Электроснабжение сельского хозяйства (1750,00 руб.)

Стр.1

Стр.2

Стр.651

Стр.652

Стр.653

Стр.654

Стр.655

УчЕБНИКИ И УчЕБНыЕ пОСОБИЯ дЛЯ СТУдЕНТОВ ВыСшИХ УчЕБНыХ ЗАВЕдЕНИЙ Т.Б.Лещинская, и.В.наумоВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА Допущено Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по сельскому, лесному и рыбному хозяйству в качестве учебника для студентов, осваивающих образовательные программы бакалавриата по направлению подготовки «Агроинженерия» Москва 2015

Стр.1

УДК 631.172:621.31(075.8) ББК 31.27я73:40.76я73 Л54 Редакторы Г.М.Микая, Г.В.Лихачева Р е ц е н з е н т ы: доктор технических наук, профессор Б.И.Кудрин (ВПО НИУ «МЭИ»), кандидат технических наук, доцент И.С.Растворов (НОУ ВПО «МИЭЭ») Л54 Лещинская Т.Б., наумов и.В. Электроснабжение сельского хозяйства: учебник / Т.Б.Лещинская, И.В.Наумов. – М.: БИБКОМ, ТРАНСЛОГ, 2015. – 656 с. (Учебники и учеб. пособия для студентов высших учебных заведений). ISBN 978­5­905563­41­6 Рассмотрены задачи электроснабжения сельского хозяйства, электрические нагрузки сельскохозяйственных потребителей, сельские электрические сети и методы их расчета, трансформаторные подстанции, резервные электростанции, монтаж, эксплуатация и ремонт установок сельского электроснабжения. Для студентов, осваивающих образовательные программы бакалавриата по направлению подготовки «Агроинженерия». УДК 631.172:621.31(075.8) ББК 31.27я73:40.76я73 © Лещинская Т.Б., Наумов И.В., 2015 © ОАО «Центральный коллектор библиотек «БИБКОМ», 2015 ISBN 978-5-905563-41-6 © ООО «ТРАНСЛОГ», 2015

Стр.2

СОдЕРЖАНИЕ Предисловие (Т.Б.Лещинская) .......................................................................3 Введение (Т.Б.Лещинская) .............................................................................6 Глава 1. Задачи сельского электроснабжения (Т.Б.Лещинская) .......... 14 1.1. Качество электрической энергии .................................................. 14 1.1.1. Показатели качества электрической энергии ...................... 14 1.1.2. Влияние качества электрической энергии на работу электроприемников ............................................................... 28 1.1.3. Мероприятия по улучшению качества электрической энергии ..................................................................................34 1.2. Надежность электроснабжения и средства для повышения ее уровня ............................................................. 36 1.2.1. Категории потребителей по степени надежности электроснабжения и нормативные уровни надежности ............................................................................ 36 1.2.2. Оценка надежности схем электроснабжения ...................... 42 1.2.3. Выбор средств повышения надежности при проектировании .................................................................... 48 1.3. Технико­экономическая оценка эффективности систем электроснабжения ......................................................................... 53 1.3.1. Методика технико­экономических расчетов ....................... 53 1.3.2. Многокритериальный выбор лучшего решения ................. 59 1.3.3. Затраты на производство и передачу электроэнергии ...................................................................... 63 1.3.4. Пример выбора варианта развития системы электроснабжения по нескольким критериям .................... 66 1.3.5. Технико­экономическое обоснование мероприятий повышения надежности ........................................................ 70 1.3.6. Снижение потерь электроэнергиии и ее рациональное использование ....................................................................... 72 1.4. Схемы и режимы нейтрали электрических сетей ........................ 75 1.4.1. Схемы и классификация электрических сетей .................... 75 1.4.2. Режимы нейтрали электрических сетей .............................. 79 Глава 2. устройство наружных электрических сетей (Т.Б.Лещинская) ........................................................................... 83 2.1. Провода и кабели ........................................................................... 83 651

Стр.651

2.2. Изоляторы воздушных линий .......................................................94 2.3. Опоры воздушных линий .............................................................. 99 2.4. Особенности выполнения воздушных линий ............................ 108 2.5. Активное и индуктивное сопротивления проводов ...................110 2.6. Строительство воздушных линий ................................................111 Глава 3. Внутренние электропроводки (Т.Б.Лещинская) ......................117 3.1. Вводы в здания ..............................................................................117 3.2. Классификация помещений, виды и особенности электропроводок, выбор марок проводов и кабелей..................118 3.3. Конструкция и монтаж внутренних проводок........................... 128 3.4. Прокладка кабелей .......................................................................139 Глава 4. Электрические нагрузки сельскохозяйственных потребителей (Т.Б.Лещинская) ................................................ 144 4.1. Общие сведения ........................................................................... 144 4.2. Простейшие вероятностно­статистические модели определения расчетных нагрузок ............................................... 149 4.3. Расчет нагрузок по вероятностным характеристикам ............... 152 4.4. Определение расчетных нагрузок в электрических сетях с помощью коэффициентов одновременности ......................... 163 4.5 Прогнозирование электропотребления и коэффициента роста нагрузок ...............................................................................181 4.6 Нагрузки комплексов по промышленному производству сельскохозяйственной продукции .............................................. 185 Глава 5. Электрический расчет радиальных сельских сетей (Т.Б.Лещинская) ......................................................................... 189 5.1. Нормативные методы выбора площади поперечного сечения проводов в сельских линиях электропередачи .......................... 189 5.1.1. Общие сведения ................................................................... 189 5.1.2. Расчет электрических сетей по экономической плотности тока .....................................................................191 5.1.3. Метод экономических интервалов ..................................... 195 5.1.4. Магистральный метод ......................................................... 197 5.2. Потери энергии в электрических сетях ...................................... 197 5.3. Расчет внутренних проводок ...................................................... 203 5.4. Методы выбора проводов по потере напряжения ......................213 5.4.1. Расчет линий постоянного тока ..........................................213 5.4.2. Расчет магистралей трехфазного тока ................................216 5.4.3. Расчет сетей трехфазного тока по условию наименьшего расхода цветного металла .............................218 Глава 6. Расчет замкнутых сетей (Т.Б.Лещинская) .............................. 222 6.1. Радиальные и замкнутые сети ..................................................... 222 6.2. Линии с двусторонним питанием ............................................... 224 6.3. Сложные замкнутые сети ............................................................ 229 652

Стр.652

Глава 7. Падение и потеря напряжения и его регулирование в сельских электрических сетях (Т.Б.Лещинская) ............... 238 7.1. Падение и потеря напряжения в сетях переменного тока с симметричной нагрузкой фаз................................................... 238 7.2. Падение и потеря напряжения в трехфазных сетях с неравномерной нагрузкой фаз ................................................. 241 7.2.1. Общие положения ............................................................... 241 7.2.2. Соединение однофазных нагрузок в треугольник ............ 243 7.2.3. Соединение однофазных нагрузок в звезду ...................... 246 7.2.4. Трехфазно­однофазные сети .............................................. 252 7.3. Определение допустимой потери напряжения в сети ............... 256 7.4. Регулирование напряжения в сельских электрических сетях .............................................................................................. 273 Глава 8. механический расчет воздушных линий (Т.Б.Лещинская) ......................................................................... 280 8.1. Механические нагрузки на провода ............................................ 280 8.2. Механический расчет проводов .................................................. 286 8.3. Механический расчет опор ......................................................... 295 Глава 9. Токи короткого замыкания (Т.Б.Лещинская) ......................... 303 9.1. Общие сведения ........................................................................... 303 9.2. Расчет токов короткого замыкания в именованных единицах ....................................................................................... 306 9.3. Метод относительных базисных единиц .................................... 308 9.4. Начальный период короткого замыкания ...................................310 9.5. Расчет токов короткого замыкания вблизи шин генератора .....................................................................................314 9.6. Расчет токов короткого замыкания при питании от энергосистемы ......................................................................... 321 9.7. Несимметричные короткие замыкания ...................................... 322 9.8. Определение токов короткого замыкания в сельских сетях напряжением 380 в ...................................................................... 325 9.9. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью ...... 328 Глава 10. Электрическая аппаратура (Т.Б.Лещинская) ....................... 331 10.1. Электрические контакты ........................................................... 331 10.2. Электрическая дуга .................................................................... 338 10.3. Изоляторы электрических установок ....................................... 342 10.4. Автоматические воздушные выключатели. Автоматы гашения поля ............................................................................... 346 10.5. Предохранители с плавкой вставкой ........................................ 354 10.6. Масляные выключатели ............................................................ 363 10.7. Безмасляные выключатели ........................................................ 370 10.8. Разъединители, короткозамыкатели и отделители ................... 376 10.9. Приводы к коммутационной аппаратуре ................................. 383 10.10. Измерительные трансформаторы ............................................ 387 653

Стр.653

10.11. Конденсаторы для повышения коэффициента мощности ..................................................................................... 397 10.12. Выбор электрической аппаратуры .......................................... 400 Глава 11. Перенапряжения и защита от них (Т.Б.Лещинская) .......... 406 11.1. Атмосферные перенапряженияи защита от них ....................... 406 11.2. Защита электроустановокот прямых ударов молнии ................412 11.3. Защита от набегающих волн перенапряжений ..........................418 11.4. Защита линий и оборудования подстанций от перенапряжений...................................................................... 430 11.5. Грозозащитные и повторные заземления в воздушных линиях напряжением 380 в ......................................................... 434 Глава 12. Релейная защита и автоматизация систем сельского электроснабжения (И.В.Наумов) .......................... 438 12.1. Назначение и общая характеристика релейной защиты и автоматизации .......................................................................... 438 12.2. Средства релейной защиты ....................................................... 442 12.2.1. Классификация реле ......................................................... 442 12.2.2. Параметры реле ................................................................ 443 12.2.3. Принципы выполнения реле с электромеханической элементной базой ................................................................444 12.2.4. Полупроводниковая база исполнения релейной защиты ................................................................ 459 12.3. Схемы защит в системах сельского электроснабжения ........... 468 12.3.1. Общая характеристика защит ........................................... 468 12.3.2. Схемы соединения трансформаторов тока с исполнительными органами защиты .............................. 480 12.3.2. Токовые защиты ................................................................ 484 12.4. Автоматизация систем сельского электроснабжения ...............515 12.4.1. Автоматическое повторное включение линий электропередачи ...................................................................516 12.4.2. Автоматическое включение резервного питания ............ 524 12.4.3. Автоматическое регулирование возбуждения синхронных генераторов .................................................... 530 12.4.4. Автоматическая форсировка возбуждения генераторов .......................................................................... 533 12.4.5. Автоматическое гашение поля генераторов .................... 535 12.4.6. Автоматическое включение синхронных генераторов на параллельную работу ................................ 536 12.4.7. Устройства для определения мест повреждения на воздушных электрических линиях ................................ 539 Глава 13. сельские трансформаторные подстанции (Т.Б.Лещинская) .........................................................................544 13.1. Общие сведения ..........................................................................544 13.2. Схемы соединений районных трансформаторных подстанций ................................................................................... 545 654

Стр.654

13.3. Распределительные устройства трансформаторных подстанций ................................................................................... 548 13.4. Принципиальная электрическая схема подстанции 110/10 кВ .................................................................. 552 13.5. Трансформаторные подстанции напряжением 6…10/0,4 кВ .......................................................... 557 Глава 14. сельские электрические станции (Т.Б.Лещинская) ............ 562 14.1. Общие сведения ......................................................................... 562 14.2. Дизельные электрические станции ........................................... 563 14.3. Гидравлические электрические станции ...................................571 14.4. Ветроэлектрические станции .................................................... 575 Глава 15. Резервные электростанции (Т.Б.Лещинская) ....................... 580 15.1. Общие сведения ......................................................................... 580 15.2. Передвижные и стационарные резервные электростанции ............................................................................ 581 15.3. Электростанции с приводом от тракторов ............................... 590 15.4. Выбор мощности резервных электростанций .......................... 592 15.5. Обслуживание резервных дизельных электростанций ............ 594 Глава 16. Проектирование систем сельского электроснабжения (Т.Б.Лещинская) ......................................................................... 597 16.1. Общие сведения ......................................................................... 597 16.2. Выбор схем электрических линий и трансформаторных подстанций ................................................................................... 600 16.3. Проектирование электропроводок в производственных и общественных зданиях ............................................................. 603 Глава 17. Эксплуатация и ремонт установок сельского электроснабжения (Т.Б.Лещинская) ....................................... 606 17.1. Основные задачи эксплуатации электрических сетей .............. 606 17.2. Эксплуатация воздушных электрических сетей ....................... 607 17.3. Ремонт воздушных электрических сетей ...................................614 Приложения ...................................................................................................617

Стр.655