ПРОГРАММА И КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДИСЦИПЛИНЫ

Электромагнитные переходные процессы в электрических системах

Примечание: Вопросы, отмеченные желтым цветом, на экзамен не выносятся

1. Основные положения курса

Общие сведения об электромагнитных переходных процессах. Основные определения, причины возникновения и последствия переходных процессов. Назначение расчетов и требования, предъявляемые к ним. Выбор расчетных условий. Основные допущения при расчетах. Система относительных и именованных единиц. Составление и преобразование схем замещения.

Рекомендуемая литература: [1, гл. 1, 2], [2, гл. 1, 2], [3, гл. 3].

Вопросы для контроля знаний

1. Дайте понятие режима электрической системы, назовите основные виды режимов ЭС и их характерные особенности.

2. В чем отличие параметров системы и параметров ее режима?

3. Виды КЗ в электрических системах и их вероятность.

4. Назовите основные причины возникновения коротких замыканий.

5. Каковы наиболее тяжелые последствия коротких замыканий?

6. С какой целью проводятся расчеты коротких замыканий?

7. Перечислите основные допущения, принимаемые при расчетах переходных процессов, и объясните влияние каждого из них на точность расчета.

8. Что лежит в основе перехода от принципиальной к расчетной электрической схеме замещения?

9. Каковы основные достоинства системы относительных единиц?

10. В чем отличие точного и приближенного приведения параметров схемы?

11. Как формируется ряд средненоминальных напряжений?

12. Назовите основные приемы упрощения схем замещения.

2. Переходные процессы при симметричных коротких замыканиях в простейших трехфазных цепях

Трехфазное КЗ в простейшей цепи, подключенной к источнику бесконечной мощности. Законы изменения периодической и апериодической составляющих тока в функции времени. Волновые и векторные диаграммы токов и напряжений. Определение начального значения апериодической составляющей тока и постоянной времени затухания. Ударный ток КЗ. Влияние предшествующего режима и фазы включения на величину тока КЗ.

Рекомендуемая литература: [1, гл. 3], [2, гл. 3], [3, гл. 4].

Вопросы для контроля знаний

1. Поясните понятие шины бесконечной мощности.

2. Запишите выражение для постоянной времени и поясните ее смысл.

3. Для каких условий возникновения КЗ рассчитывается ударный ток?

4. Каковы зависимости ударного коэффициента от постоянной времени?

5. Охарактеризуйте наиболее тяжелые условия возникновения КЗ.

6. Как определяется действующее значение полного тока КЗ?

3. Схемы замещения и параметры синхронной машины в установившемся и переходном режимах

Параметры, схемы замещения синхронной машины в установившемся режиме. Содержание понятий о переходных ЭДС и переходных реактивностях. Схемы замещения синхронной машины без демпферных обмоток. Понятие о сверхпереходных ЭДС и реактивностях синхронной машины. Схемы замещения синхронной машины с демпферными обмотками в переходном режиме. Расчет сверхпереходных ЭДС и сверхпереходных токов. Сравнение реактивностей синхронных машин.

Рекомендуемая литература: [1, гл. 5, 6], [2, подразделы 4.1–4.4], [3, подразделы 2.1.3–2.1.5].

Вопросы для контроля знаний

1. Назовите основные параметры синхронных машин в установившемся режиме и укажите схемы замещения явнополюсных и неявнополюсных машин.

2. Параметры синхронных машин в момент внезапного нарушения режима; их физическая подоплека и условия расчета.

4. Уравнения переходного процесса синхронной машины

Особенности протекания переходного процесса в синхронных машинах. Уравнения переходного процесса в координатах фаз статора и обмотки возбуждения в координатах ротора. Понятие обобщенного вектора трехфазной системы, дифференциальные уравнения Парка – Горева и физический смысл составляющих уравнений. Постоянные времени синхронной машины.

Рекомендуемая литература: [1, гл. 7], [2, подразд. 4.5],

[3, подразд. 2.1.6].

Вопросы для контроля знания студентов

1. Понятие обобщенного вектора трехфазной системы.

2. Какими уравнениями описывается переходный процесс синхронных машин?

5. Переходный процесс синхронного генератора при трехфазном коротком замыкании

Гашение магнитного поля системы возбуждения генератора. Системы автоматического регулирования возбуждения генератора и их влияние на переходный процесс. Понятие установившегося режима короткого замыкания. Влияние АРВ на переходный и установившийся ток КЗ. Понятия о режимах предельного возбуждения, номинального напряжения и критического сопротивления. Расчет установившегося режима КЗ генератора с АРВ.

Рекомендуемая литература: [1, гл. 8, 9], [2, подразделы 4.6–4.10], [3, подразделы 2.1.7–2.1.8; 4.4–4.6].