Конюхова Е.А. Электроснабжение

Учебник для вузов. — М.: МЭИ, 2014. — 510 с. — ISBN: 978-5-383-00897-3.Описаны параметры, технологические процессы и графики нагрузки как отдельных электроприемников, так и потребителей электроэнергии. Дано понятие термина «расчетная нагрузка» и изложены основные методы определения расчетных нагрузок на различных иерархических уровнях систем электроснабжения.
Приведены сведения о конструктивном исполнении линий электропередачи, понижающих подстанций и основного электрооборудования электрических сетей.
Описаны схемные решения систем электроснабжения. Приведены основы расчета установившихся режимов электрических сетей; освещены вопросы расчета потерь электроэнергии и компенсации реактивной мощности.
Изложены подходы к расчетам токов короткого замыкания и проектированию систем электроснабжения объектов на напряжение 6-10/0,4 кВ. Рассмотрены вопросы повышения эффективности функционирования систем электроснабжения.
Книга предназначена для студентов вузов, обучающихся по направлению 140400 - «Электроэнергетика и электротехника», будет полезна инженерно-техническим работникам в области проектирования и эксплуатации систем электроснабжения.Предисловие.
Список основных сокращений.Общие сведения о системах электроснабжения.
Основные термины и определения систем электроснабжения объектов.
Электрические параметры элементов и режимов систем электроснабжения.
История развития электроэнергетики в России.
Номинальные напряжения систем электроснабжения.
Области применения низкого напряжения в системах электроснабжения.
Области применения среднего напряжения в системах электроснабжения.
Структура потребления электроэнергии по видам потребителей.
Контрольные вопросы и задания.Приемники электроэнергии.
Основные характеристики приемников электроэнергии.
Электродвигатели.
Осветительные установки.
Электроприемники жилых домов.
Силовые преобразовательные установки.
Электрическая сварка.
Электролизные установки и установки для создания гальванических покрытий.
Промышленные электрические печи и нагревательные установки.
Контрольные вопросы и задания.Конструктивное исполнение электрических сетей.
Общие сведения.
Воздушные линии.
Кабельные линии.
Конструктивное исполнение цеховых сетей напряжением до 1 кВ.
Контрольные вопросы и задания.Основное электрооборудование электрических подстанций.
Силовые трансформаторы, автотрансформаторы и преобразовательные агрегаты.
Коммутационная аппаратура напряжением выше 1 кВ.
Разъединители, отделители и короткозамыкатели напряжением выше 1 кВ.
Реклоузеры на 6-10 кВ.
Коммутационные аппараты напряжением до 1 кВ.
Контрольные вопросы и задания.Схемы электрических соединений в системе электроснабжения.
Общие положения.
Выбор номинальных напряжений.
Источники питания и пункты приема электроэнергии объектов на напряжении выше 1 кВ.
Общие положения выбора схемы распределения электроэнергии.
Схемы электрических сетей внутри объекта на напряжении 6-10 кВ.
Схемы городских распределительных сетей до 1 кВ.
Схемы цеховых электрических сетей до 1 кВ.
Схемы осветительных сетей.
Системы электроснабжения электрифицированного транспорта.
Системы электроснабжения сельскохозяйственных районов.
Электроснабжение электроприемников особой группы первой категории надежности.
Контрольные вопросы и задания.Схемы электрических соединений подстанций.
Принципы выбора схем электроподстанций.
Схемы главных понижающих подстанций и подстанций глубокого ввода.
Схемы распределительных подстанций напряжением выше 1 кВ.
Схемы трансформаторных подстанций напряжением 6-10/0,4-0,66 кВ.
Схемы распределительных подстанций на напряжении до 1 кВ.
Контрольные вопросы и задания.Конструктивное исполнение трансформаторных и распределительных подстанций.
Принципы компоновки и размещения трансформаторных и распределительных подстанций.
Комплектные распределительные устройства напряжением до 1 кВ.
Распределительные устройства подстанций 0,4 кВ.
Комплектные распределительные устройства напряжением выше 1 кВ.
Внутренние распределительные устройства.
Открытые распределительные устройства напряжением до 220 кВ.
Комплектные трансформаторные подстанции 6-10/0,4 кВ.
Комплектные трансформаторные подстанции 35-110/6-10 кВ.
Конструктивное исполнение распределительных подстанций напряжением 6-10 кВ.
Контрольные вопросы и задания.Параметры элементов электрических сетей и их установившихся режимов.
Электрические параметры сети.
Характеристика симметричных синусоидальных рабочих режимов.
Схема замещения сети.
Погонные параметры линий.
Схема замещения линии.
Сопротивления и проводимости трансформаторов.
Номинальные относительные потери элементов сети 10/0,4 кВ.
Нагрузки в схемах замещения.
Общие понятия о расчете разомкнутой распределительной сети.
Зависимости между электрическими величинами для элемента сети.
Упрощенный метод расчета параметров режима.
Потери мощности и напряжения в элементах электрических сетей 10/0,4 кВ с учетом статических характеристик приемников электроэнергии и батарей конденсаторов.
Математическое ожидание потерь напряжения за интервал времени в элементе электрической сети.
Математическое ожидание потерь напряжения за интервал времени
между узлами сети 6-10/0,4 кВ.
Оценка математического ожидания потерь напряжения в совокупности кабельных линий 6-10 кВ.
Оценка математического ожидания потерь напряжения за интервал времени в совокупности трансформаторов 6-10/0,4 кВ.
Оценка математического ожидания потерь напряжения в совокупности кабелей до 1 кВ.
Контрольные вопросы и задания.Характеристики графиков нагрузки элементов систем электроснабжения.
Общие сведения.
Индивидуальные графики нагрузок.
Групповые графики электрических нагрузок.
Математическое описание электрических нагрузок.
Показатели графиков электрических нагрузок.
Контрольные вопросы и задания.Расчетные электрические нагрузки.
Нагрузочная способность электрооборудования.
Понятие расчетной электрической нагрузки.
Методы определения расчетной электрической нагрузки в промышленных электрических сетях.
Методы определения расчетной электрической нагрузки в городских электрических сетях.
Методы определения расчетной электрической нагрузки в электрических сетях сельскохозяйственных районов.
Контрольные вопросы и задания.Определение расхода и потерь электроэнергии на передачу.
Определение расхода активной электроэнергии объекта электроснабжения по показаниям приборов учета.
Определение расхода активной электроэнергии объекта электроснабжения расчетными методами.
Потери активной электроэнергии на передачу в электрических сетях.
Расчет нагрузочных потерь электроэнергии в линиях.
Потери активной электроэнергии в трансформаторах.
Контрольные вопросы и задания.Компенсация реактивных мощностей в системе электроснабжения.
Параметры режимов электрических систем.
Баланс активных мощностей.
Баланс реактивных мощностей.
Порядок расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств.
Исходные положения по компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий.
Источники реактивной мощности (компенсирующие устройства).
Размещение компенсирующих устройств в системах электроснабжения промышленных предприятий.
Регулирование мощности компенсирующих устройств.
Влияние компенсирующих устройств на параметры режимов электрических сетей.
Батареи конденсаторов в сетях с резкопеременной и вентильной нагрузкой.
Контрольные вопросы и задания.Короткие замыкания в системах электроснабжения.
Общие сведения.
Причины возникновения и последствия коротких замыканий.
Назначение расчетов токов короткого замыкания.
Переходный процесс при коротком замыкании в простейшей трехфазной цепи при питании от источника неограниченной мощности.
Переходный процесс при трехфазном коротком замыкании на зажимах генератора.
Основные соотношения между токами при трехфазном коротком замыкании.
Система относительных единиц.
Расчетные схемы и определение результирующих сопротивлений цепи короткого замыкания.
Расчет токов короткого замыкания от системы неограниченной мощности.
Определение токов КЗ в произвольный момент времени по расчетным кривым.
Расчет токов КЗ на понижающих подстанциях с вторичным напряжением 6-10 кВ.
Расчет токов короткого замыкания в сетях и установках напряжением 6-10 кВ с учетом электродвигателей.
Расчет токов трехфазного короткого замыкания в сетях и установках до 1 кВ.
Расчет токов несимметричных КЗ в сетях и установках 110 и 220 кВ.
Порядок расчета токов однофазного короткого замыкания в конечной точке шинопровода напряжением 0,38 кВ.
Электродинамическое и термическое действие токов короткого замыкания.
Способы ограничения токов КЗ.
Контрольные вопросы и задания.Выбор аппаратов системы электроснабжения.
Общие положения.
Выбор и проверка выключателей напряжением 1-220 кВ.
Выбор и проверка предохранителей напряжением выше 1 кВ.
Выбор и проверка разъединителей, отделителей, короткозамыкателей.
Выбор и проверка реакторов.
Выбор шин и изоляторов.
Выбор и проверка трансформаторов тока.
Выбор трансформаторов напряжения.
Выбор автоматических выключателей до 1 кВ.
Выбор предохранителей до 1 кВ.
Выбор контакторов до 1 кВ.
Контрольные вопросы и задания.Выбор проводников систем электроснабжения.
Общие положения выбора сечения жил проводников выше 1 кВ.
Допустимые токовые нагрузки кабелей.
Выбор сечений жил кабелей напряжением выше 1 кВ.
Допустимые токовые нагрузки на неизолированные провода.
Выбор сечений неизолированных проводов воздушных линий напряжением выше 1 кВ.
Особенности выбора сечений проводов и кабелей до 1 кВ.
Выбор сечений самонесущих изолированных проводов.
Контрольные вопросы и задания.Выбор силовых трансформаторов.
Общие положения.
Закон теплового старения изоляции трансформатора.
Допустимые перегрузки трансформаторов по предельной температуре.
Условия параллельной работы трансформаторов.
Определение экономически целесообразного числа параллельно включенных трансформаторов.
Зависимость КПД трансформатора от его коэффициента загрузки и коэффициента мощности.
Общие положения по выбору единичной мощности трансформаторов цеховых подстанций и их числа в системе электроснабжения предприятия.
Контрольные вопросы и задания.Качество электроэнергии в системах электроснабжения 10/0,4 кВ.
Основные положения.
Показатели качества электроэнергии.
Влияние качества электроэнергии на работу электроприемников.
Регулирование показателей качества напряжения в системах электроснабжения объектов.
Определение желаемого значения математического ожидания отклонения напряжения в центре питания сети 10/0,4 кВ.
Контрольные вопросы и задания.Основы проектирования систем электроснабжения 10(6)/0,4 кВ.
Основные требования к проекту электрических сетей объектов.
Основные этапы проектирования системы электроснабжения.
Анализ методов оптимизации параметров элементов систем электроснабжения объектов.
Дисконтированные затраты на системы электроснабжения объектов.
Дисконтированные затраты при выполнении этапа технико-экономического обоснования.
Анализ суммарных удельных затрат при технико-экономическом обосновании выбора варианта системы электроснабжения объекта.
Контрольные вопросы и задания.Электросбережение.
Экономическая оценка влияния научно-технического прогресса на потенциал электросбережения в отраслях экономики.
Основные способы регулирования электропотребления на предприятиях.
Оценка экономической эффективности регулирования активной мощности на предприятиях.
Регулирование электропотребления в системах электроснабжения напряжением 6-10/0,4 кВ с учетом статических характеристик нагрузки и вероятностных показателей параметров режимов.
Контрольные вопросы и задания.Оценка надежности систем электроснабжения.
Общие сведения.
Показатели надежности элементов системы электроснабжения.
Простейшие модели надежности групп элементов.
Составление логических схем надежности и их анализ.
Контрольные вопросы и задания.Список литературы.