В книге рассмотрены деления коротких замыканий в высоковольтных установках и даны методы расчета процесса короткого замыкания. Эти методы иллюстрированы числовыми примерами.
Книга предназначена в качестве учебника для студентов электротехнических и энергетических вузов и может служить пособием в практической работе инженеров-электриков.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Данная книга является учебником по курсу «Токи короткого замыкания и токи в земле», который читается в энергетических н электротехнических вузах для студентов специальности «Электрические станции, сети и системы». Она содержит в себе материал, относящийся к разделу «Токи короткого замыкания» указанного курса.
В настоящем издании материал дополнительно обработан. С целью уменьшения объема книги в отдельных местах произведены некоторые сокращения. При редактировании учтены замечания по третьему изданию этой книги, вышедшему в 1949 г.
Ка'к общий случай процесс короткого замыкания рассмотрен при наличии у генераторов: автоматических регуляторов напряжения. При этом помимо объяснения физической стороны явлений этого процесса для его анализа приведены основные математические выкладки. Достаточно подробно разобраны параметры синхронней машины, которыми характеризуется ее поведение три1 внезапных коротких замыканиях. Необходимость повторения некоторых вопросов из курса «Электрические машины» обусловлена тем, что эти вопросы достаточно трудны, а четкие знания по ним совершенно обязательны для правильного понимания и усвоения основных положений проблемы коротких замыканий.
Из практических методов расчета токов короткого замыкания в книге изложены только те, которые нашли широкое применение в союзной практике. Кроме более сложных методов приведены также и простейшие методы расчета, использование! которых часто бывает вполне достаточным для решения многих технических задач.
При изложении несимметричных видов короткого замыкания обращено внимание на обоснование параметров нулевой последовательности воздушных линий и кабелей, составление схем замещения нулевой последовательности, обобщение выводов для различных видов короткого замыкания, сравнение величин токов при разных видах короткого замыкания, применение практических методов к нахождению токов и напряжений в произвольный момент процесса короткого замыкания. 1*
Все наиболее важные положения курса иллюстрированы числовыми (примерами, каждый из которых (за редким исключением) представляет собой законченное целое, т. е. по условию он не связан с тем или иным предыдущим примером, что, несомненно, облегчает [чтение книги. В связи с тем, что подготавливается выпуск специального сборника задач и примеров по данному 'курсу в настоящем издании книги не помещены задачи, которые были в предыдущем издании.
Ряд специальных вопросов коротких замыканий, как то: одновременные короткие замыкания в различных точках системы, короткие замыкания с нарушением симметрии цепи (обрывы, пофазное автоматическое повторное включение и пр.), учет качаний машин при коротких замыканиях и др., выходит за пределы существующей программы курса. Для знакомства с этими вопроса-ми и их изучения читатель должен обратиться к опубликованным специальным работам, основные из которых указаны в перечне, помещенном в конце книги. \
Автор надеется, что данная книга помимо своего прямого назначения в качестве учебника для рысшей школы послужит полезным пособием и для инженеров-электриков в. их практической деятельности.
С большой благодарностью автор примет !в-се замечания и предложения по книге и просит их направлять по адресу: Москва, Шлюзовая набережная, 10, Госэнергоиздат.
С. Ульянов
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие............................. 3
Введение ............................... 7
ГЛАВА ПЕРВАЯ
Общие сведения о коротких замыканиях
1. Основные определения...................... 12
2. Общая характеристика процесса короткого замыкания....... 13
3. Виды коротких замыканий................... 15
4. Причины возникновения коротких замыканий........... 18
5. Последствия коротких замыканий................ 18
О. Назначение расчетов процесса короткого замыкания и предъявляемые
к ним требования......................... 19
7. Общие замечания о методах расчета процесса короткого замыкания 21
ГЛАВА ВТОРАЯ
Общие указания к выполнению расчетов процесса короткого замыкания
8. Основные допущения...................... 24
9. Порядок ведения расчета..................... 25
10. Система относительных единиц.................. 27
11. Составление эквивалентной схемы замещения........... 31
12. Приведение схем замещения к простейшему виду......... 37
13. Применение принципа наложения ................ 44
11. Распределение токов и напряжений............... 47
15. Мощность короткого замыкания.................. 48
ГЛАВА ТРЕТЬЯ
Установившийся режим трехфазного короткого замыкания
16. Общие замечания......................... 49
17. Основные параметры и соотношения............... . 50
18. Графический метод....................'. . . 54
19. Влияние и учет нагрузки..................... 62
20. Приближенное вычисление установившегося тока короткого замы-кания. Спрямление характеристики холостого хода ........ 66
-1. Расчет установившегося режима трехфазного короткого замыкания
в сложных схемах......................... 73
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
Неустановившийся процесс трехфазного короткого замыкания
-— Внезапное трехфазноз короткое замыкание в простейшей электри-
ческой цепи........................... 79
• Действующее значение тока короткого замыкания........ 85
24. Внезапное трехфазное короткое замыкание в цепи с трансформаторами .............................. gg
25. Общие замечания об исследовании неустановившегося процесса трехфазного короткого замыкания электрических машин .-.-.. 88
26. Обобщенный вектор трехфазной системы............. 92
27. Переходные э. д. с. и индуктивное сопротивлениг синхронной машины 95
28. Внезапное трехфазное короткое замыкание синхронной машины без успокоительных оомоток..................... 102
29. Анализ переходного процесса трехфазного короткого замыкания. . 111
30. Сверхпереходные э. д. с. и индуктивные сопротивления синхронной машины..............................'122
31. Внезапное трехфазное короткое замыкание синхронной машины с успокоительными обмотками .................."... 127
32. Внезапное трехфазное короткое замыкание двигателя....... 132
ГЛАВА ПЯТАЯ
Практические методы расчета неустановившегося процесса трехфазного короткого замыкания
33. Общие замечания........................ 136
34. Учет апериодической слагающей тока короткого замыкания .... 137
35. Простейшее вычисление периодической слагающей тока короткого замыкания............................ 142
36. Вычисление начального сверхпереходного и ударного токов короткого замыкания.............."............ 145
37. Упрощенный расчет для выбора быстродействующих выключателей 150
38. Метод расчетных кривых..................... 151
39. Метод спрямленных характеристик ................ 176
ГЛАВА ШЕСТАЯ
Несимметричные короткие замыкания
40. Общие замечания........................ 199
41. Основные положения метода симметричных составляющих..... 190
42. Образование высших гармоник ....... ........ 195
43. Индуктивные сопротивления обратной и нулевой последовательностей ......'.............."............ 198
44- Схемы отдельных последовательностей.............. 221
45. Токи и напряжения в месте несимметричного короткого замыкания 225
46. Предельные соотношения между токами различных видов короткого замыкания............................ 239
47. Распределение токов и напряжений................ 245
48. Комплексная схема замещения.................. 252
49. Трансформация симметричных составляющих токов и напряжений 254
50. Определение токов и напряжений в различные моменты времени
при несимметричных коротких замыканиях............. 253
Приложения............................. 272
Литература............................. 276
Алфавитный указатель........................ 279
ВВЕДЕНИЕ
Надежность работы электрической системы и ее отдельных элементов so многом зависит от того, насколько правильно и полно учтены опасные проявления возникающих в ней переходных процессов, одним из которых является процесс короткого замыкания.
В то время как теория установившихся режимов рано встала iia травильный путь и быстро приспособилась к нуждам практики, сущность переходных процессов еще долго оставалась ьевыясненной. Изучение этой сущности, конечно, не может быть самоцелью. Познание ее необходимо прежде всего, чтобы предотвратить возникновение опасных переходных процессов. Чем глубже проникновение в природу этих процессов, тем достигается большая возможность сознательного управления ими.
На примере развития электромашиностроения нетрудно- ртро-следить, насколько важен учет явлений при коротких замыканиях.
Первоначальные конструкции электрических машин выполнялись ь соответствии лишь с требованиями нормальной длительной работы. Пока мощности машин были малы и вопросам экономичного расходования применяемых материалов ре уделялось достаточного внимания, эти конструкции обладали «естественным» запасом устойчивости против механических и термических действий токов короткого замыкания. Однако такое положение существовало недолго. По мере роста мощности машин и стремления к наиболее рациональному использованию материалов выяснялось, что одних требований нормальной работы недостаточно для создания надежной конструкции. Неоднократные случаи крупных повреждений машин при коротких замыканиях послужили наглядным доказательством этого. Внимание конструкторов было привлечено к разработке специальных мероприятий, которые обеспечивали бы должную надежность машины и при аварийных условиях. Успех этих мероприятий находился в непосредственной зав'исшмосгл от точности располагаемых знаний о самом процесс© короткого замыкания. С углублением изучения последнего открывались новые конструктивные решения. Так постепенно создавались все более надежные конструкции элекрических машин. В своем современном исполнении он'и (при
т
Цена: 300руб.
