Введение
В направлении «Электроэнергетика» входит производство (генерация), передача, трансформация, преобразование, потребление электрической энергии и много других вопросов, которые не рассмотрены или мало освещены в учебниках по электротехнике.
В электроэнергетике применяются разного класса высокие напряжения, имеют место генерация и передача больших активных и реактивных мощностей, при которых проявляются отличные от обычных низковольтных электропередач свойства, режимы, обусловленные высокими напряжениями и большими токами (мощностями).
Данная книга включает теорию генерации, передачи электрической энергии, реактивной мощности, электрически цепей и устойчивости линии электропередачи. Теория генерации рассматривается во всех учебника по электрическим машинам в очень короткой форме. Теорию передачи почти нигде не рассматривают, теорию электрических цепей рассматривают в учебниках по ТОЭ, теория устойчивости рассматривается в учебниках «Переходные электромеханические процессы в электрических системах» и в других источниках.
В теории генерации электрической энергии принято, что магнитный поток создает в обмотке статора ЭДС, которая движет электрические заряды. Нам представляется, что заряды приходят в движение за счет магнитного потока. Мы полагаем, что имеет место оба процесса.
Сравниваются две теории передачи электроэнергии — передача электронами проводника и передача электромагнитными волнами. Утверждается, что передача переменного тока частотой 50 Гц осуществляется электронной проводимостью. Эта теория дополняется нами объяснением причины передвижения электронов в проводнике на основе теории направленного их движения под действием магнитного поля, а не электродвижущей силы (ЭДС) Доказывается единство теорий генерации, трансформации и передачи электроэнергии.
В книге по–новому рассмотрена теория электрических цепей. Доказывается, что принятое неверное положение о наличии сдвига между векторами тока и напряжения в цепи емкости и индуктивности приводит к ошибочному выводу об удвоении частоты емкостной и индуктивной реактивных мощностей и другим неверным заключениям. Предлагается пересмотреть схему замещения линии, верной является последовательная схема замещения.
Рассматривается теория устойчивости генератора, линии электропередачи и энергосистемы. Критикуется существующая теория, основанная на ранее принятых положениях и предположениях. Приводятся доводы об отсутствии понятия устойчивость линии. Предлагается отказаться от существующей методики расчета линии по условиям обеспечения устойчивости.
Критикуется существующий метод расчетов режимов линии. Предлагается новый метод расчета линии по так называемому балансу реактивных мощностей.
Как известно, линия электропередачи так же, как и все элементы электрической цепи переменного тока представляют активным, индуктивным и емкостным сопротивлениями или проводимостями. В отличие от других элементов электрической системы она имеет соизмеримые индуктивные и емкостные сопротивления.
Правильность расчетов зависит от выбранной схемы замещения. Было общепринято схему замещения представлять последовательно соединенными активным и индуктивным сопротивлениями и параллельно включенными емкостными сопротивлениями. Нами предлагается линию представлять последовательно соединенными сопротивлениями, обоснованием является наличие в линии явления резонанса напряжения. В существующей методике расчета линии емкостная составляющая почти не влияет на уровень напряжения. Расчеты по предлагаемой нами методике с учетом баланса реактивных мощностей дают результаты, хорошо совпадающие с измеренными данными.
Также очень важно представлять линию электропередачи цепью с сосредоточенными или с распределенными параметрами. В расчетах обычных линий их принимают с сосредоточенными параметрами, а в расчетах высоковольтных длинных линий приняты рассредоточенные параметры. Нами критикуется применение метода расчета сверхвысоковольтных линий по схеме с распределенными параметрами и передачей электромагнитными волнами. Рассматриваются недостатки такого метода.
Необходимо правильно понять, какой именно процесс передачи имеет место в линии из существующих двух видов передачи: с помощью токов проводимости или токов электромагнитных волн. В сверхвысоковольтных линиях необоснованно принята передача электроэнергии электромагнитными волнами. Мы считаем, что в расчетах сверхвысоковольтных линий также необходимо принимать передачу мощности с помощью токов проводимости.
Содержание:
- Электротехника – основа электроэнергетики — Введение
- Глава 1. О теории генерации электрической энергии
- Глава 2. Теории электропередачи
- Глава 3. О теории электрических цепей
- Глава 4. Теория о реактивной мощности
- Глава 5. О теории устойчивости работы генератора, линии и энергетической системы
- Глава 6. Расчет режимов линии электропередачи
- Глава 7. Управление уровнем напряжения с помощью ГЭС и компенсацией реактивной мощности на ней
- Электротехника – основа электроэнергетики — Заключение
- Электротехника – основа электроэнергетики — Список литературы