Urządzenia elektroenergetyczne

Przedmowa 11 1. Wiadomości ogólne 13 1.1. Klasyfikacja urządzeń elektroenergetycznych i niektóre definicje 13 1.2. Narażenia klimatyczne i środowiskowe 16 1.3. Narażenia napięciowe oraz izolacja urządzeń elektroenergetycznych 17 1.4. Warunki eksploatacji i kompatybilności urządzeń elektroenergetycznych 25 1.4.1. Wyjaśnienia ogólne 25 1.4.2. Środowiskowe warunki pracy 26 1.4.3. Elektryczne warunki pracy 28 1.4.4. Kompatybilność elektromagnetyczna 30 2. Zwarcia w układach elektroenergetycznych 35 2.1. Wiadomości ogólne 35 2.2. Przebiegi prądu zwarciowego 37 2.3. Metoda PNE obliczania prądów zwarciowych 42 2.3.1. Wyjaśnienia ogólne 42 2.3.2. Zwarcia odległe od generatorów 43 2.3.3. Zwarcia w pobliżu generatora 50 2.3.4. Obliczanie niektórych charakterystycznych wielkości prądu zwarciowego 53 2.3.5. Zwarcia jednofazowe w sieciach o małym prądzie ziemnozwarciowym 61 2.3.6. Zwarcia w sieciach niskiego napięcia 68 2.4. Impedancje elementów układu elektroenergetycznego 70 2.5. Przeliczanie impedancji elementów układu elektroenergetycznego na jeden poziom napięcia 81 2.6. Przykłady obliczeń prądów zwarciowych 82 2.6.1. Zwarcie trójfazowe w sieci średniego napięcia 82 2.6.2. Zwarcia w sieci i instalacji niskiego napięcia 87 3. Cieplne oddziaływania prądów roboczych i zwarciowych 95 3.1. Źródła ciepła w urządzeniach elektrycznych 95 3.2. Wpływ temperatury na właściwości materiałów 100 3.3. Przewodzenie i oddawanie ciepła do otoczenia 105 3.4. Nagrzewanie się przewodów i przewodników pod wpływem prądów roboczych 109 3.5. Nagrzewanie się cewek 112 3.6. Obciążalność prądowa przewodów i urządzeń 114 3.7. Cieplne działanie prądów zwarciowych 120 3.8. Zwarciowa cieplna obciążalność przewodów i urządzeń elektrycznych 123 4. Dynamiczne oddziaływania prądów zwarciowych 126 4.1. Podstawowe zależności 126 4.2. Analiza niektórych charakterystycznych układów przewodników 129 4.2.1. Dwa równoległe przewodniki 129 4.2.2. Prostopadłe układy przewodników 133 4.2.3. Siły elektrodynamiczne w elementach urządzeń o zmiennym przekroju torów prądowych 134 4.3. Siły elektrodynamiczne w obwodach prądu przemiennego 135 4.4. Odporność urządzeń elektrycznych i szyn zbiorczych na narażenia mechaniczne 137 5. Łączniki elektroenergetyczne. Wiadomości ogólne 149 5.1. Klasyfikacja i podstawowe parametry łączników 149 5.2. Zestyki elektryczne 153 5.2.1. Wiadomości ogólne 153 5.2.2. Rezystancja zestykowa 153 5.2.3. Nagrzewanie się zestyków 156 5.2.4. Obciążalność zwarciowa zestyków 158 5.2.5. Odskoki sprężyste styków 160 5.2.6. Materiały stykowe 162 5.2.7. Erozja styków 164 5.2.8. Typowe konstrukcje zestyków rozłącznych 165 5.3. Elektryczny łuk łączeniowy 166 5.3.1. Jonizacja przestrzeni łukowej 166 5.3.2. Dejonizacja przestrzeni łukowej 169 5.3.3. Zapalanie się łuku elektrycznego między rozchodzącymi się stykami łączników 171 5.3.4. Charakterystyki prądowo-napięciowe łuku 171 5.3.5. Warunki gaszenia łuku elektrycznego 173 5.3.6. Wytrzymałość elektryczna przerwy międzystykowej łączników podczas naturalnego gaśnięcia łuku 178 5.3.7. Łuk elektryczny w próżni 179 5.4. Techniki gaszenia łuku elektrycznego 183 5.4.1. Informacje ogólne 183 5.4.2. Gaszenie łuku w powietrzu 184 5.4.3. Gaszenie łuku w cieczach 187 5.4.4. Gaszenie łuku w strumieniu sprężonego powietrza 189 5.4.5. Gaszenie łuku w strumieniu sprężonego sześciofluorku siarki 191 5.4.6. Gaszenie łuku w próżni 192 5.4.7. Gaszenie łuku w obecności materiałów samogazujących 193 5.4.8. Gaszenie łuku w materiałach drobnoziarnistych 194 6. Łączniki wysokiego napięcia 199 6.1. Klasyfikacja 199 6.2. Wyłączniki 200 6.2.1. Wiadomości ogólne 200 6.2.2. Wyłączniki małoolejowe 200 6.2.3. Wyłączniki pneumatyczne 203 6.2.4. Wyłączniki z sześciofluorkiem siarki 205 6.2.5. Wyłączniki próżniowe 209 6.2.6. Wyłączniki magnetowydmuchowe 211 6.3. Rozłączniki izolacyjne, styczniki 214 6.4. Odłączniki, uziemniki, zwierniki 219 6.5. Bezpieczniki 223 6.5.1. Wiadomości wstępne 223 6.5.2. Bezpieczniki z materiałem drobnoziarnistym jako gasiwem 223 6.5.3. Bezpieczniki gazowydmuchowe 229 6.6. Ograniczniki prądu zwarciowego 229 7. Przebiegi łączeniowe w obwodach prądu przemiennego 232 7.1. Wiadomości ogólne 232 7.2. Napięcia powrotne między rozchodzącymi się stykami łączników 233 7.2.1. Obwody jedno- i dwuczęstotliwościowe jednofazowe 233 7.2.2. Obwody trójfazowe o elementach skupionych 238 7.2.3. Obwody z liniami długimi 241 7.2.4. Zwarcie pobliskie 243 7.2.5. Obwody probiercze 244 7.3. Załączanie obwodów indukcyjnych 246 7.4. Wyłączanie obwodów indukcyjnych 250 7.5. Załączanie baterii kondensatorów 253 7.5.1. Załączanie samotnych i dzielonych baterii 253 7.5.2. Załączanie trójfazowych baterii kondensatorów 256 7.6. Wyłączanie obwodów pojemnościowych 259 8. Przekładniki 261 8.1. Wiadomości ogólne 261 8.2. Przekładniki prądowe 262 8.2.1. Zasada działania i podstawowe zależności 262 8.2.2. Błędy transformacji i sposoby ich zmniejszania 265 8.2.3. Parametry znamionowe i niektóre charakterystyczne konstrukcje przekładników 268 8.2.4. Niektóre charakterystyczne warunki pracy przekładników 276 8.3. Przekładniki napięciowe 277 8.3.1. Zasada działania i podstawowe zależności 277 8.3.2. Błędy transformacji i sposoby ich zmniejszania 279 8.3.3. Przekładniki napięciowe pojemnościowe 281 8.3.4. Parametry znamionowe przekładników 284 8.4. Niekonwencjonalne konstrukcje przekładników 287 8.4.1. Wiadomości ogólne 287 8.4.2. Przekładniki prądowe niekonwencjonalne 288 8.4.3. Przekładniki napięciowe niekonwencjonalne 292 9. Urządzenia i obwody główne stacji elektroenergetycznych 295 9.1. Wiadomości ogólne 295 9.2. Układy połączeń stacji 302 9.2.1. Wymagania podstawowe 302 9.2.2. Pola rozdzielni i ich wyposażenie 304 9.2.3. Układy z szynami zbiorczymi 307 9.2.4. Układy bezszynowe 317 9.2.5. Układy rozdzielni 110 kV i wyższych napięć 321 9.2.6. Układy stacji średniego napięcia 324 9.3. Transformatory i autotransformatory 327 9.3.1. Uwagi ogólne 327 9.3.2. Charakterystyczne parametry i właściwości transformatorów 328 9.3.3. Regulacja napięcia 333 9.3.4. Sposoby chłodzenia i przeciążalność transformatorów 336 9.3.5. Praca równoległa transformatorów 339 9.3.6. Kryteria doboru transformatorów 342 9.3.7. Fundamenty stanowisk transformatorowych i komory transformatorowe 345 9.4. Rozwiązania konstrukcyjne stacji 349 9.4.1. Wymagania ogólne 349 9.4.2. Rozdzielnie wysokich napięć 351 9.4.3. Rozdzielnice średnich napięć 364 9.4.4. Prefabrykowane stacje średniego napięcia 372 10. Niektóre urządzenia pomocnicze i urządzenia kierowania pracą stacji 378 10.1. Potrzeby własne stacji 378 10.2. Dławiki gaszące, rezystory i transformatory uziemiające 383 10.3. Ograniczanie prądów zwarciowych 388 10.3.1. Wyjaśnienia ogólne 388 10.3.2. Dławiki zwarciowe 390 10.4. Ochrona odgromowa i przeciwprzepięciowa 399 10.4.1. Przepięcia, napięcia wytrzymywane i koordynacja izolacji 399 10.4.2. Ochrona przed bezpośrednimi wyładowaniami atmosferycznymi 401 10.4.3. Ograniczniki przepięć. Właściwości i zasady doboru 405 10.5. Urządzenia kierowania pracą stacji elektroenergetycznych 419 10.5.1. Automatyka zabezpieczeniowa 419 10.5.2. Automatyka restytucyjna 434 10.5.3. Telemechanika i komputeryzacja stacji 436 11. Zasilanie i rozdział energii elektrycznej w zakładach przemysłowych 447 11.1. Wymagania dotyczące pewności zasilania 447 11.2. Niezawodność dostawy i jakość energii 449 11.2.1. Przerwy w dostawie energii 449 11.2.2. Parametry napięcia zasilającego 450 11.2.3. Zależności ogólne niezawodności 455 11.2.4. Koszty zawodności zasilania 461 11.3. Metody wyznaczania obliczeniowych mocy szczytowych 464 11.3.1. Wiadomości ogólne 464 11.3.2. Podstawowe zależności i zakres zastosowania niektórych metod obliczeniowych 466 11.4. Zasilanie zakładów przemysłowych energią elektryczną 473 11.4.1. Wiadomości ogólne 473 11.4.2. Napięcie znamionowe sieci rozdzielczych 474 11.4.3. Przemysłowe sieci rozdzielcze średniego napięcia 480 11.4.4. Sieci rozdzielcze niskiego napięcia 486 Literatura 490 Skorowidz 495