
- •М инистерство образования и науки республики казахстан атырауский институт нефти и газа
- •Кафедра «Электроэнергетика»
- •Содержание
- •Введение
- •Программа обучения по дисциплине (syllabus) для студента
- •2.Цели и задачи изучаемой дисциплины
- •3. Содержание и план изучения учебной дисциплины
- •Контрольные вопросы для подготовки к экзамену
- •5. Рекомендуемая литература
- •5.1 Основная литература (ол)
- •5.2.Дополнительная литература (дл)
- •Методические указания (му)
- •5.4. Технические средства
- •График выполнения и сдачи заданий по дисциплине
- •6.1 Тематический план и сроки сдачи заданий по срсп
- •Задание для срс
- •7. Контроль и оценка результатов обучения
- •Итоговая оценка знаний студентов по дисциплине
- •3. Лекционный комплекс Лекция 1. Введение. Переходные процессы в электроэнергетических системах Основные понятия и определения
- •Термины и определения
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 2 Тема: Токи короткого замыкания. Причины возникновения и последствия коротких замыканий. Назначение расчетов коротких замыканий и общие сведения о расчетных условиях
- •Природа возникновения коротких замыканий
- •Виды повреждений в трехфазных сэс
- •Последствия коротких замыканий
- •Возникновения различных видов кз в % в зависимости от напряжения сети
- •Основные причины, вызывающие электромагнитные переходные процессы:
- •Для предотвращения коротких замыканий и уменьшение и последствие необходимо:
- •Назначение расчетов коротких замыканий
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 3. Тема: Трехфазное короткое замыкание в электрической цепи
- •Методы расчета тока трехфазного короткого замыкания
- •Ударный ток короткого замыкания
- •Действующее значение тока кз и его составляющих
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 4 Тема: Составление расчетной схемы и схемы замещения
- •Применение системы относительных единиц
- •«Преобразование схем замещения»
- •Точное приведение элементов схемы замещения в именованных единицах
- •Приближенное приведение схемы замещения в именованных единицах
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 5 Тема: Несимметричные переходные процессы
- •Метод симметричных составляющих
- •Схемы отдельных последовательностей
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 6 Тема: Установившийся режим короткого замыкания
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 7 Тема: Расчет коротких замыкании в электроустановках переменного тока напряжением до 1кВ
- •Дополнительные факторы, подлежащие учету при расчете токов кз
- •Особенности выбора расчетных условия
- •Расчет начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 8 Тема: Расчет коротких замыкании в электроустановках переменного тока напряжением выше 1кВ
- •Расчет начального действующего значения периодической составляющей тока короткого замыкания от электрических машин
- •Расчет апериодической составляющей тока короткого замыкания в произвольной схеме
- •Существует несколько методов ее определения.
- •Способы определения ударного коэффициента и ударного тока короткого замыкания
- •Учет комплексной нагрузки при расчете токов короткого замыкания
- •Типовой состав комплексной нагрузки
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 9 Тема: Учет синхронных и асинхронных электродвигателей при расчете токов короткого замыкания
- •Учет комплексной нагрузки при расчетах коротких замыканий
- •Учет сопротивления электрической дуги
- •Особенности расчета коротких замыканий в электроустановках постоянного тока с аккумуляторными батареями
- •Параметры аккумулятора типа ск-1
- •Расчет токов короткого замыкания в установках до 1000в
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 10 Тема: Статическая устойчивость. Основные понятия и определения устойчивости
- •Допущения, принимаемые при анализе устойчивости
- •Задачи расчета устойчивости электрических систем
- •Статическая устойчивость нагрузки
- •Статическая устойчивость простейшей системы
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 11 Тема: Динамическая устойчивость. Основные понятия и определения устойчивости
- •Динамическая устойчивость двигателей нагрузки
- •Динамическая устойчивость при к.З. На линии
- •Мероприятия по улучшению устойчивости электрических систем
- •Мероприятия, основанные на улучшении параметров элементов электрической системы
- •А) последовательное; б) параллельное включение;
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 12 Тема: Расчет термического и электродинамического воздействия токов короткого замыкания на проводники и электрооборудования
- •Термическое действие токов короткого замыкания
- •Определение интеграла Джоуля и термически эквивалентного тока короткого замыкания
- •Термическое воздействие токов короткого замыкания на проводники
- •Электродинамические действие токов короткого замыкания
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 13 Тема: Выбор и проверка электрических аппаратов и проводников
- •Выбор по условиям рабочих продолжительных режимов
- •Проверка на термическую стойкость. Проверка проводников. Проверка электрических аппаратов
- •Предельно допустимые температуры нагрева проводников при кз
- •Проверка электрических аппаратов
- •Проверка на электродинамическую стойкость
- •Расчетные схемы шинных конструкции
- •Основные характеристики материалов шин
- •Проверка гибких проводников линии электропередачи и распределительных устройств на возможность их опасного сближения и схлестывания при коротких замыканиях
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 14 Тема: Ограничение токов короткого замыкания. Постановка задачи. Методы и средства ограничения токов короткого замыкания
- •Методы и средства ограничения токов короткого замыкания
- •Классификация методов и средств ограничения токов короткого замыкания
- •Схемные решения
- •А) продольное разделение сетей; б) поперечное разделение сетей;
- •Деления сети
- •А) исходная схема; б) деление ру на две части; в) схема с удлиненными блоками;
- •А) исходная схема; б) деление ру на две части; в) схема с удлиненными блоками;
- •А) исходная схема; б) разрыв автотрансформаторных связей между двумя или тремя ру повышенных напряжений;
- •Общие требования к токоограничивающим устройствам
- •Токоограничивающие реакторы
- •Реакторы с линейной характеристикой
- •Реакторы с нелинейной характеристикой
- •Токоограничивающие коммутационные аппараты
- •Токоограничивающие устройства трансформаторного типа
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 15 Тема: Однократная поперечная и продольная несимметрия
- •Однофазное короткое замыкание
- •Двухфазное короткое замыкание
- •Двухфазное короткое замыкание на землю
- •Учет переходного сопротивления в месте замыкания
- •Разрыв одной фазы трехфазной цепи.
- •Контрольные вопросы
- •4. Практические занятия Практическая работа № 1 Тема: Определение мощности нагрузки
- •Практическая работа № 2 Тема: Расчет токов короткого замыкания
- •Практическая работа № 3 Тема: Расчет начального действующего значения периодической составляющей тока короткого замыкания
- •3.1. Расчет составляющей тока трехфазного короткого замыкания за блоком генератор-трансформатор
- •Методика расчета
- •Практическая работа № 4
- •4.1. Расчет составляющей тока трехфазного короткого замыкания синхронного генератора
- •Методика расчета
- •Практическая работа № 5 Тема: Учет изменения параметров в цепи при расчете токов короткого замыкания
- •Практическая работа № 6 Тема: Расчет токов короткого замыкания для ад и сд
- •Практическая работа № 7 Тема: Проверка электрооборудования на термическую стойкость при коротких замыканиях
- •7.1. Проверить на термическую стойкость при кз выключатель типа вмпэ-10-630-20 уз
- •7.2. Проверить на термическую стойкость при кз выключатель типа вмт-110б-20/1000у1
- •Практическая работа № 8 Тема: Проверка электрооборудования на электродинамическую стойкость при коротких замыканиях
- •8.1. Проверить на электродинамическую стойкость при кз изолятора
- •Методика расчета
- •8.2. Проверить на электродинамическую стойкость при кз трехфазную шинную конструкцию - изолятора
- •Методика расчета
- •Практическая работа № 9 Тема: Эквивалентная электрическая схема замещения
- •Схемы замещения трансформаторов, автотрансформаторов и сдвоенных реакторов. Определение их индуктивных сопротивлений
- •Расчетные выражения для определения приведенных значений сопротивлений
- •Формулы для определения реактивных сопротивлений элементов сэс
- •Практическая работа № 10 Тема: Ограничение токов короткого замыкания
- •А) несекционированное; б) секционированное;
- •Общие требования к токоограничивающим устройствам
- •Практическая работа № 11 Тема: Выбор токоограничивающих реакторов
- •Токоограничивающие реакторы
- •Методика расчета
- •Технические данные реактора
- •Практическая работа № 12 Тема: Выбор токоведущих частей и аппаратов Расчетные условия для выбора проводников и аппаратов по продолжительным режимам работы
- •12.1. Выбор сечения шин
- •Параметры отдельных элементов:
- •Методика расчета
- •12.2. Выбор сборных шин 110 кВ
- •Методика расчета
- •Выбор допустимого сечения кабелей, питающих местных потребителей электроэнергии, с учетом установленных типов линейных реакторов
- •Практическая работа № 13 Тема: Выбор кабелей
- •Кабели, рекомендуемые для прокладки в земле и воздухе
- •Методика расчета
- •13.1. Выбор сечение кабеля
- •Методика расчета
- •Решение Расчетный ток нагрузки на ру-10 кВ тп
- •Проверка сечения кабеля асб2л 3х70 по экономической плотности тока
- •Проверка сечения кабеля на термическую устойчивость к действию токов короткого замыкания
- •Проверка по потере напряжения
- •Практическая работа № 14 Тема: Схемы электрических соединений на стороне 6-10 кВ
- •14.1. Схема с одной системой сборных шин
- •А) несекционированных выключателем; б) секционированных выключателем;
- •14.2. Схема с двумя системами сборных шин
- •14.3. Схемы электрических соединений на стороне 35 кВ и выше Упрощенные схемы ру
- •А) без выключателя вн; б) с отделителем вн; в) с выключателем вн;
- •14.4. Кольцевые схемы
- •А) схема треугольника; б) схема четырехугольника; в) схема шестиугольника;
- •Практическая работа № 15 Тема: Схемы электроснабжения собственных нужд подстанции
- •А) с оперативным переменным током; б) с оперативным постоянным током;
- •Методика расчета
- •15.1. Выбрать мощность трансформаторов на узловой подстанции
- •Методика расчета
- •Контрольные задания
- •Темы курсовых проектов по электрически сети и системам
- •Исходные данные к курсовому проекту
- •7. Требования к оформлению расчетных работ
Исходные данные к курсовому проекту
Таблица 1
Начальные буквы фамилии студентов |
А, Д |
В,Г,Я |
Б, Е |
Ж,З,И, |
К,Л |
М,О |
Н,П,Р |
Т,У,Ф |
С,Ч, Х |
Ц,Ш, Щ,Э,Ю |
|
Состав узла нагрузки |
Асинхр. Двиг. β1 |
40 |
50 |
45 |
70 |
55 |
40 |
50 |
60 |
65 |
70 |
Синхр. Двиг. β2 |
20 |
15 |
15 |
10 |
10 |
10 |
20 |
20 |
15 |
15 |
|
Прочая нагрузка β3 |
40 |
35 |
40 |
20 |
35 |
50 |
30 |
20 |
20 |
15 |
Таблица 2
Предпослед цифра № зачетной книжки |
Тип элемента
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
110 |
0,8 |
10,5 |
0,189 |
10,5 |
|
2500 |
3 |
2 |
|
220 |
0,8 |
6,3 |
0,143 |
10,5 |
|
1600 |
5 |
3 |
|
160 |
0,8 |
10,5 |
0,195 |
10,5 |
|
1000 |
6 |
4 |
|
140 |
0,8 |
6,3 |
0,134 |
10,5 |
|
630 |
8 |
5 |
|
110 |
0,8 |
10,5 |
0,183 |
10,5 |
|
400 |
4 |
6 |
|
165 |
0,8 |
6,3 |
0,146 |
10,5 |
|
2500 |
2 |
7 |
|
130 |
0,8 |
10,5 |
0,159 |
10,5 |
|
1600 |
3 |
8 |
|
225 |
0,8 |
10,5 |
0,114 |
10,5 |
|
1000 |
8 |
9 |
|
110 |
0,8 |
6,3 |
0,131 |
10,5 |
|
630 |
6 |
10 |
|
160 |
0,8 |
10,5 |
0,189 |
10,5 |
|
2500 |
4 |
Продолжение таблицы 2
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0,0054 |
0,074 |
0,206 |
300 |
6,3 |
2000 |
700 |
3 |
20 |
0,26 |
20 |
1600 |
2 |
0,0054 |
0,070 |
0,206 |
200 |
6,3 |
500 |
1250 |
5 |
20 |
0,30 |
20 |
1800 |
3 |
0,0054 |
0,074 |
0,305 |
150 |
6,3 |
400 |
1000 |
6 |
20 |
0,28 |
20 |
1400 |
4 |
0,0054 |
0,074 |
0,206 |
250 |
6,3 |
320 |
450 |
8 |
20 |
0,36 |
20 |
2000 |
5 |
0,0054 |
0,065 |
0,300 |
400 |
6,3 |
630 |
500 |
4 |
20 |
0,46 |
20 |
1200 |
6 |
0,0054 |
0,074 |
0,205 |
300 |
6,3 |
1600 |
800 |
2 |
20 |
0,28 |
20 |
1600 |
7 |
0,0054 |
0,084 |
0,204 |
200 |
6,3 |
800 |
630 |
3 |
20 |
0,24 |
20 |
1400 |
8 |
0,0054 |
0,074 |
0,206 |
300 |
6,3 |
1250 |
360 |
8 |
20 |
0,26 |
20 |
1600 |
9 |
0,0054 |
0,060 |
0,402 |
200 |
6,3 |
1000 |
700 |
6 |
20 |
0,25 |
20 |
1400 |
0 |
0,0054 |
0,073 |
0,309 |
250 |
6,3 |
250 |
320 |
4 |
20 |
0,24 |
20 |
1800 |
Продолжение таблицы 2
№ |
(4пр.раб) |
АС-240/56 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0,124 |
12 |
0,23 |
400 |
2000 |
20 |
1,8 |
1250 |
450 |
2 |
0,124 |
16 |
0,26 |
450 |
1500 |
35 |
1,8 |
1300 |
450 |
3 |
0,129 |
18 |
0,27 |
200 |
2000 |
25 |
1,8 |
1400 |
1200 |
4 |
0,130 |
20 |
0,25 |
250 |
1500 |
30 |
1,8 |
1500 |
1000 |
5 |
0,127 |
22 |
0,23 |
400 |
2000 |
25 |
1,8 |
2000 |
1200 |
6 |
0,132 |
24 |
0,29 |
300 |
2000 |
15 |
1,8 |
1200 |
500 |
7 |
0,124 |
26 |
0,30 |
260 |
1500 |
20 |
1,8 |
1250 |
450 |
8 |
0,135 |
14 |
0,28 |
480 |
1500 |
35 |
1,8 |
1350 |
1000 |
9 |
0,126 |
12 |
0,23 |
360 |
2000 |
30 |
1,8 |
1450 |
1200 |
10 |
0,124 |
10 |
0,23 |
400 |
1500 |
15 |
1,8 |
1600 |
1000 |
Примечание:
до КЗ генератор работал с номинальной нагрузкой, т.е.