Электромагнитныепереходные процессыв электрических системах

Рейтинговая система
Суммарный бал за экзамен: 40
Суммарный бал за семестр: 60
Лабораторные работы - 12
Практические занятия:
Посещения - 8
Работа на занатиях - 14
Контрольное задание - 10
Контрольные работы - 12
В сумме максимум 100 баллов
Отлично от 87, Хорошо от 70 до 86, Удовлетворительно от 50 до 69
Курсовой проект
Автор: к.т.н. Армеев Денис Владимирович. Электромагнитные переходные процессы. НГТУ 2011

Литература
Основная:
Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. Москва, «Энергия», 1970, 520 с.
Веников В. А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. Учебник для электроэнергетических специальностей вузов. Изд. 4-е перераб. и доп. М. -1985 г.
Куликов Ю.А. Переходные процессы в электрических системах: Учебное пособие. - Новосибирск: Изд – во НГТУ, 2003.- 283с.
Электромагнитные переходные процессы в электрических системах: сб.задач / Гусев Е.П., Чебан В.М., Долгов А.П., Пушкарева Л.И., Коновалов А.В.,
Чекмазов Э.М.; Под ред. В.М.Чебана.- Новосибирск: Из-тво НГТУ, 2007.-123 с.
Электронный учебник по Электромагнитным переходным процессам:
http://www.aees.power.nstu.ru
Дополнительная:
Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники.
Т.1.- «Энергия», 1967. – 522 с.
Теоретические основы электротехники: Учебник для вузов./Под общ. ред. К.М. Поливанова. Т.1. – М.: «Энергия», 1972. – 240 с.; ил.
Левинштейн М.Л. Операционное исчисление в задачах электротехники. – Л.: «Энергия», 1972.– 360 c. ; ил.
Автор: к.т.н. Армеев Денис Владимирович. Электромагнитные переходные процессы. НГТУ 2011

Электромагнитные переходные процессы
Переходные процессы возникают при переходе электрической системы (ЭС) от одного режима к другому.
Под режимом системы понимают совокупность процессов, характеризующих работу электрической системы и ее состояние в любой момент времени.
Параметры режима — это напряжения, токи, мощности и т. п. Параметры режима связаны между собой параметрами системы.
Параметры системы — это сопротивления, проводимости, коэффициенты трансформации, постоянные времени и т. п. — определяются физическими свойствами элементов.
Автор: к.т.н. Армеев Денис Владимирович. Электромагнитные переходные процессы. НГТУ 2011

Принято различать несколько видов режимов электрических систем:
Нормальный установившийся режим
Нормальные переходные режимы
Аварийные режимы
Послеаварийные установившиеся режимы
Автор: к.т.н. Армеев Денис Владимирович. Электромагнитные переходные процессы. НГТУ 2011

Под расчетом электромагнитного переходного процесса обычно понимают вычисление токов и напряжений в рассматриваемой схеме и при заданных условиях.
Задачи решаемые в результате расчета ПП:
Сопоставление и выбор схем эс;
Выявление условий работы потребителей при аварийных режимах;
Выбор аппаратов и проводников;
Проектирование и настройка РЗА;
Анализ аварий и т.д.
Автор: к.т.н. Армеев Денис Владимирович. Электромагнитные переходные процессы. НГТУ 2011

Основные допущения
Отсутствует насыщение магнитных систем (это допущение приводит эл. схемы к линейным);
Отсутствуют намагничивающие токи у трансформаторов;
Отсутствует несимметрия трехфазной системы;
Пренебрегаем емкостной проводимостью (за исключением особых случаев, например, простого замыкания на землю, и т.п.);
Приближенный учет нагрузок. Нагрузки характеризуют постоянными сопротивлениями;
В основных звеньях высоковольтной части ЭС пренебрегаем активными сопротивлениями;
Отсутствуют качания генераторов. Рассматривается начальная стадия ПП (0.1-0.2с)
Автор: к.т.н. Армеев Денис Владимирович. Электромагнитные переходные процессы. НГТУ 2011

Основные сведения об электромагнитных переходных процессах
Наиболее распространенные причины возникновения ПП:
Короткое замыкание (КЗ) – всякое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, (а в системах с заземленными нейтралями) также замыкание одной или нескольких фаз на землю;
Возникновение местной несимметрии в системе;
Действие форсировки возбуждения синхронных машин, развозбуждение или гашение поля их ротора.
Автор: к.т.н. Армеев Денис Владимирович. Электромагнитные переходные процессы. НГТУ 2011

Короткие замыкания
В системах с НЕ заземленными нейтралями, или заземленными через спец. компенсирующие устройства, замыкание одной из фаз на землю называется простым замыканием. При этом прохождение тока обусловлено главным образом емкостью фаз относительно земли.
В трехфазных системах с заземленной нейтралью различают:
Трехфазное КЗ (симметричное) вероятность 5%
Двухфазное КЗ вероятность 10%
Однофазное вероятность 65%
Двухфазное КЗ на землю вероятность 20%
Автор: к.т.н. Армеев Денис Владимирович. Электромагнитные переходные процессы. НГТУ 2011

Обозначения различных видов КЗ
K(3)
K(2)
K(1)
K(1,1)
Автор: к.т.н. Армеев Денис Владимирович. Электромагнитные переходные процессы. НГТУ 2011

Порядок расчетов ПП:
I. Составление схем замещения
II. Вычисление параметров элементов схемы замещения
III. Эквивалентирование схемы замещения
IV. Собственно расчет ПП (токов и напряжений для заданных условий)
Автор: к.т.н. Армеев Денис Владимирович. Электромагнитные переходные процессы. НГТУ 2011

I. Составление схем замещения
Автор: к.т.н. Армеев Денис Владимирович. Электромагнитные переходные процессы. НГТУ 2011

Параметры элементов схем замещения электрической системы могут определяться в
именованиях единицах;
относительных единицах.
В обоих случаях могут учитываться:
действительные коэффициенты трансформаторов
(точное приведение);
определенные по средненоминальным напряжениям (приближенное приведение).
Средненоминальные напряжения (Uср) нормируются для каждой ступени трансформации:
Для генераторов: 11; 13,8; 15,75; 18; 20; 24 кВ;
Для электрических сетей: 6,3; 10,5; 37; 115; 230; 515; 750;1150; кВ.
Автор: к.т.н. Армеев Денис Владимирович. Электромагнитные переходные процессы. НГТУ 2011

При определении параметров элементов схем замещения необходимо учитывать преобразование параметров схемы трансформаторами;
По этой причине параметры схем приводят к одному напряжению, выбранному за основное (Uосн) или базисным условиям с целью заменить в трансформаторах и автотрансформаторах магнитные связи электрическими и существенно упростить дальнейшие расчеты.
При приведении схемы замещения к одной ступени напряжения (Uосн.) расчет проще провести в именованных единицах.
Относительные единицы дают преимущества:
Простая структура расчетных выражений;
Численное совпадений фазных и линейных величин;
Возможность быстро ориентироваться в порядке определяемых величин.
Автор: к.т.н. Армеев Денис Владимирович. Электромагнитные переходные процессы. НГТУ 2011

Система относительных единиц
Под относительным значением физической величины понимают ее отношение к другой одноименной физической величине, выбранной за единицу измерения.
Задают две (могут быть взяты даже произвольно) из четырех физических величин. Часто это Uб Sб, величины остальные определяют из выражений:
Автор: к.т.н. Армеев Денис Владимирович. Электромагнитные переходные процессы. НГТУ 2011

Базисная мощность (Sб) принимается одна для всей схемы любой сложности. Число базисных напряжений (Uб) и соответственно базисных токов (Iб) равно числу ступеней напряжения в исходной схеме, по которой составлена схема замещения.
Параметры ЭС и режима в относительных базисных единицах вычисляются так:
U*б=U/Uб,
I*б=I/Iб,
S*б=S/Sб,
Z*б=Z/Zб=Z⋅Sб/Uб2.
Частный случай относительных базисных единиц – относительные номинальные единицы, когда за базисные приняты номинальные единицы какого-либо элемента, например, в паспортных данных генератора или трансформатора. В этом случае преобразование величин к базисным условиям расчета можно выполнить так:
U*б=U*номUном/Uб,
Z*б=Z*ном(Sб⋅Uном2)/(Sном⋅Uб2),
Автор: к.т.н. Армеев Денис Владимирович. Электромагнитные переходные процессы. НГТУ 2011