Электрическая часть электростанций. Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Электрические машины». М., «Энергия», 1976.
552 с. с ил.
В книге изложены сведения об устройстве и работе электростанций, методика выбора электрооборудования и электрических схем, а также методика технико-экономических расчетов.
Книга предназначена для студентов энергетических специальностей энергетических и политехнических вузов.
-30311-361
ПРЕДИСЛОВИЕ
В основу учебника легли лекции по одноименному курсу, читавшиеся автором в течение ряда лет на дневном и вечернем отделениях электромеханического, а затем и электроэнергетического факультетов Московского энергетического института для студентов специальностей 0601,0314, 0301.
Содержание учебника соответствует программе курса «Электрическая часть электростанций», утвержденной для специальности 0601 «Электрические машины и аппараты». Эта программа наиболее полно учитывает требования к названному курсу также со стороны других энергетических специальностей.
Студенты-электромеханики получают достаточную подготовку по таким курсам, как «Электрические машины», «Электрические аппараты», «Аппараты управления», «Технология производства аппаратов управления и распределительных устройств», «Электромеханические аппараты автоматики» и меньшую подготовку по комплексным общеэнергетическим вопросам. В связи с этим курс «Электрическая часть электростанций» для студентов-электромехаников вынужденно строится с несколько иных позиций, чем для студентов электроэнергетических факультетов. В данном курсе электростанции, их электрическая часть и электрооборудование рассматриваются как элементы энергосистем. Основной акцент делается на условия работы электрооборудования в электроустановках энергосистем и на требования, которые предъявляют современные энергосистемы к электрооборудованию и электрической части электростанций и подстанций.
В учебнике приводятся необходимые сведения об устройстве, параметрах и работе электростанций различного типа, общие сведения об электрических сетях и системах, релейной защите, автоматике, системах управления и контроля, защите от перенапряжений и заземляю-1*
щих устройствах; раскрывается физика явлений при переходных процессах в энергосистемах; дается практическая методика выбора электрооборудования, электрических схем электроустановок, а также методика технико-экономических расчетов при проектировании электрической части электрических станций и подстанций.
Учебник может быть полезен студентам электроэнергетических факультетов вузов, студентам энергетических техникумов, а также инженерно-техническим работникам энергосистем и энергетических организаций.
Автор признателен коллективу кафедры электрических станций МЭИ за помощь, оказанную автору во время работы над рукописью, а также за замечания, предложения и советы, высказанные при обсуждении рукописи на заседании кафедры.
Автор выражает глубокую благодарность проф. В. А. Андрееву и коллективу кафедры электрических станций Ивановского энергетического института за внимательный просмотр и рецензирование рукописи и сделанные ими полезные замечания, которые учтены при окончательной подготовке рукописи к печати.
С благодарностью автор отмечает весьма тщательное редактирование рукописи канд. техн. наук доц. И. П. Крючковым.
Все пожелания и замечания автор просит направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая набережная, 10, издательство «Энергия».
Автор
ОГЛАВЛЕНИЕ
... з
Предисловие.....•...........
Г л а и а п е р в а я. Общие вопросы энергетики и электрификации СССР........... "
1-1. Этапы развития энергетики СССР....... 9
1-2 Перспективы развития энергетики СССР..... П
1-3. Энергетические системы — основа электрификации
страны...................
1-4. Население, энергопотребление и энергетические ресурсы ....................
1-5. Типы электростанций. Участие различных электростанций в выработке электроэнергии...... 22
1-6. Графики нагрузки электроустановок. Регулирование
графиков нагрузки.............. 33
1-7. Электрические сети и их значение для электрификации страны................ 39
1-8. Номинальные параметры электрических машин и электрооборудования ............... 40
1-9. Методика технико-экономических расчетов в энергетике ................... 41
Глава вторая. Основные характеристики потребителей
электрической энергии ........ 43
2-1. Типы и основные характеристики потребителей электрической энергии.............. 43
2-2. Состав узлов комплексной нагрузки....... 45
2-3. Статические и динамические характеристики нагрузки 48
Глава третья. Электрические сети......... 50
3-1. Общие сведения об электрических сетях..... 50
3-2. Номинальные напряжения электрических сетей . . 51
3-3. Режим нейтралей электрических сетей...... 53
3-4. Сведения о конструкции линий электропередачи . . 60 3-5. Потери мощности и энергии в электрических сетях . 62
3-6. Выбор сечений проводников.......... 66
3-7. Понятие о качестве электроэнергии....... 74
3-8. Влияние качества электроэнергии на работу электроприемников ................. 75
3-9. Нормы на качество электроэнергии ...'.'..'. 81
3-10. Падения и потери напряжения в сетях..... 82
3-11. Способы регулирования напряжения....... 84
Глава четвертая. Синхронные генераторы и компенсаторы ...... 93
4-1. Общие сведения......' ....... 93
4-2. Системы охлаждения ..'...'...'.'' 96
4-3 Системы возбуждения ..'.'.'.'....... 100
4-4. Режимы работы синхронных машин....... 104
4-5. Устойчивость параллельной работы синхронных ма-
ШНН.................... 108
Глава
пятая. Силовые трансформаторы и автотрансфор-
маторы........
5-1. Общие сведения........
5-2. Системы охлаждения трансформаторов
117 121 122
5-3. Тепловая диаграмма трансформатора . . 5-4. Нагрев трансформаторов при переменном графике нагрузки ................... 125
5-5. Тепловое старение (износ) изоляции трансформаторов 128
5-6. Нагрузочная способность трансформаторов .... 132
5-7. Особенности режимов работы автотрансформаторов 136 Глава шестая. Короткие замыкания и неполнофазные
режимы в электрических системах . . . 140
6-1. Виды, причины и последствия коротких замыканий . 140
6-2. Допущения при расчетах токов к. з........ 143
6-3. Расчетные схемы замещения и их преобразование . 144
6-4. Системы именованных и относительных единиц . . 147
6-5. Приведение магнитно-связанных цепей...... 150
6-6. Трехфазные короткие замыкания........ 153
6-7. Несимметричные короткие замыкания...... 182
6-8. Несимметричные режимы и сложные виды повреждений ................... 198
6-9. Однофазные замыкания на землю в системах с ге^а-
земленными нейтралями............ 202
Глава седьмая. Электрические аппараты и проводники 203
7-1. Классификация.......»....... 203
7-2. Нагрев проводников длительным током...... 204
7-3. Нагрев проводников при переменной гагрузке . . 211
7-4. Контакты шин и аппаратов.......... 214
7-5. Токопроводы............... 219
7-6. Отключение цепей переменного тока ... . . 2i9 !
7-7. Отключение цепей постоянного тока...... 232
7-8. Выключатели высокого напряжения и их приводы . 235
7-9. Плавкие предохранители.......... . 238
7-10. Ограничители ударного тока......... 240
7-11. Разъединители, отделители, короткозамыкатели и их
приводы.................. 241
7-12. Выключатели нагрузки............ 246
7-13. Реакторы................ 247
7-14. Токоограничивающие устройства........ 250
7-15. Аппараты напряжением до 1000 В....... 252
7-16. Измерительные трансформаторы тока..... 253
7-17. Измерительные трансформаторы напряжения . . . 255 7-18. Электродинамическая стойкость проводников и аппаратов .................. 258
7-19. Термическая стойкость проводников и аппаратов . 269 7-20. Расчетные условия для выбора проводников г аппаратов .................. 275
7-21. Выбор проводников и аппаратов....... 280
Глава восьмая. Схемы электрических соединений электрических станций и подстанций . . . 287
8-1. Общие сведения.............. 287
8-2. Схемы электрических соединений теплофикационных
электростанций......,........ 297
8-3. Схемы электрических соединений конденсационных ^
8.4. ^хемьГэле'ктрических ' соединений атомных электро- ^
Я Ч Схемы" электрических соединений 'гидроэлектростанций 327 Схемы электрических соединений понижающих под-
станций 8 7 Собственные нужды электроустановок
Пава девятая. Конструкции распределительных уст-
ройств. Компоновки электрических станции и подстанции 361
9-1 Общие сведения .............. Jt)1
Q-2. Типовые конструкции закрытых распределительных
устройств ................. ^
9-3. Типовые конструкции открытых распределительных
устройств ................ „• Зоо
9-4. Компоновка электрических станций и подстанции.
Размещение распределительных устройств .... ЗУ/
Глава десятая. Системы управления, контроля и сигнализации на электрических станциях и подстанциях. Ис-
точники их питания ... ........... 3J9
10-1. Назначение систем управления, контроля и сигнали-
зации .................. 399
10-2. Щиты управления ............. 401
10-3. Контрольно-измерительная аппаратура ..... 403
10-4. Дистанционное управление выключателями и разъе-
динителями ................ 405
10-5. Блокировка выключателей и разъединителей . . . 409
10-6. Системы сигнализации ........... 411
10-7. Принципы монтажа и маркировки вторичных цепей 414
10-8. Установки оперативного тока ......... 415
10-9. Источники и схемы постоянного оперативного тока 417
10-10. Источники и схемы переменного оперативного тока 433 10-11. Источники и схемы выпрямленного оперативного
тока ........ ' .......... 437
Глава одиннадцатая. Релейная защита и автоматика 442
11-1. Назначение релейной защиты. Типы реле .... 442
11-2. Требования к релейной защите ....... ] 443
А. Защита линий электропередачи 11-3. Максимальная токовая защита линий с независимой
выдержкой времени ........... 445
11-4. Максимальная токовая защита линий с зависимой
выдержкой времени ........... 448
* 1 !"с' т°ковая отсечка на линиях с односторонним питанием 450 11-Ъ. Максимальная токовая направленная защита линий
с двусторонним питанием . 45?
1-7. Токовые отсечки на линиях с двусторонним питанием 456 11-8. Защита от коротких замыканий на землю в сетях с
заземленными нейтралями ..... , 457
Б. Защита генераторов
11 -9 Повреждения и ненормальные режимы генератопов 459
-0. Продольная дифференциальная защита 462
1 12 Чатитя пТТ замыканий межЯУ в«™ми одной 'фззы 465
с , g
В, Защита трансформаторов
11-14. Повреждения и ненормальные режимы трансформаторов ................, 472
11-15. Дифференциальная защита.......... 472
'11-16. Токовая отсечка........., . , , . 478
11-17. Защита от сверхтоков внешних к. з. , , , , , 478
11-18, Защита от перегрузки........... 481
•11-19. Защита от замыканий на землю........ 48!
11-20. Защита от замыканий на кожух (баковая защита) 483
11-21. Газовая защита............. 484
Г. Защита электродвигателей
11-22. Повреждения и ненормальные режимы электродвигателей. Пуск и самозапуск двигателей..... 485
11-23. Защита асинхронных электродвигателей напряжением выше 1000 В............. 488
11-24. Защита асинхронных электродвигателей напряжением ниже 1000 В.............. 492
11-25. Особенности защиты синхронных электродвигателей ................... 494
Д. Вопросы автоматизации электрических станций и электрических систем
11-26. Объем автоматизации.......... • 496
ll-27i Автоматическая синхронизация генераторов . . , 497
11-28-. Автоматическая разгрузка по частоте (АЧР) , . 498
11 -29. Автоматическое повторное включение (АПВ) . , 500
11-30. Автоматическое включение резерва (АВР) . , . 503
Глава двенадцатая. Защита электрических установок
от перенапряжений. Заземляющие устройства..... 505
12-1. Общие сведения.............. 505
12-2. Внутренние перенапряжения....., , . , 513
12-3. Грозовые перенапряжения......... . 514
12-4. Защита электроустановок от прямых ударов молнии 516
12-5. Защита электроустановок от перенапряжений . , 522
12-6. Заземляющие устройства........... 526
Глава тринадцатая. Энергетические системы .... 533
13-1. Общие сведения.............. 533
13-2. Участие электростанций различного типа в покрытии
суммарной нагрузки энергосистем......, 534
13-3. Распределение активной нагрузки между электростанциями и отдельными генераторами..... 536
13-4. Распределение набросов активной нагрузки между
агрегатами электростанций.......... ; 39
13-5. Принцип действия регулятора скорости турбин . . 542
13-6. Регулирование частоты в энергосистемах..... 543
13-7. Надежность и устойчивость работы энергосистем . 545
Список литературы................ Ь*8
Алфавитный указатель ,.............. 549
Цена: 300руб.
