В книге рассмотрено основное оборудование электростанций и подстанций: синхронные генераторы и компенсаторы, силовые трансформаторы и автотрансформаторы, коммутационные аппараты, измерительные трансформаторы. Изложена методика расчета токов короткого замыкания, рассмотрены их динамическое и термическое действия, приведен выбор токоведущих частей и электрических аппаратов. Большое внимание уделено анализу схем электрических соединений электростанций и подстанций с точки зрения их надежности и экономичности. В книге приведены типовые конструкции распределительных устройств открытого, закрытого и комплектного типа.

Излагая материал, авторы старались привести его в соответствие с новыми решениями, инструкциями, руководящими указаниями и другим директивным материалом. Теоретический материал сопровождается решением примеров и вопросами для самопроверки.

Учебник может быть использован при освоении профессионального модуля ПМ.01 «Обслуживание электрооборудования электрических станций, сетей и систем» по специальности 140407 «Электрические станции, сети и системы».

Для студентов учреждений среднего профессионального образования.

 

Оглавление

 

Предисловие 3

Введение 4

Глава 1. Общие сведения об электроустановках 13

1.1. Потребители электрической энергии 13

1.2. Годовой график продолжительности нагрузок 15

1.3. Суточные графики нагрузки районных подстанций и электростанций 17

1.4. Энергосистемы 19

1.5. Режимы работы нейтралей в электроустановках 23

Глава 2. Основное электрооборудование электрических станций и подстанций 32

2.1. Синхронные генераторы 32

2.2. Силовые трансформаторы и автотрансформаторы 55

2.3. Синхронные и статические компенсаторы 76

Глава 3. Короткие замыкания в электрических установках 81

3.1. Виды, причины и последствия коротких замыканий 81

3.2. Буквенные обозначения физических величин 83

3.3. Трехфазное короткое замыкание 84

3.4. Методы расчета тока трехфазного короткого замыкания 95

3.5. Особенности расчета токов короткого замыкания

в системе собственных нужд электрических станций 114

3.6. Несимметричные короткие замыкания 116

3.7. Электродинамическое действие токов короткого замыкания 136

3.8. Термическое действие токов короткого замыкания 138

3.9. Методы ограничения токов короткого замыкания 143

3.10. Расчетные условия для проверки электрических аппаратов

и токоведущих частей по режиму короткого замыкания 151

3.11. Применение ЭВМ для расчета токов короткого замыкания 156

Глава 4. Электрические аппараты и токоведущие части 169

4.1. Расчетные условия для выбора проводников и аппаратов

по продолжительным режимам работы 169

4.2. Шины распределительных устройств и силовые кабели 173

4.3. Гашение электрической дуги 194

4.4. Коммутационные аппараты до 1 кВ 201

4.5. Коммутационные аппараты выше 1 кВ 224

4.6. Выключатели высокого напряжения 237

4.7. Система измерений на электростанциях и подстанциях 274

4.8. Измерительные трансформаторы тока 285

4.9. Измерительные трансформаторы напряжения 293

4.10. Выбор измерительных трансформаторов 299

Глава 5. Главные схемы электростанций и подстанций 315

5.1. Общие сведения о схемах электроустановок 315

5.2. Схемы электрических соединений на стороне 6—10 кВ 330

5.3. Схемы электрических соединений на стороне 35 кВ и выше 334

5.4. Главные схемы КЭС 345

5.5. Главные схемы АЭС 350

5.6. Главные схемы ТЭЦ 355

5.7. Главные схемы ГЭС и ГАЭС 358

5.8. Главные схемы подстанций 362

5.9. Схемы электроснабжения собственных нужд ТЭС 367

5.10. Схемы электроснабжения собственных нужд АЭС 375

5.11. Схемы электроснабжения собственных нужд ГЭС 384

5.12. Схемы электроснабжения собственных нужд подстанций 386

Глава 6. Конструкция распределительных устройств 392

6.1. Закрытые распределительные устройства 392

6.2. Комплектные распределительные устройства высокого напряжения 401

6.3. Открытые распределительные устройства (ОРУ 413

6.4. Размещение распределительных устройств на территории электростанций и подстанций 422

6.5. Конструкции соединений между генераторами, силовыми трансформаторами и ЗРУ 6 —10 кВ 426

6.6. Распределительные щиты и щиты управления 433

Приложение 439

Список литературы 442