Передача и распредеаение электрической энергии

Учебное пособие

Допущено Министерством образования и науки Российской Федерации

в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по направлению подготовки «Электроэнергетика»

Ростов-на-Дону

ФЕНИКС

Красноярск

Издательские проекты

УДК 621.31(075.8)

ББК31.2я73

КТК 230

Г 37

Герасименко А. А.

Г 37Передача и распределение электрической энергии: Учебное пособие/

А. А. Герасименко, В. Т. Федин. — Ростов-н/Д.: Феникс; Красноярск: Изда­тельские проекты, 2006. — 720 с. (Серия «Высшее образование»).

ISBN5-222-08485-Х (Феникс)

ISBN5-98399-023-3 (Издательские проекты)

В учебном пособии даны основы теории и принципы построения и функ­ционирования систем передачи и распределения электрической энергии. Рас­смотрены методы расчета и анализа параметров и рабочих режимов электри­ческих сетей инженерными и численными методами, реализуемыми на ЭВМ. Приведены характеристики многорежимности и методы расчета потерь элек­троэнергии, рассмотрены принципы построения и оптимизации проектных решений и анализа эксплуатационных режимов и управления ими. Приведе­ны примеры решения задач с подробными пояснениями. В приложении даны справочные материалы, необходимые для решения задач по всему содержа­нию книги.

Для студентов электроэнергетических специальностей, может быть полез­на инженерам; аспирантам и магистрам.

УДК 621.31(075.8)

ББК31.2я73

ISBN 5-222-08485-Х (Феникс)

ISBN 5-98399-023-3 (Издательские проекты)

© Герасименко А.А., Федин В.Т., 2006

© Оформление: изд-во «Феникс», 2006 .

© Оформление: ООО «Издательские проекты» 2006

ПРЕДИСЛОВИЕ

Данное учебное пособие предназначается для студентов электроэнергетиче­ских и электротехнических специальностей вузов. В качестве основного оно мо­жет быть использовано студентами, которые специализируются по электроэнер­гетическим системам, электрическим сетям, электрическим станциям, системам электроснабжения, а как вспомогательное — студентами смежных инженерных специальностей, экономических и педагогических специальностей энергетическо­го профиля. Книга может быть использована инженерами, магистрантами, аспи­рантами, научными работниками, занимающимися эксплуатацией, проектирова­нием, исследованием систем передачи и распределения электрической энергии. Кроме того, учебное пособие может быть полезно при переподготовке и повыше­нии квалификации инженеров, экономистов, педагогов энергетического профиля.

Подготовленное учебное пособие явилось результатом продолжительного сотрудничества кафедры «Электрические системы и сети» Красноярского госу­дарственного технического университета и кафедры «Электрические системы» Белорусского национального технического университета (г. Минск). При подго­товке книги авторы использовали свой многолетний опыт постановки и препода­вания дисциплин данного направления в вышеуказанных вузах, а также свои ра­нее опубликованные работы. Естественно, был использован ряд работ других ав­торов, а также результаты, полученные в диссертациях аспирантов и магистран­тов, выполненных под руководством авторов.

Материал пособия содержит теорию передачи и распределения электро­энергии, многочисленные примеры решения задач и обширный список контроль­ных вопросов для самопроверки. Данные вопросы могут быть также применены для подготовки системы тестов, используемых при диагностике компетенций сту­дентов по всему материалу дисциплины. В приложениях приведены справочные материалы, необходимые для решения задач по всему содержанию книги. Список литературы содержит основные учебники и учебные пособия, изданные ранее по данному направлению, справочники, монографические и периодические источни­ки, которые могут быть использованы для углубленного изучения того или иного раздела. С этой целью в тексте сделаны соответствующие ссылки.

Материал данного учебного пособия соответствует дисциплинам «Передача и распределение электрической энергии», «Электрические сети», а также частично дис­циплинам «Электроэнергетические системы», «Электрические питающие системы и сети», «Конструкции и режимы электрических сетей», которые предусмотрены образо­вательными стандартами Российской Федерации и Республики Беларусь.

Учебное пособие состоит из 13 глав с примерами решения задач, списка ли­тературы и приложений.

В главе 1 даны понятия и определения, приведена характеристика систем передачи и распределения электроэнергии и устройств автоматики, описаны принципы конструктивного исполнения линий электропередачи, а также токопроводов и шинопроводов.

В главах 2 и 3 приведены характеристики и параметры линий электропере­дачи и трансформирующих устройств, изложены методы расчета параметров схем

В главе 4 даны характеристики нагрузок в виде их различных моделей и приведены способы их представления при расчетах режимов.

В главах 5—7 изложены методы расчета и анализа установившихся режи­мов участка электрической сети, разомкнутых и простых замкнутых сетей.

В главе 8 описаны математическая постановка задачи, моделирование и ме­тоды решения уравнений установившихся режимов численными методами, реали­зуемыми на ЭВМ.

В главах 9 и 10 изложены методы расчета потерь мощности и энергии в системах передачи и распределения электроэнергии и основы регулирования их режимов.

Принципы построения схем систем передачи и распределения электроэнер­гии и их основных решений изложены в главах 11 и 12.

Глава 13 посвящена описанию путей оптимизации параметров и режимов протяженных электропередач и распределительных электрических сетей.

Главы снабжены многочисленными примерами, численными иллюстрация­ми и обширным списком контрольных вопросов для самопроверки и усвоения ма­териала.

В приложениях приведены справочные материалы, необходимые для реше­ния задач по содержанию теоретического материала.

Обращаем внимание читателей на символику комплексных чисел, приня­тую в тексте: синусоидальные величины (напряжение, ток) обозначены U, I (сопряженные — соответственно U, I), остальные (мощность, сопротивление, про­водимость, коэффициент трансформации) как S, Z, Y, k (сопряженные — соответственно S, Z , Y, к).

Материал книги распределен между авторами следующим образом: А.А. Гераси­менко написал главы 2—8 и приложения, ВТ. Федин — главы 10—13. Написание глав 1 и 9 и обсуждение всех разделов пособия производилось совместно.

Авторы признательны сотрудникам кафедры «Электрические системы» Бе­лорусского национального технического университета Е.А. Заборской, Е.Л. Ковенской, С.А. Кокшаровой, О.Б. Киселевой и сотрудникам Красноярского госу­дарственного технического университета Т.М. Чупак, Е.В. Бутрину и А.В Тихо­новичу за помощь, оказанную при подготовке рукописи.

Все отзывы и замечания просьба направлять по адресу: 660074 г Красноярск, ул. Академика Киренского, 26, корп.Д или 220027,г. Минск, пр. Ф. Скорины,65,корп.2.

Авторы