Характеристики и параметры электрооборудования

 1.    Комплексная схема заме­щения электроустановки (Комплексная схема замещения) - электрическая схема, в которой схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей: или других состав­ляющих объединены соответствующим об­разом с учетом соотношений между сос­тавляющими токов и напряжения в месте повреждения.

2.    Расчетная схема электроустановки - электрическая схема электроустановки, при которой имеют место расчетные усло­вия короткого замыкания для рассматри­ваемого ее элемента.

3.    Ток термической стойкости метрического аппарата при коротком замыкании (Ток термической стойкости)- нормированный ток, термическое дейст­вие которого электрический аппарат спо­собен выдержать при коротком замыкании в течение нормированного времени термической стойкости.

4.    Ток электродинамической стойкости электрического аппа­рата при коротком замыкании (Ток электродинамической стой­кости) - нормированный ток, электродинамическое действие которого электрический ап­парат способен выдержать при коротком замыкании без повреждений, препятствую­щих его дальнейшей работе.

5.    Стойкость элемента электроустановки к току короткого замыкания - способность элемента электроустановки выдерживать термическое и электродина­мическое действия тока короткого замыка­ния без повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе.

6.    Электрический реактор (реактор) (не допустимо: дроссель) – индуктивная катушка, предназначенная для использования её в силовой электрической цепи.

7.    Однофазный реактор – реактор, включаемый в однофазную электрическую цепь, или реактор, включаемый в одну из фаз многофазной цепи и не имеющий существенной связи с аналогичными реакторами, включенными в другие фазы этой цепи.

8.    Многофазный реактор – реактор, включаемый в многофазную электрическую цепь, части которого, относящиеся к разным фазам, существенно связаны между собой конструктивно или электромагнитным полем.

Примечание: многофазный реактор, предназначенный для включения в трехфазную цепь с практически симметричной в номинальном режиме системой токов или напряжений, называется трехфазным.

9.    Реактор последовательного включения – реактор, включаемый последовательно в фазу сети переменного тока или полюс сети постоянного тока.

10.        Реактор параллельного включения – реактор, включаемый между фазой и нейтралью или между фазами сети.

11.        Секционный реактор – реактор, включаемый между секциями шин электроустановок.

12.        Групповой реактор – реактор, включаемый последовательно с группой линий или приемников электрической энергии.

13.        Пусковой реактор – токоограничивающий реактор, предназначенный для пуска электродвигателей.

14.        Заземляющий дугогасящий реактор (дугогасящий реактор)  (не допустимо: дугогасящая катушка)- однофазный реактор, предназначенный для включения между нейтралью и землей с целью компенсации емкостной составляющей тока от линии к земле при однофазном замыкании на землю.

15.        Заземляющий токоограничивающий реактор – токоограничивающий однофазный реактор с относительно малым индуктивным сопротивлением, предназначенный для включения между нейтралью и землей с целью ограничения тока при коротком замыкании сети на землю.

16.        Сдвоенный реактор – реактор, обмотка каждой фазы которого состоит из двух практически симметричных ветвей, имеющих существенную магнитную связь, и присоединяемых концом одной ветви и началом другой к общему зажиму.

Примечания: 1) конец и начало ветвей определяются по согласному направлению обмотки. 2) При необходимости подчеркнуть, что реактор не является сдвоенным, допустимо применять термин «одинарный реактор».

17.        Полное сопротивление реактора (сопротивление реактора) – величина, определяемая отношением напряжения к току реактора при практически синусоидальном напряжении.

18.        Активное сопротивление реактора – величина, определяемая отношением потерь реактора за вычетом потерь от постоянной составляющей тока в обмотке управления к квадрату тока реактора и количеству фаз.

19.        Индуктивное сопротивление реактора – величина, определяемая квадратным корнем из разности квадратов полного и активного сопротивления реактора.

20.        Сопротивление нулевой последовательности реактора – полное сопротивление реактора с соединением в звезду, соответствующее номинальному напряжению номинальной частоты, приложенному между соединенными вместе линейными зажимами и нейтралью, умноженное на количество фаз.

21.        Сопротивление сдвоенного реактора – полное сопротивление сдвоенного реактора при последовательном включении ветвей его обмотки

22.        Сопротивление ветви сдвоенного реактора – полное сопротивление ветви обмотки сдвоенного реактора при отсутствии тока в другой ветви.

23.        Сквозное сопротивление сдвоенного реактора – полное сопротивление сдвоенного реактора при параллельном включении ветвей его обмотки.

24.        Коэффициент связи сдвоенного реактора – величина, определяемая отношением взаимной индуктивности ветвей сдвоенного реактора к собственной индуктивности одной из ветвей.

25.        Начальный пусковой ток асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (синхрон­ного двигателя, синхронного ком­пенсатора) (начальный пусковой ток) -максимальный действующий ток, потреб­ляемый заторможенным асинхронным дви­гателем с короткозамкнутым ротором (син­хронным двигателем, синхронным компен­сатором) при питании от питающей сети с номинальным значением напряжения и частоты.

Примечание. Эта величина явля­ется расчетной без учета переходных яв­лений

26.        Начальный пусковой мо­мент асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (син­хронного двигателя, синхронного компенсатора). (начальный пусковой момент) - минимальный измеренный момент, разви­ваемый асинхронным двигателем с корот­козамкнутым ротором (синхронным двига­телем, синхронным компенсатором) в за­торможенном состоянии при номинальных значениях напряжения и частоты питаю­щей сети.

27.        Минимальный пусковой мо­мент асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (син­хронного двигателя, синхронного компенсатора) (минимальный пусковой момент) - минимальный вращающий момент, раз­виваемый асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором (синхронным двигателем, синхронным компенсатором) между нулевой частотой вращения и час­тотой вращения, соответствующий макси­мальному моменту при номинальных зна­чениях напряжения и частоты питающей сети.

28.        Входной момент в синхро­низм - максимальный вращающий момент на­грузки, при котором синхронный двигатель, подключенный к питающей сети с номи­нальными напряжением и частотой может войти в синхронизм при подаче возбужде­ния.

29.        Номинальный входной мо­мент синхронного вращающегося
электродвигателя - вращающий момент, который развива­ет синхронный вращающийся электродвига­тель при номинальных напряжении и час­тоте питающей сети, замкнутой накоротко обмотке возбуждения и при частоте вра­щения, равной 95% синхронной.

30.        Максимальный момент син­хронного вращающегося двигате­ля - наибольший вращающий момент, ко­торый может развивать синхронный вра­щающийся двигатель без выпадения из синхронизма, работая при номинальных значениях напряжения и частоты питаю­щей сети.

31.        Максимальный момент асинхронного вращающегося дви­гателя - наибольший вращающий момент, который может развивать асинхронный вращаю­щийся двигатель при работе с номиналь­ными значениями напряжения и частоты питающей сети.

32.          Момент инерции нагрузки вращающегося электродвигателя (момент инерции) -приведенный к валу электродвигателя момент инерции сочлененного с ним меха­низма.

          Примечание. Устанавливается как наибольшее значение момента инерции, при котором параметры вращающегося электродвигателя должны сохраняться в пределах установленных норм.

33.          Коэффициент синхронизи­рующей мощности синхронной ма­шины - производная активной мощности син­хронной машины по углу сдвига между напряжением на выводах обмотки якоря и ее электродвижущей силой по про­дольной оси.

34.          Полное синхронное сопро­тивление синхронной машины (полное синхронное сопротивле­ние) - отношение векторной разности между электродвижущей силой и напряжением на выводах обмотки якоря синхронной машины к току этой обмотки в уста­новившемся режиме.

35.          Полное сопротивление об­ратной последовательности син­хронной (асинхронной) маши­ны (полное сопротивление обратной последовательности) - отношение основной гармоники на­пряжения на обмотке якоря (первичной обмотке) обратной последовательности синхронной (асинхронной) машины к току обратной последовательности той же час­тоты в той же обмотке.

36.          Полное сопротивление ну­левой последовательности син­хронной (асинхронной) машины (полное сопротивление нулевой последовательности) - отношение основной гармоники на­пряжения нулевой последовательности в обмотке якоря (первичной обмотке) син­хронной (асинхронной) машины к току нулевой последовательности той же час­тоты в той же обмотке.

37.          Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси синхронной машины (синхронное индуктивное сопро­тивление по продольной оси) - отношение установившегося значения основной гармоники электродвижущей си­лы, индуктируемой в обмотке якоря син­хронной машины полным магнитным пото­ком, обусловленным составляющей тока в этой обмотке по продольной оси, к этой составляющей тока при синхронной час­тоте вращения.

38.          Синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси синхронной машины (синхронное индуктивное со­противление по поперечной оси) - отношение установившегося значения ос­новной гармоники электродвижущей силы, индуктируемой в обмотке якоря синхрон­ной машины полным магнитным потоком, обусловленным составляющей тока в этой обмотке по поперечной оси, к этой состав­ляющей тока при синхронной частоте вращения.

39.          Переходное индуктивное сопротивление обмотки якоря по продольной оси синхронной ма­шины (переходное индуктивное сопро­тивление по продольной оси) - отношение начального значения основной гармоники электродвижущей силы, индук­тируемой в обмотке якоря синхронной машины полным магнитным потоком, обу­словленным составляющей тока в этой обмотке по продольной оси, к начальному значению этой составляющей тока при ее внезапном изменении, отсутствии успокои­тельных контуров, наличии замкнутой об­мотки возбуждения по продольной оси и синхронной частоте вращения.

40.          Переходное индуктивное сопротивление обмотки якоря по поперечной оси синхронной ма­шины (переходное индуктивное сопро­тивление по поперечной оси) - отношение начального значения основ­ной гармоники электродвижущей силы, индуктируемой в обмотке якоря синхрон­ной машины полным магнитным потоком, обусловленным составляющей тока в этой обмотке по поперечной оси к начальному значению этой составляющей тока при ее внезапном изменении, отсутствии конту­ров, наличии замкнутой обмотки возбуж­дения по поперечной оси и при синхрон­ной частоте вращения.

41.          Сверхпереходное индук­тивное сопротивление обмотки якоря по продольной оси син­хронной машины (сверхпереходное индуктивное сопротивление по продольной оси) - отношение начального значения основ­ной гармоники электродвижущей силы, индуктируемой в обмотке якоря синхрон­ной машины полным магнитным потоком, обусловленным составляющей тока в этой обмотке по продольной оси, к начальному значению этой составляющей тока при ее внезапном изменении, наличии успокои­тельных контуров по продольной оси и синхронной частоте вращения.

42.          Сверхпереходное индуктив­ное сопротивление обмотки якоря по поперечной оси синхронной машины (сверхпереходное индуктивное сопротивление по поперечной оси) - отношение начального значения основ­ной гармоники электродвижущей силы, ин­дуктируемой в обмотке якоря синхронной машины полным магнитным потоком, об­условленным составляющей тока в этой обмотке по поперечной оси, к начальному значению этой составляющей тока при ее внезапном изменении, наличии успокои­тельных контуров по поперечной оси и синхронной частоте вращения.

43.           Активное сопротивление прямой последовательности об­мотки якоря синхронной машины (активное сопротивление пря­мой последовательности) - отношение части активной состав­ляющей основной гармоники напряжения обмотки якоря синхронной машины, соот­ветствующей основным и добавочным по­терям в этой обмотке, обусловленным ос­новной гармоникой тока в ней прямой последовательности, к этой гармонике тока при номинальной частоте вращения.

44.           Индуктивное сопротивле­ние обратной последовательности синхронной (асинхронной) маши­ны (индуктивное сопротивление об­ратной последовательности) - отношение реактивной составляющей ос­новной гармоники напряжения обратной последовательности на обмотке якоря (первичной обмотке) к току обратной по­следовательности той же частоты, в той же обмотке синхронной (асинхронной) маши­ны.

45.          Активное сопротивление об­ратной последовательности об­мотки якоря синхронной машины (активное сопротивление обрат­ной последовательности) - отношение активной составляющей ос­новной гармоники напряжения якоря об­ратной последовательности, обусловленной синусоидальным током якоря обратной по­следовательности номинальной частоты, к этому току при номинальной частоте вра­щения синхронной машины.

46.          Индуктивное сопротивле­ние нулевой последовательности синхронной (асинхронной) маши­ны (индуктивное сопротивление ну­левой последовательности) - отношение реактивной составляющей основной гармоники напряжения нулевой последовательности на обмотке якоря (первичной обмотке) к току нулевой по­следовательности той же частоты, в той же обмотке синхронной (асинхронной) машины.

47.          Активное сопротивление нулевой последовательности об­мотки якоря синхронной маши­ны (активное сопротивление нуле­вой последовательности) - отношение активной составляющей ос­новной гармоники напряжения якоря нуле­вой последовательности синхронной ма­шины, обусловленной основной гармо­никой тока якоря нулевой последователь­ности номинальной частоты, к этой гар­монике тока при номинальной частоте вращения синхронной машины.

48.          Установившийся ток корот­кого замыкания синхронного ге­нератора (установившийся ток короткого замыкания) - ток, установившийся при коротком замыкании в обмотке якоря возбужден­ного синхронного генератора, вращающего­ся с синхронной частотой.

49.           Ударный ток короткого замыкания синхронной машины (ударный ток короткого замы­кания) - максимальное значение тока в обмотке якоря синхронной машины, в течение пер­вого полупериода после его короткого за­мыкания, когда апериодическая состав­ляющая наибольшая.

50.  Критическое сопротивление при коротком закипании (Критическое сопротивление) - внешнее сопротивление синхронной машины, при коротком замыкании за кото­рым возбуждение синхронной машины в ус­тановившемся режиме короткого замыка­ния равно предельному, а напряжение на выводах обмотка статора – номинальному.

51.  Критический ток короткого замыкания синхронной машины (Критический ток) - значение установившегося тока синхрон­ной машины при короткой замыкания за критическим сопротивлением.

52.           Собственная постоянная времени обмотки синхронной ма­шины (собственная постоянная време­ни обмотки) - электромагнитная постоянная вре­мени, определяемая параметрами обмотки якоря синхронной машины при отсутствии трансформаторной связи ее с другими об­мотками.

53.           Постоянная времени апе­риодической составляющей син­хронной машины (постоянная времени апериоди­ческой составляющей) - электромагнитная постоянная времени, определяемая средним арифметическим значением параметров обмотки якоря син­хронной машины по продольной и по­перечной осям ее магнитной системы с учетом реактивного действия других об­моток.

54.           Переходная постоянная времени синхронной машины по продольной оси при короткозамкнутой обмотке якоря - электромагнитная постоянная времени, определяемая параметрами обмотки воз­буждения с учетом реактивного действия обмотки якоря синхронной машины по продольной оси.

55.           Переходная постоянная времени синхронной машины по поперечной оси при короткозамкнутой обмотке якоря - электромагнитная постоянная времени, определяемая параметрами обмотки воз­буждения по поперечной оси, если тако­вая имеется, с учетом реактивного дейст­вия обмотки якоря синхронной машины по поперечной оси.

56.           Переходная постоянная времени синхронной машины по продольной оси при разомкнутой обмотке якоря - электромагнитная постоянная времени, определяемая параметрами обмотки воз­буждения синхронной машины по про­дольной оси.

57.           Переходная постоянная времени синхронной машины по поперечной оси при разомкнутой обмотке якоря - электромагнитная постоянная времени, определяемая параметрами обмотки воз­буждения синхронной машины по попереч­ной оси.

58.           Сверхпереходная постоян­ная времени синхронной машины по продольной оси при короткозамкнутой обмотке якоря - электромагнитная постоянная времени, определяемая параметрами успокоитель­ных контуров по продольной оси с учетом реактивного действия обмотки якоря и об­мотки возбуждения синхронной машины.

59.           Сверхпереходная постоян­ная времени синхронной машины по поперечной оси при короткозамкнутой обмотке якоря - электромагнитная постоянная времени, определяемая параметрами успокоитель­ных контуров по поперечной оси с уче­том реактивного действия обмотки якоря и обмотки возбуждения по поперечной оси синхронной машины.

60.           Сверхпереходная постоян­ная времени синхронной машины по продольной оси при разом­кнутой обмотке якоря - электромагнитная постоянная времени, определяемая параметрами успокоитель­ных контуров по продольной оси с учетом реактивного действия обмотки возбужде­ния синхронной машины.

61.            Сверхпереходная постоян­ная времени синхронной машины по поперечной оси при разомк­нутой обмотке якоря - электромагнитная постоянная времени, определяемая параметрами успокоитель­ных контуров по поперечной оси с учетом реактивного действия обмотки возбужде­ния по поперечной оси синхронной маши­ны, если таковая имеется.

62.            Время разгона вращаю­щегося электродвигателя - время от момента подачи напряжения на выводы вращающегося электродвига­теля до момента, когда частота враще­ния его достигает 0,95 установившегося значения, соответствующего норме.

63.            Время вхождения в син­хронизм синхронного электродви­гателя - время от момента подачи напряже­ния до момента достижения электро­двигателем устойчивой синхронной час­тоты вращения.

64.            Электромеханическая по­стоянная времени вращающегося электродвигателя -время, в течение которого вращающийся электродвигатель после подачи напряже­ния питания развивает частоту вращения, равную 0,632 установившегося значения, соответствующего норме.

65.           Статическая перегружаемость синхронной машины - отношение максимальной мощности син­хронной машины, развиваемой при плав­ном изменении нагрузки, неизменных воз­буждений и напряжений на выводах об­мотки якоря и синхронной частоты враще­ния, к ее номинальной мощности.

66.        Сопротивление контакта электрической цепи (сопротивление контакта) – электрическое сопротивление, состоящее из сопротивлений контакт-деталей и переходного сопротивления контакта электрической цепи.

67.        Переходное сопротивление контакта электрической цепи (переходное сопротивление контакта) – электрическое сопротивление зоны контактирования, определяемое эффективной площадью контактирования, и равное отношению падения напряжения на контактном переходе к току через этот переход.

68.        Статическая характеристика нагрузки электроэнергетической системы (статическая характеристика нагрузки) – зависимость активной или реактивной нагрузки от напряжения при постоянной частоте или от частоты при постоянном напряжении.

69.        Динамическая характеристика нагрузки электроэнергетической системы (динамическая характеристика нагрузки) – зависимость активной или реактивной нагрузки от времени при определенных изменениях напряжения или частоты.

70.        Регулирующий эффект нагрузки электроэнергетической системы по напряжению (Регулирующий эффект нагрузки по напряжению) – изменение активной или реактивной нагрузки электроэнергетической системы при изменении напряжения, препятствующее данному возмущению.

71.        Регулирующий эффект нагрузки электроэнергетической системы по частоте (Регулирующий эффект нагрузки по частоте) – изменение активной или реактивной нагрузки электроэнергетической системы при изменении частоты, препятствующее данному возмущению.

 

Обозначения и единицы измерения основных величин

 

обозначение	название величины	единица измерения
I	ток, действующее значение;	А, о.е.
i	ток, мгновенное значение;	А, о.е.
	ток, амплитудное значение;	А, о.е.
Iном	номинальный ток;	А, о.е.
	ударный ток КЗ;	А, о.е.
	ток в момент t;	А, о.е.
	ток установившегося режима;	А, о.е.
	ток КЗ, общее обозначение;	А, о.е.
	периодическая составляющая тока КЗ;	А, о.е.
	апериодическая составляющая тока КЗ ();	А, о.е.
	начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ (t = 0);	А, о.е.
	начальное значение апериодической составляющей тока КЗ (t = 0);	А, о.е.
	периодическая и апериодическая составляющие тока КЗ в момент t;	А, о.е.
	токи соответственно фаз А, В, С;	А, о.е.
	ток в нейтральном проводе;	А, о.е.
	ток соответственно прямой, обратной и нулевой последовательностей;	А, о.е.
	токи соответственно по осям d и q ;	А, о.е.
I’	переходный ток;	А, о.е.
I’’	сверхпереходный ток;	А, о.е.
U, u	напряжение, действующее и мгновенное значения;	В, о.е.
U раб.нб	наибольшее рабочее напряжение;	В, о.е.
	номинальное напряжение;	В, о.е.
U1, U2,, U0	напряжения соответственно прямой, обратной и нулевой последовательностей;	В, о.е.
ΔU	потеря напряжения;	В, о.е.
φ	угол сдвига фаз между напряжением и током;	°
E, е	электродвижущая сила, действующее и мгновенное значения;	В, о.е.
Р	мощность активная;	Вт, о.е.
Q	мощность реактивная;	вар, о.е.
S	мощность полная;	ВА, о.е.
f	частота колебаний электрической величины;	Гц
ω	частота колебаний электрической величины, угловая;	рад/с
Z1 Z2, Z0	сопротивления соответственно прямой, обратной и нулевой последовательностей;	Ом, о.е.
Ксв	коэффициент связи;	-
s	коэффициент рассеяния;	-
r	удельное сопротивление;	Ом×мм2/м
а	температурный коэффициент сопротивления;	-
b	температурный коэффициент теплоемкости;	-
n	температура в шкале Цельсия;	°С
Т	температура в шкале Кельвина;	К
Θ	превышение температуры;	К
Т	постоянная времени электрической цепи; период колебаний электрической величины;	с
Tа	постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ;	с
Куд	ударный коэффициент;	-
βнорм	нормированное процентное содержание апериодической составляющей в отключаемом токе;	%
n	коэффициент трансформации; отношение числа витков;	-
s	скольжение;	-
sкр	скольжение критическое;	-
S	сечение проводника;	мм2
М	момент вращающихся масс;	Н×м
Тj	постоянная инерции (механическая постоянная);	с
J	момент инерции;	кг∙м2

 

Основные схемы и формулы

 

1.      Мгновенное значение тока фазы А для КЗ в неразветвленной цепи

2.      Начальное значение апериодической составляющей тока КЗ

3.      Напряжение (ток, мощность, сопротивление) в относительных единицах , ,, , , ,

4.      Соотношения для базисных условий , ;

5.      Пересчет на базисные условия из номинальных

, ,;

6.      Критерий пренебрежения активной составляющей сопротивления ;

7.      Расчетные схемы и схемы замещения элементов СЭС

Таблица 1

		Наименование элемента	Схемы
			расчетная	замещения
		Генератор (синхронный компенсатор)
		Эквивалентный источник системы
		Синхронный двигатель
		Асинхронный двигатель
		Обобщенная нагрузка
		Двухобмоточный трансформатор
	Трехобмоточный трансформатор
	Трехфазный трансформатор с обмоткой НН, расщепленной на две части
	Трехфазный автотрансформатор
	Реактор
	Сдвоенный реактор
	ВЛ
	КЛ

8.      Эквивалентные преобразования схем

Таблица 2

Вид преобразования	Схемы		Эквивалентные соотношения
	исходная	эквивалентная
Последовательное соединение
Параллельное соединение   Замена группы источников эквивалентным
Замена треугольника звездой
Замена звезды треугольником

9.      Мгновенное значение полного тока КЗ ;

10.  Периодическая составляющая тока КЗ ;

11.  Апериодическая составляющая тока КЗ ;

12.  Ударный ток КЗ ;

13.  Основные уравнения для фазы А при поперечной несимметрии

14.  Правило эквивалентности прямой последовательности ;

15.  Модуль фазного тока в месте несимметричного КЗ ;

16.  Соотношения для однофазного КЗ , m⁽¹⁾=3;

17.  Соотношения для двухфазного КЗ , m⁽¹⁾= ;

18.  Значение полного тока в месте замыкания на землю ;

19.  Уравнение электромеханических переходных процессов генератора

;

20.  Коэффициент запаса статической устойчивости ;

21.  Угловая характеристика мощности неявнополюсной синхронной машины для нормального режима .