Идельчик В.И. Электрические системы и сети Изд. 2

URSS. 2022. 600 с. ISBN 978-5-9710-9241-4.

Серия: Классика инженерной мысли: электротехника

Типографская бумага

Мягкая обложка
Твердый переплет 1799 р. ››

• Конструкции линий электрических сетей.
• Характеристики и параметры элементов электроэнергетической системы.
• Расчет режимов линий электропередачи, разомкнутых и простых замкнутых сетей с применением простейших вычислительных средств.
• Рабочие режимы электроэнергетических систем.
• Качество электрической энергии и его обеспечение.
• Технико-экономические расчеты в электрических сетях энергосистем.
• Линии электропередачи сверхвысокого напряжения.
• Расчет воздушных линий на механическую прочность.
• Расчеты режимов электрических систем и сетей на компьютерах.
• Расчеты режимов систем большой сложности.
• Особые режимы электрических систем.
• Мероприятия по уменьшению потерь мощности и электроэнергии.
• Оптимизация режимов электроэнергетических систем и электрических сетей.

Аннотация

Описаны элементы электрических сетей и инженерные методы расчета их режимов. Даны сведения о рабочих режимах электроэнергетических систем и мероприятиях по повышению качества электроэнергии. Рассмотрены технико-экономические основы проектирования электрических сетей, режимы ЛЭП сверхвысоких напряжений и расчеты линий на механическую прочность. Изложены современные методы расчетов на компьютере нормальных и особых режимов электрических сетей и... (Подробнее)

Оглавление

Предисловие к первому изданию				3
Введение				5
В.1. Этапы и перспективы развития электроэнергетики в СССР				5
В.2. Электроэнергетические системы и электрические сети				12
В.3. Система обозначений				20
Глава первая. Конструкции линий электрических сетей				23
1.1. Конструктивные элементы воздушных линий электропередачи				23
1.2. Провода В Л и тросы				24
1.3. Опоры В Л				27
1.4. Изоляторы и линейная арматура				36
1.5. Конструкция кабелей и кабельные линии				41
1.6. Токопроводы и внутренние электрические сети				51
Глава вторая. Характеристики и параметры элементов электроэнергетической системы				54
2.1. Схемы замещения линий электропередачи				54
2.2. Схемы замещения трансформаторов и автотрансформаторов				62
2.3. Статические характеристики нагрузок потребителей				77
2.4. Задание нагрузок при расчетах режимов электрических сетей и систем				88
2.5. Представление генераторов при расчетах установившихся режимов				94
Глава третья. Расчет режимов линий электропередачи, разомкнутых и простых замкнутых сетей с применением простейших вычислительных средств				97
3.1. Схемы электрических систем, линейные и нелинейные уравнения установившегося режима				97
3.2. Расчет режима линии электропередачи при заданном токе нагрузки				99
3.3. Расчет режима линии электропередачи при заданной мощности нагрузки				103
3.4. Падение и потеря напряжения в линии				106
3.5. Расчет сети из двух последовательных линий при заданных мощностях нагрузки и напряжений в конце				110
3.6. Расчет разомкнутой сети (в два этапа) при заданных мощностях нагрузки и напряжении источника питания				113
3.7. Расчетные нагрузки подстанций				116
3.8. Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанций				120
3.9. Расчет сети с разными номинальными напряжениями				122
3.10. Допущения при расчете разомкнутых распределительных сетей Uном≤35				127
3.11. Определение наибольшей потери напряжения				130
3.12. Расчет линии с равномерно распределенной нагрузкой				135
3.13. Распределение потоков мощности и напряжений в простых замкнутых сетях				137
Глава четвертая. Рабочие режимы электроэнергетических систем				153
4.1. Баланс активной мощности и его связь с частотой				153
4.2. Регулирование частоты вращения турбины				156
4.3. Регулирование частоты в электроэнергетической системе				158
4.4. Понятие об оптимальном распределении активных мощностей				161
4.5. Баланс реактивной мощности и его связь с напряжением				164
4.6. Регулирующий эффект нагрузки				165
4.7. Потребители реактивной мощности				167
4.8. Выработка реактивной мощности на электростанциях				169
4.9. Компенсация реактивной мощности				172
4.10. Компенсирующие устройства				175
4.11. Расстановка компенсирующих устройств				184
4.12. Применение оптимизации и системного подхода при компенсации реактивной мощности				188
Глава пятая. Качество электрической энергии и его обеспечение				195
5.1. Показатели качества электроэнергии				195
5.2. Методы регулирования напряжения				199
5.3. Встречное регулирование напряжения				202
5.4. Регулирование напряжения на электростанциях				204
5.5. Регулирование напряжения на понижающих подстанциях				205
5.6. Регулирование напряжения изменением сопротивления сети				212
5.7. Регулирование напряжения изменением потоков реактивной мощности				215
5.8. Определение допустимой потери напряжения в распределительных сетях				220
5.9. Сравнение способов регулирования напряжения				224
5.10. Несимметрия в электрических сетях и мероприятия по ее снижению				226
5.11. Несинусоидальность в электроэнергетических системах и мероприятия по борьбе с нею				230
Глава шестая. Технико-экономические расчеты в электрических сетях энергосистем				237
6.1. Задачи и методы проектирования энергосистем и электрических сетей				237
6.2. Технико-экономические показатели				240
6.3. Технико-экономическое сравнение вариантов сети				243
6.4. Выбор варианта сети с учетом надежности				247
6.5. Выбор номинального напряжения				257
6.6. Определение сечения проводов и кабелей по экономической плотности тока и экономическим интервалам				263
6.7. Особенности определения сечения линий в распределительных сетях по допустимой потере напряжения				275
6.8. Особенности выбора и проверки сечений в простых замкнутых сетях				285
6.9. Проверка сечения проводов и кабелей по условиям допустимого нагрева				289
6.10. Выбор аппаратов, защищающих сеть от перегрева				302
6.11. Схемы электрических сетей				311
Глава седьмая. Линии электропередачи сверхвысокого напряжения				322
7.1. Общая характеристика ЛЭП сверхвысокого напряжения				322
7.2. Электрический расчет ЛЭП сверхвысокого напряжения				324
7.3. Зависимость напряжения и передаваемой мощности от длины линии				329
7.4. Повышение пропускной способности линии				335
7.5. Линии постоянного тока				343
Глава восьмая. Расчет воздушных линий на механическую прочность				346
8.1. Характеристика задач и исходных условий расчета конструктивной части линий				346
8.2. Удельные механические нагрузки на провода и тросы				357
8.3. Напряжение в материале провода и уравнение провода				362
8.4. Напряжения провода при разных климатических условиях (уравнение состояния провода)				367
8.5. Критическая длина пролета				369
8.6. Критическая температура				371
8.7. Допустимые напряжения и расчет по среднегодовым условиям				373
8.8. Особенности расчета напряжений в сталеалюминиевых проводах				374
8.9. Три критических пролета				379
Глава девятая. Расчеты режимов электрических систем и сетей на ЭВМ				382
9.1. Линейные уравнения узловых напряжений, матрица узловых проводимостей				382
9.2. Методы решения линейных уравнений узловых напряжений				394
9.3. Примеры решения линейных уравнений узловых напряжений				402
9.4. Нелинейные уравнения установившегося режима				410
9.5. Применение метода Гаусса и матрицы Zy для решения нелинейных уравнений узловых напряжений				414
9.6. Применение метода Зейделя для решения нелинейных уравнений узловых напряжений				417
9.7. Метод Нютона				419
9.8. Примеры решения нелинейных уравнений узловых напряжений				426
9.9. Расчет токов и потоков мощности в линиях, а также потерь мощности в сети				435
9.10. Сходимость, существование, единственность и чувствительность решения нелинейных уравнений установившегося режима				442
Глава десятая. Расчеты режимов систем большой сложности				454
10.1. Преобразование сети и исключение узлов				454
10.2. Расчеты однородных сетей, метод расщепления сети -				462
10 3. Учет слабой заполненности матриц				466
10.4. Эквивалентирование при расчетах установившихся режимов				469
10.5. Разделение на подсистемы и разделение уравнений				473
Глава одиннадцатая. Особые режимы электрических систем				479
11.1. Общая характеристика особых режимов				479
11.2. Уравнения несимметричных режимов в фазных и симметричных координатах				481
11.3. Уравнения узловых напряжений при несимметричных коротких замыканиях и в сложнонесимметричных режимах				489
11.4. Симметрирование режима				492
11.5. Расчет высших гармоник токов и напряжений				494
Глава двенадцатая. Мероприятия по уменьшению потерь мощности и электроэнергии				496
12.1. Методы, расчета потерь электроэнергии				496
12 2. Классификация мероприятий по снижению потерь электроэнергии				513
12.3. Методы уменьшения потерь мощности в питающих сетях				515
12.4. Уменьшение потерь мощности и электроэнергии в распределительных сетях и системах электроснабжения				526
12.5. Мероприятия по изменению схемы сети с целью снижения потерь электроэнергии				533
Глава тринадцатая. Оптимизация режимов электроэнергетических систем и электрических сетей				537
13.1. Задачи оптимизации текущих режимов электроэнергетических систем и электрических сетей				537
13.2. Оптимальное распределение потоков мощности в замкнутых контурах электрической сети				543
13.3. Оптимизация распределения активной мощности между тепловыми электростанциями				551
13.4. Расчет допустимых и оптимальных режимов				555
13.5. Оптимизация режима питающей сети по напряжению, реактивной мощности и коэффициентам трансформации				559
13.6. Комплексная оптимизация режима электроэнергетической системы				573
Приложения				574
Список литературы				585
Предметный указатель				587

Об авторе

Идельчик Виталий Исаакович

Доктор технических наук. С 1977 по 2002 гг. работал в Северо-Кавказском государственном техническом университете (СевКавГТУ) заведующим кафедрой автоматизированных электроэнергетических систем и электроснабжения. С 2002 по 2016 гг. — профессор-консультант СевКавГТУ, а затем Северо-Кавказского федерального университета. С 2003 г. член IEEE — профессиональной ассоциации инженеров, исследователей и ученых в области электротехники и электроники.

Ряд работ В. И. Идельчика относится к приоритетным в мировой практике. С 1972 г. он неоднократно участвовал в международных конференциях, читал лекции в зарубежных университетах и институтах. В 1991 г. избран членом-корреспондентом Международной инженерной академии. Он внес признанный вклад в развитие научно-технического прогресса в энергетической отрасли, выполнил фундаментальные работы по применению итерационных методов и математического моделирования при управлении режимами энергосистем. Под руководством В. И. Идельчика успешно защищено 15 кандидатских диссертаций. Один из его бывших аспирантов стал заслуженным (почетным) профессором ИрНИТУ, а пятеро защитили докторские диссертации.