А. В. Манин, О.А. Москалева

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ

Учебное пособие

РЫБИНСК 2011

Оглавление

Оглавление 1

Список используемых сокращений 7

Глава 1. Введение в электроэнергетику. Цели и задачи курса. Основные понятия. Номинальные напряжения 8

1.1.Физическая природа электричества 8

1.2.Свойства электроэнергии 9

1.3.Цель и задачи курса 10

1.4.Электрическая сеть, как часть электрической системы 10

1.5.Номинальные напряжения 13

1.6.Область использования номинальных напряжений 15

Глава 2. Классификация электрических сетей 15

Глава 3. Основные сведения о конструкциях линий электропередач 22

3.1. Воздушные линии электропередас (ВЛЭП) 22

3.2. Кабельные линии электропередач (КЛЭП) 25

Глава 4. Схемы замещения и параметры элементов электрических сетей 29

4.1. Активное сопротивление 30

4.2. Индуктивное сопротивление 32

4.3. Активная проводимость 36

4.4. Реактивная (емкостная проводимость) 39

4.5. Схема замещения ЛЭП 39

Глава 5. Параметры схемы замещения трансформаторов 41

5.1. Общие сведения 41

5.2. Двухобмоточный трансформатор 42

5.3 Трехобмоточный трансформатор 47

5.4. Двухобмоточный трансформатор с расщепленной обмоткой низкого напряжения 49

5.5. Автотрансформатор 51

Глава 6. Характеристики основных электроприемников 54

6.1. Характеристики основных электроприемников 54

6.2. Графики нагрузки электроприемников 57

Глава 7. Потери мощности и электроэнергии в элементах сети 59

7.1. Потери мощности в элементах сети 59

7.2. Расчет потерь мощности в линиях электропередач 60

7.3. Расчет потерь мощности в ЛЭП с равномерно распределенной нагрузкой 61

7.4. Расчет потерь мощности в трансформаторах 62

7.5. Приведенные и расчетные нагрузки потребителей 64

7.6. Расчет потерь электроэнергии 65

Мероприятия по снижению потерь мощности 68

Глава 8. Векторные диаграммы ЛЭП 69

8.1. Векторная диаграмма ЛЭП 35 кВ с одной нагрузкой 69

8.2. Векторная диаграмма ЛЭП 35 кВ с несколькими нагрузками 71

8.3. Векторная диаграмма ЛЭП 110 кВ с одной нагрузкой 73

Глава 9. Расчет режимов электрических сетей 77

9.1. Задача расчета режимов. Основные допущения 77

9.2. Метод расчета режима при заданном напряжении в конце ЛЭП 78

9.3. Последовательность расчета 79

9.4. Расчет режима при заданном напряжении в начале ЛЭП (на источнике питания) 80

9.5. Расчет сетей разных номинальных напряжений 83

Глава 10. Расчет местных сетей (сетей напряжением ) по потере напряжения 86

10.1. Допустимые потери напряжения в линиях местных сетей 86

10.2. Допущения, положенные в основу расчета местных сетей 88

10.3. Определение наибольшей потери напряжения 89

10.4. Частные случаи расчета местных сетей 90

Потеря напряжения в ЛЭП с равномерно распределенной нагрузкой 90

Глава 11. Расчет сечений проводов по допустимой потере напряжения 91

11.1. Общие положения методов 91

11.2. Расчет сечений проводов из условия постоянства сечений на участках 93

11.3. Расчет сечений проводов из условия минимального расхода 93

проводникового материала 93

11.4. Расчет сечений проводов из условия минимума потерь мощности в сети 96

11.5. Этапы расчета при разных условиях 97

11.6. Сравнительная характеристика методов 98

Глава 12. Расчет режимов простых замкнутых сетей 98

12.1. Расчет линий с двухстронним питанием 98

12.2. Частные случаи расчета простых замкнутых сетей 103

Глава 13. Расчет режимов сложнозамкнутых сетей. Методы преобразования сети. 104

13.1. Суть метода преобразования 104

13.2. Прием 1. Замена площади сечения проводов участка сети эквивалентной 105

13.3. Прием 2. Замена параллельных линий при отсутствии на них нагрузок эквивалентной линей 106

13.4. Прием 3. Замена источников напряжения, присоединенных к одной точке сети, одним эквивалентным 107

13.5. Прием 4. Преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду 109

13.6. Прием 5. Перенос нагрузок в другие точки сети 111

Глава 14. Баланс мощностей в энергосистеме 114

Глава 15. Реактивная мощность в энергосистеме. Потребители реактивной мощности. Выработка реактивной мощности генераторами ЭС 118

15.1. Общие положения 118

15.2. Регулирующий эффект нагрузки 119

15.3. Потребители реактивной мощности 121

15.4. Генерация реактивной мощности генераторами ЭС 123

Глава 16. Реактивная мощность в энергосистеме. Компенсация 126

реактивной мощности. 126

16.1. Общие положения 126

16.2. Синхронные компенсаторы 127

16.3. Батареи конденсаторов 129

16.4 Поперечная компенсация 132

16.5. Продольная компенсация 134

16.6. Статические источники реактивной мощности 138

Глава 17. Методы регулирования напряжения. Устройства регулирования напряжения 139

17.1. Общие положения 139

17.2. Регулирование напряжения в центрах питания 140

17.3. Метод встречного регулирования 141

17.4. Регулирование напряжения на электростанциях 143

17.5. Регулирование напряжения на понижающих подстанциях 144

17.6. Устройство РПН двухобмоточного трансформатора 146

17.7. Устройство РПН автотрансформатора 147

Глава 18. Методы регулирования напряжения. Устройства регулирования напряжения (продолжение) 149

18.1. Выбор ответвлений двухобмоточного трансформатора 149

18.2. Выбор ответвлений трехобмоточного трансформатора и автотрансформатора 151

Глава 19. Методы регулирования напряжения. Устройства регулирования напряжения (продолжение) 154

19.1. Регулирование напряжения при помощи линейных регуляторов 154

19.2. Регулирование напряжения при помощи устройств продольной компенсации 158

19.3. Регулирование напряжения при помощи устройств поперечной компенсации 162

Глава 20. Экономичность режимов электрических систем 165

20.1. Общие сведения 165

20.2. Оптимальное распределение активной мощности между тепловыми электростанциями 165

20.3. Оптимальное распределение мощности в замкнутых сетях 167

20.4. Принудительное перераспределение мощности 169

20.5. Размыкание пути протекания уравнительного тока, то есть размыкание контуров сети 172

20.6. Экономичный режим работы трансформаторов 173

Список используемых сокращений

АВР	автоматическое включение резерва
АРВ	автоматический регулятор возбуждения
АРС	автоматический регулятор скорости
БК	батарея конденсаторов
ИП	источник питания
КУ	компенсирующее устройство
ЛЭП	линия электропередач
ПБВ	переключение без возбуждения
ПС	питающие сети
РПН	регулирование напряжения под нагрузкой
СК	синхронные компенсаторы
СТК	статические компенсаторы
ИРМ	источник реактивной мощности
ТБУ	тиристорный блок управления
УПК	устройство продольной компенсации
ШБК	шунтовая батарея конденсаторов
ЭС	электростанция