Podręczniki akademickie : Wydawnictwa WNT
Zwarcia w systemach elektroenergetycznych
wydawnictwo: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne WNT
autor: Kacejko P., Machowski J.
ISBN: 978-83-204-3583-2
kod książki: 84569
wydanie: 2009
format: B5, str. 482, oprawa miękka
W książce opisano zjawiska fizyczne zachodzące w systemach elektroenergetycznych w czasie zwarć. Przedstawiono metody ich analiz dokładnych przy wykorzystaniu obliczeń komputerowych, jak również analiz uproszczonych opartych na prostych obliczeniach rachunkowych. Duży nacisk położono na interpretację fizyczną ułatwiającą zrozumienie analizowanych zjawisk, a także na właściwe modelowanie matematyczne elementów systemu, niezbędne do wykonywania analiz dokładnych i uproszczonych. Omówiono zalecenia norm międzynarodowych odnośnie do wyznaczania wielkości zwarciowych oraz określania skutków zwarć. Podano wiele przykładów obliczeniowych związanych z praktycznymi problemami dotyczącymi doboru aparatury łączeniowej oraz nastawień zabezpieczeń elektroenergetycznych. Przedstawiono algorytmy i metody numeryczne stosowane w programach komputerowych oraz przykłady programów komputerowych używanych do wykonywania obliczeń zwarciowych. Podano także metody ograniczania prądów zwarciowych oraz omówiono metody i urządzenia do ich pomiaru i rejestracji.
Podręcznik jest przeznaczony dla studentów wydziałów elektrycznych wyższych szkół technicznych, a także dla inżynierów (projektujących i eksploatujących te systemy).
Oznaczenia
1. Wiadomości ogólne
Wprowadzenie
Przyczyny i skutki zwarć
Cele obliczeń zwarciowych
Zagadnienia zwarciowe w statystyce
l .5. Zwarcia a ekonomika
l .6. Jednostki względne
2. Przebiegi zwarciowe i charakteryzujące je wielkości
Wiadomości wstępne
Zwarcie trójfazowe generatora synchronicznego
Wybrane prawa elektrotechniki
Prądy zwarciowe przy pominięciu rezystancji uzwojeń
Prądy zwarciowe przy uwzględnieniu rezystancji uzwojeń
Obrazy strumieni i reaktancje zastępcze
Wzory na prądy zwarciowe
Wpływ asymetrii magnetycznej wirnika
Wpływ regulacji napięcia
Wpływ obciążenia wstępnego
Wielkości charakteryzujące prądy zwarciowe
Zwarcie dwufazowe
Prądy zwarciowe
Wpływ asymetrii magnetycznej wirnika
Wpływ lokalizacji miejsca zwarcia
Zwarcie na zaciskach silnika indukcyjnego
Specyfika zwarć doziemnych
Zwarcie i wyłączenie zwarcia w obwodzie z pojemnościami
Zwarcie w sieci z izolowanym punktem neutralnym
Zwarcie w sieci z punktem neutralnym uziemionym za pomocą dławika
Zwarcie w sieci z punktem neutralnym uziemionym za pomocą rezystora
Zwarcie w sieci z punktem neutralnym uziemionym bezpośrednio
2.8. Połączenia prądu stałego
Układy połączeń prądu stałego i ich regulatory
Zwarcie po stronie prądu stałego
Zwarcie w systemie prądu przemiennego po stronie prostownika
Zwarcie w systemie prądu przemiennego po stronie falownika
3. Metoda składowych symetrycznych
Wprowadzenie
Trójfazowy element sieciowy
Wartości i wektory własne macierzy
Przekształcenie O, l, 2
Interpretacja elektryczna składowych symetrycznych
Impedancje sieci składowych symetrycznych
Moc pozorna w składowych fazowych i symetrycznych
Inne przekształcenia
4. Zwarcia w sieciach z bezpośrednio uziemionym punktem neutralnym
Wiadomości wstępne
Zwarcia pojedyncze
Zwarcie trójfazowe
Zwarcie jednofazowe
Zwarcie dwufazowe
Zwarcie dwufazowe z ziemią
Zestawienie wzorów
Zwarcia w innych fazach
4.3. Przerwy w fazach
Przerwa w trzech fazach
Przerwa w dwóch fazach
Przerwa w jednej fazie
4.4. Zakłócenia wielokrotne
Zwarcia podwójne dwumiejscowe
Podwójne zwarcie jednofazowe
Inne zakłócenia wielokrotne
5. Zwarcia w sieciach z bezpośrednio nieuziemionym punktem neutralnym
Wprowadzenie
Zwarcia w sieci z punktem neutralnym uziemionym za pomocą impedancji
Zwarcia w sieci z izolowanym punktem neutralnym
Zwarcia w sieci z punktem neutralnym uziemionym za pomocą
ławika kompensacyjnego
Zwarcia w sieci z punktem neutralnym uziemionym za pomocą rezystora
6. Modele elementów systemu elektroenergetycznego
Wprowadzenie
Generatory synchroniczne
Schematy zastępcze we współrzędnych d, q
Schematy zastępcze dla składowych symetrycznych
Schematy zastępcze przy pominięciu asymetrii wirnika
6.3. Napowietrzne linie elektroenergetyczne
Modele dla stanów ustalonych i nieustalonych wolnozmiennych
Parametry typowych linii spotykanych w elektroenergetyce krajowej
Pojęcie obwodu ziemno powrotnego
Modelowanie wpływu przewodów odgromowych i wiązkowych
Wykorzystanie współczynników Maxwella do wyznaczania pojemności linii
Specyfika czteroprzewodowych linii niskiego napięcia
6.4. Linie kablowe
Parametry podłużne linii kablowych
Parametry poprzeczne linii kablowych
6.5. Transformatory energetyczne
Modele transformatorów dwuuzwojeniowych dla składowej zgodnej
Modele transformatorów trójuzwojeniowych i zespołów transformatorowych
dla składowej zgodnej
Modele transformatorów dla składowej zerowej
Transformacja prądów zwarciowych
Modelowanie transformatorów we współrzędnych fazowych
6.6. Odbiory
Odbiory kompleksowe
Silniki indukcyjne
Silniki synchroniczne
6.7. Podsystemy zewnętrzne
7. Zalecenia normatywne
Wiadomości wstępne
|Standaryzacja obliczeń zwarciowych
Obliczenia według normy PN-74/E-05002
Ogólna charakterystyka normy IEC 60909
Podstawowe definicje, symbole i założenia
Specyfika modelowania elementów sieci
Specyfika obliczeń zwarć w pobliżu generatorów
Uwzględnianie wpływu silników indukcyjnych na prąd zwarcia
7.5. Obliczanie wielkości zwarciowych według zaleceń normy IEC 60909
Początkowy symetryczny prąd zwarcia
Udarowy prąd zwarcia
Symetryczny prąd wyłączeniowy
Ustalony prąd zwarcia
Składowa nieokresowa prądu zwarcia
Zwarcia niesymetryczne
Obliczanie cieplnego efektu zwarcia
Podstawy teoretyczne metody korygowania wartości impedancji elementów
Inne aspekty normalizacji obliczania wielkości zwarciowych
8. Metody ograniczania prądów zwarcia
Wprowadzenie
Metody związane z powiększaniem impedancji zwarciowej
Dławiki zwarciowe
Transformatory z uzwojeniami dzielonymi
Kształtowanie struktury sieci
Automatyka rozcinająca
8.3. Urządzenia ograniczające wartość prądu zwarcia
Bezpieczniki i ograniczniki
Sprzęgła rezonansowe
Szybkie łączniki tyrystorowe
Elementy nieliniowe wyzwalane temperaturowo
9. Przykłady obliczeń zwarciowych
Wiadomości wstępne
Analiza zwarć trójfazowych w prostych układach sieciowych
Wyznaczanie wielkości zwarciowych w prostych układach sieciowych
Wyznaczanie wielkości zwarciowych dla zwarć niesymetrycznych
Analiza zwarciowa w złożonych układach sieciowych
Analiza zwarć między generatorem a transformatorem blokowym
10. Obliczenia komputerowe
Wprowadzenie
Macierzowe równania sieci
Równania węzłowe
Łączenie sieci
Przekształcanie sieci przez eliminaq'ę węzłów
Związki między macierzą admitancyjną i impedancyjną
10.3. Modelowanie i analiza zwarć w sieci wielowęzłowej
Zależności podstawowe
Wyznaczanie prądów w miejscu zwarcia
Rozpływ prądów zwarciowych
Wyznaczanie macierzy impedancyjnej metodą przyłączania gałęzi
Zastosowanie faktoryzacji macierzy admitancyjnej węzłowej
Podstawy metody faktoryzacji
Uwagi o realizacji numerycznej algorytmu faktoryzacji
Technika macierzy rzadkich
10.6. Obliczanie parametrów ekwiwalentów zwarciowych
Zależności matematyczne
Zastosowanie metody przyłączania gałęzi
Zastosowanie metody faktoryzacji
Problemy wymiany ekwiwalentów
10.7. Przykład programu zwarciowego
Program SHORTS - uwagi wstępne
Program SHORTS - dane wejściowe
Program SHORTS – obsługa
Program SHORTS - obliczenia zwarciowe
11. Symulacyjne wyznaczanie przebiegów zwarciowych
Wprowadzenie
Dynamiczne modele elementów systemu elektroenergetycznego
Generatory synchroniczne
Wzbudnice i regulatory napięcia generatorów synchronicznych
Silniki
Linie elektroenergetyczne
Transformatory
11.3. Programy symulacyjne
Metody rozwiązywania równań różniczkowo-algebraicznych
Modele elementów sieci
Równania sieci
11.4. Symulatory działające w czasie rzeczywistym
12. Rejestracja wielkości zwarciowych
Wprowadzenie
Rejestratory mikroprocesorowe
Wejścia analogowe i dwustanowe
Jednostka centralna
Format zapisu danych
Systemy rejestracji
Analiza rejestracji
Literatura
Skorowidz