Распределительные устройства. Электрическое регулирование. Защитная автоматика. Грозозащита

Рассмотрена системная оценка параметров разветвленных заземляющих сетей электроустановок северных промышленных комплексов. Исследуются теоретические и практические проблемы обеспечения защитных свойств заземляющих устройств, включенных в общепромышленную заземляющую сеть различными связями. При этом учитываются особенности выполнения фундаментов зданий, кабельных эстакад, трубопроводов в условиях Крайнего Севера с точки зрения электробезопасности и сложные геоэлектрические разрезы многолетнемерзлых грунтов.

Рассмотрена системная оценка параметров разветвленных заземляющих сетей электроустановок северных промышленных комплексов. Исследуются теоретические и практические проблемы обеспечения защитных свойств заземляющих устройств, включенных в общепромышленную заземляющую сеть различными связями. При этом учитываются особенности выполнения фундаментов зданий, кабельных эстакад, трубопроводов в условиях Крайнего Севера с точки зрения электробезопасности и сложные геоэлектрические разрезы многолетнемерзлых грунтов.

В данных методических указаниях рассматриваются теоретические основы электрической проводимости в терморезисторах, даётся классификация материалов по величине и механизму проводимости, сравниваются особенности классической и современной теории проводимости. Описаны устройство и применение терморезисторов с различными типами проводимости. Подробно излагается порядок выполнения лабораторной работы общего физического практикума «Изучение терморезистора». Издание осуществлено при финансовой поддержке Программы АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы» (проект № 2.1.1/13083).

Рассмотрены особенности конструкции, передаточные функции и частотные характеристики трансформаторов тока и дифференцирующих измерительных преобразователей тока: катушек Роговского и трансреакторов, применение которых в устройствах для измерения переменных токов, а также для защиты и управления электротехническими комплексами, обеспечивает значительное сокращение массы, повышение точности и быстродействия. Основное внимание уделено инженерным методам расчёта параметров как предлагаемых конструкций катушек Роговского и трансреакторов, так и разработанных авторами устройств для восстановления формы тока (аналоговых и цифровых интегрирующих фильтров), для дифференциальной защиты и защиты электрооборудования от работы в несимметричных режимах. Приводятся примеры таких расчётов и результаты моделирования устройств защиты с помощью программы Micro-Cap.

Приведены результаты моделирования гибридного фильтра и оптимизации его активной части, с целью снижения потребляемой ею мощности от стороннего источника. Это достигается исключением основной гармоники тока во входном сигнале усилителя за счет введения в схему фильтра 50 Гц.

Описаны электромагнитные процессы в линейных электрических цепях. Теория и методы расчета, освоенные ранее в курсах ТОЭ, «Электротехника», «Основы электротехники» применяются для решения задачи формирования сложного сигнала управления на фоне высокочастотной помехи.

Рассмотрены вопросы параллельной работы электрических систем. Дано описание некоторых крупных системных аварий. Отражены особенности протекания электромеханического переходного процесса в электроэнергетической системе. Разобраны угловые характеристики мощности генераторов, статические характеристики асинхронных двигателей и комплексной нагрузки. Изложены основные методы анализа устойчивости электроэнергетических систем. Рассмотрен асинхронный режим. Даны сведения по противоаварийной автоматике, применяемой в современных условиях. Приведены уравнения Парка–Горева, отмечено их место в расчете электромеханических переходных процессов синхронных и асинхронных машин. Рассмотрены вопросы самозапуска синхронных и асинхронных двигателей. Материал сопровождается примерами и контрольными вопросами.

Монография посвящена вопросам прогнозирования электрических нагрузок ЭЭС с использованием аппарата искусственных нейронных сетей. Предложена математическая нейросетевая модель прогнозирования ожидаемых объемов потребления электроэнергии потребителем, отличающаяся возможностью работы с аддитивным потребителем активной и реактивной электроэнергии. Предложена нейросетевая система прогнозирования активной и реактивной электроэнергии.

Рассматриваются основные закономерности построения электрических схем управления электромеханических систем и конструирования электрических и электронных аппаратов. Представлены краткие теоретические сведения, методики расчетов, типовые задачи для решения конструкторских проблем в области электроаппаратостроения. Приведены примеры решения задач, вопросы для самопроверки, справочные данные и перечень литературы, необходимой для изучения курса.

Приведены теоретические сведения по основным разделам дисциплины «Электрические сети и системы», даны варианты заданий и рекомендации по выполнению разделов РГР, пример расчета питающих и распределительных сетей, необходимые справочные материалы, требования к оформлению расчетно-графической работы.

В пособии изложены вопросы проектирования понизительных электрических подстанций переменного тока. Рассмотрены вопросы выбора мощности трансформаторов, токоограничивающих реакторов, коммутационных аппаратов, измерительных трансформаторов тока и напряжения, а также линий нагрузки; методика расчета токов коротких замыканий для выбора и проверки электрооборудования. В пособии сделан упор на действующие нормативные документы, касающиеся вопросов проектирования. Приведены наиболее распространенные электрические схемы распределительных устройств, указаны их области применения и основные свойства. Представлены примеры фрагментов принципиальных схем электрических соединений электрооборудования, даны указания по составлению на их основе полной принципиальной электрической схемы подстанции. Во всех разделах даны примеры решения задач, позволяющие лучше освоить теоретический материал.

В данном пособии рассматриваются позисторы на основе полупроводникового поликристаллического титаната бария (BaTiO3), в котором эффект ПТКС выражен наиболее ярко.

Представлены расчеты параметров характерных аварийных режимов электрических систем, уставок и коэффициентов чувствительности микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики объектов электрических систем. Приведены методические указания по выполнению курсового проекта.

Изложены метод и порядок проектирования электрических аппаратов постоянного тока низкого напряжения, особенности конструктивных форм, определение основных размеров и параметров, общие вопросы проектирования частей токоведущего контура, механизмов аппаратов и электромагнитов, конструктивная разработка аппаратов. Справочный материал пособия ориентирован на выполнение курсового проектирования и расчетно-графической работы.

Рассмотрены особенности импульсных стабилизаторов напряжения с оптимальным по быстродействию управлением в составе систем электроснабжения автономных объектов. Разработана универсальная амплитудно-импульсная модель силовых цепей импульсных стабилизаторов напряжения постоянного тока. На ее основе излагается методика синтеза оптимального по быстродействию закона управления модулями. Подробно представлена реализация синтезированных законов с использованием аналоговых и дискретных решений. Приведены результаты экспериментальных исследований с использованием программного схемотехнического моделирования.

Монография посвящена исследованиям термофлуктуационных процессов для решения задач диагностики и прогнозирования остаточного ресурса изоляционных материалов на основе неразрушающего температурного метода. Рассматриваются вопросы создания диагностики и прогнозирования термофлуктуационных процессов изоляционных материалов силовых кабельных линий (СКЛ) на основе таких методов искусственного интеллекта, как нейронные сети. Разработана нейросеть для определения температурного режима токоведущей жилы силового кабеля и проведен сравнительный анализ экспериментальных и расчетных характеристик.

Книга дополняет и развивает схемотехнические идеи, изложенные в аналогичных по названию авторских сборниках под общим заголовком «1000 и одна микроконтроллерная схема». Ранее вышли в свет книги: «Выпуск 1» (2010 г.), «Выпуск 2» (2011 г.), «Выпуск 3» (2016 г.). Новая книга «Выпуск 4» отличается профессиональной направленностью, поскольку в ней анализируются технические решения, применяемые фирмами в реальных конструкциях, прошедших проверку практикой. За основу взяты так называемые отладочные платы, входящие в обязательный инструментарий современных разработчиков аппаратуры. Платы позволяют оценить потенциальные возможности разных микроконтроллерных семейств. Пользователь точно знает, что схемотехнических «сюрпризов» в отладочной плате нет, и она будет устойчиво функционировать в широком диапазоне температур, нагрузок и питающих напряжений. Это способствует тому, что специалист может полностью сосредоточиться на отработке программного обеспечения. Если внимательно присмотреться, то в отладочных платах присутствуют все элементы микроконтроллерных подсистем: ввода и вывода сигналов, питания, тактирования, сброса, интерфейсов, программирования. Системный уровень позволяет рассматривать схемы через призму небольших, но функционально завершённых узлов. Все электрические схемы, как и в прежних книгах цикла, систематизируются по разделам и снабжаются краткими пояснениями о назначении элементов. Из новинок — дополнительный раздел, посвящённый конструктивным особенностям и топологии размещения радиоэлементов на печатных платах. Используемые конструктивные идеи взяты из реальных отладочных плат, что может в дальнейшем пригодиться при разработке своей собственной аппаратуры. Общее число рисунков в книге достигает 1000, что хорошо согласуется с её названием.

В учебном пособии рассмотрены вопросы, связанные с явлениями гашения электрической дуги постоянного и переменного тока при коммутации электрических цепей в рабочих режимах, в режимах короткого замыкания и пр. Изложены основные физические особенности дугового разряда, условия горения и гашения электрической дуги, возникающей при отключении электрической цепи постоянного и переменного тока низкого и высокого напряжения, а также вопросы восстановления напряжения на контактах отключающего аппарата. Материал пособия включает в себя основанные на теоретических сведениях анализ решений задач, обладающих направленностью на самостоятельную работу студентов при изучении процессов, сопровождающихся возникновением дуги при отключении цепей постоянного и переменного тока.

В учебнике представлены основы теории построения измерительных органов устройств релейной защиты и автоматики на базе элементов аналоговой электроники: полупроводниковых приборов, операционных усилителей и схем на их основе. Рассмотрены принципы построения аналоговых активных и пассивных фильтров для выделения основной и высших гармоник электрических сигналов; представлены схемы фильтров симметричных составляющих токов и напряжений. Рассмотрены способы построения дистанционных аналоговых реле и определение параметров схемы для получения заданных характеристик срабатывания в комплексной плоскости. Рассмотрены принципы функционирования серийных аналоговых реле, выпускаемых отечественной промышленностью, таких как РСТ-13, РСН-16 и др. Отдельный раздел посвящен вопросам проектирования нетиповых аналоговых реле, выполняющих заданные функции защиты и автоматики.

Дано понятие об электрических перенапряжениях. Рассмотрены основные характеристики перенапряжений: величина (кратность), форма повторяемость и широта охвата сети. Проанализированы основные источники перенапряжений в сетях низкого (до 1 кВ), среднего (6-35 кВ), высокого (110 кВ и выше) напряжений. Проведена классификация внешних и внутренних перенапряжений. Даны технологии защиты от перенапряжений с помощью схемных и организационных мероприятий. Рассмотрены вопросы координации изоляции при воздействии на нее перенапряжений, электромагнитной совместимости между электроэнергетикой, техносферой и биосферой

В учебно-методическом пособии рассмотрены принципы проектирования автономной ветродизельной станции для электроснабжения населенных пунктов.

В учебном пособии даны общие сведения о системах электроснабжения железных дорог, приведено описание систем тягового электроснабжения постоянного и переменного тока, сформулированы требования к надежности обеспечения потребителей электроэнергией. Основная часть пособия посвящена вопросам построения систем электроснабжения и электропитания нетяговых потребителей железных дорог и основному электрооборудованию, применяемому в стационарной электроэнергетике железнодорожного транспорта. Пособие содержит описания систем электроснабжения объектов железнодорожного транспорта и сведения о высоковольтных и низковольтных сетях, а также об электрооборудовании, применяемом при их построении.

Рассмотрены вопросы применения теории техноценологических исследований в электротехнических системах и комплексах. Раскрыты особенности ранговых исследований для анализа электропотребления бюджетных организаций. Исходя из полученных результатов анализа, разработана методика определения потенциала энергосбережения бюджетных организаций на примере образовательных учреждений Нерюнгринского района Республики Саха (Якутия).

Представлена эволюция развития семейств мощных ключевых приборов. Приведены базовые структуры полупроводниковых ключей, их характеристики, методы управления и защиты. Рассмотрены особенности их применения в устройствах энергетической электроники. Исправлены опечатки и неточности, обнаруженные в первом издании книги. Существенно переработан раздел 7.1, представляющий самые современные достижения в области разработок силовых ключей. В книгу включен также материал по созданию перспективных ключевых приборов на основе карбида кремния. Внесены соответствующие изменения и в приложения к книге, представляющие справочные данные по силовым ключам.

Содержит материалы для подготовки и выполнения лабораторных работ по основным разделам дисциплины «Электрические сети и системы», вопросы и тестовые задания к зачету по лабораторным работам.

Данное издание представляет собой практическое руководство, с помощью которого вы сможете изучить, а впоследствии и использовать микроконтроллеры AVR компании Atmel. Неважно, студент ли вы, собирающийся использовать микроконтроллер AVR в своем проекте или же опытный разработчик встраиваемых систем, впервые столкнувшийся с AVR, — если вам нужно быстро разобраться в этих популярных микроконтроллерах, то эта книга для вас. Для демонстрации различных возможностей AVR Джон Мортон использует простые устройства и программы. В отличие от книг, в которых излагается голая теория либо просто воспроизводится фирменная техническая документация, такой подход (обучение в процессе использования) предлагает быстрое и интуитивное изучение возможностей микроконтроллеров AVR. В общей сложности, в книге рассмотрены 16 проектов, охватывающих все наиболее популярные микроконтроллеры AVR, включая модели семейства Tiny.

Данное издание представляет собой практическое руководство, с помощью которого вы сможете изучить, а впоследствии и использовать микроконтроллеры AVR компании Atmel. Неважно, студент ли вы, собирающийся использовать микроконтроллер AVR в своем проекте или же опытный разработчик встраиваемых систем, впервые столкнувшийся с AVR, — если вам нужно быстро разобраться в этих популярных микроконтроллерах, то эта книга для вас. Для демонстрации различных возможностей AVR Джон Мортон использует простые устройства и программы. В отличие от книг, в которых излагается голая теория либо просто воспроизводится фирменная техническая документация, такой подход (обучение в процессе использования) предлагает быстрое и интуитивное изучение возможностей микроконтроллеров AVR. В общей сложности, в книге рассмотрены 16 проектов, охватывающих все наиболее популярные микроконтроллеры AVR, включая модели семейства Tiny.

В пособии в краткой форме изложены теоретические основы внутренних и грозовых перенапряжений, воздействующих на электроустановки высоких напряжений. Наряду с теоретической частью приводится описание лабораторных работ по технике высоких напряжений. Рассмотрены различные режимы заземления нейтрали электрических сетей среднего и высокого напряжения, технические мероприятия и средства по защите электроустановок от перенапряжений различного происхождения, основные виды внутренней и внешней изоляции.

Монография посвящена вопросам улучшения качества электроэнергии в системах электроснабжения объектов сигнализации, централизации и автоблокировки железных дорог переменного тока, рассматриваемым в четырех разделах. В первом разделе проанализированы вопросы влияния тяговой сети на смежные линии и качество электроэнергии. Во втором разделе кратко описан использованный для моделирования СЭС программный комплекс Fazonord-APC, позволяющий производить расчеты режимов объединенной однофазно-трехфазной сети на основной частоте и частотах высших гармоник, генерируемых электровозами. В третьем разделе представлены результаты расчетов показателей качества электроэнергии в СЭС объектов СЦБ при учете воздействий тяговой нагрузки и влияния контактной сети в различных вариантах подключения нагрузок, а также при коротких замыканиях и в несинусоидальных режимах. Четвертый раздел содержит анализ возможностей улучшения качества электроэнергии в рассматриваемых СЭС путем применения симметрирующих трансформаторов, регулируемых источников реактивной мощности, активных кондиционеров гармоник и управляемых устройств, реализованных по схеме Штейнмеца.

Представлена схема процесса проектирования изделий электронной аппаратуры, проанализированы основные этапы и задачи проектирования аппаратуры на каждом иерархическом уровне. Рассмотрены методы формализации задач при автоматизированном проектировании электронной аппаратуры. Даны основные понятия и определения из теории графов, приведены методы формального описания электрических принципиальных схем. Представлены структура домашнего задания по теме «Автоматизация проектирования электронной аппаратуры» и контрольный пример.

В статье рассмотрена схема проведения политики энергосбережения и повышения энергетической эффективности в газораспределительных организациях посредством механизма заключения и реализации энергосервисных контрактов Были обобщены материалы зарубежных и отечественных авторов касательно деятельности энергосервисных компаний (ЭСКО); дана оценка существующим схемам энергосервисных контрактов с точки зрения их преимуществ и недостатков, а также предложена организационно-экономическая структура реализации Программы энергосбережения газораспределительных организаций.

Разработана математическая модель и проведен анализ системы адаптивного управления напряжением и компенсации реактивной мощности тяги переменного тока для минимизации активных потерь. Целью статьи является обоснование выбора алгоритма адаптивного регулирования напряжения и параметров компенсатора реактивной мощности на основе непрерывного измерения показателей работы системы внешнего электроснабжения при моделировании режимов её работы с учетом влияния системы тягового электроснабжения.

Пособие содержит основные сведения по электромагнитной совместимости различных электротехнических устройств, включая вопросы опасных и мешающих влияний электрифицированных железных дорог на смежные линии. Описаны нормативы и методы расчета наводимых напряжений, а также способы защиты от опасных и мешающих влияний.

В учебном пособии представлены положения, рекомендации и основные особенности молниезащиты различных объектов высоковольтной электроэнергетики – воздушных и кабельных линий электропередачи, а также подстанций среднего и высокого напряжения. Особое внимание уделено действующей нормативно-технической документации по молниезащите различных элементов электрической сети, внедрению инновационных технических решений, позволяющих повысить технико-экономические показатели и надежность эксплуатации объектов электроэнергетики при воздействии грозовых перенапряжений.

Дан анализ способов заземления нейтрали электрических сетей систем электроснабжения с учётом исследований, проведённых в последние годы, и тенденций решения этой проблемы. Подробно рассмотрены возможные режимы работы нейтрали в электрических сетях среднего класса напряжений. Приведён пример расчёта перенапряжений при замыкании фазы на землю в сетях с изолированной нейтралью.

В пособии изложены основные положения по выбору и конструированию различных видов изоляции высокого напряжения, оценке перенапряжений и грозозащиты в сетях высокого напряжения. Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки «Техническая физика». Пособие соответствует содержанию дисциплины «Техника высоких напряжений» федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки «Электроэнергетика и электротехника», модуль «Электроэнергетика», а также ОСВ СПбГПУ по одноименному направлению по профилю подготовки бакалавров «Инжиниринг электроэнергетических сетей высокого напряжения». Пособие может быть также полезно в системах повышения квалификации, в учреждениях дополнительного профессионального образования.

В настоящем учебном пособии рассматриваются трехфазные математические модели трех- и четырехпроводных линий электропередачи, распределительных трансформаторов электрических сетей, а также электрических нагрузок. Рассматриваемые модели позволяют расчетным путем выявить степень влияния несимметрии параметров электрической сети и ее режимов на технико-экономические показатели работы распределительных электрических сетей и оценить эффективность мероприятий по устранению несимметрии.

В учебном пособии рассматриваются общие требования электробезопасности, технические средства защиты от воздействия электрического тока, организационные мероприятия по безопасности работ в действующих электроустановках.

В учебном пособии даны термины, определения и показана опасность воздействия напряжения прикосновения и шага на человека и сельскохозяйственное животное в электроустановках. Рассмотрены меры защиты работников в электрических сетях от поражения током при косвенном прикосновении к электрооборудованию путем автоматического отключения питания, уравниванием и выравниванием потенциалов, двойной изоляцией, сверхнизким напряжением, защитным электрическим разделением цепей, изолирующими помещениями, зонами и площадками.

Изложены основные положения релейной защиты и автоматики электроэнергетических систем. Рассмотрен принцип действия, расчет токов срабатывания, расчет уставок и проверка чувствительности защит ЛЭП, трансформаторов, двигателей, генераторов и шин. Приведены контрольные вопросы, задачи, примеры их решения, задания к курсовым проектам.