Переходные процессы в электроэнергетических системах кораблей

В учебнике изложены современная теория симметричных, несимметричных и несинусоидалъных процессов в электроэнергетических системах кораблей (ЭСК) и методы физического, аналогового и цифрового моделирования режимов.
Рассмотрены электромеханические процессы — динамическая и статическая устойчивость системы, переходные процессы при синхронизации генераторов и вопросы качества электроэнергии при качаниях; электромагнитные процессы — изменение напряжения и токи короткого замыкания в системе. Даны сведения по функционированию ЭСК в различных режимах, качеству электроэнергии и понятия о синтезе ЭСК по условию требований к качеству переходного процесса.
Учебник предназначен для слушателей Академии, может быть использован инженерами-электриками, работающими в области проектирования и эксплуатации корабельных электроэнергетических установок, а также е в учебном процессе ввмузов.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Введение
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ. ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПРОЦЕССОВ В КОРАБЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Глава 1. Линейные преобразования координат элементов системы. Уравнения элементов
§ 1.1. Линейное преобразование координат в теории процессов ЭСК
§ 1.2. Уравнения синхронной машины
§ 1.3. Уравнения синхронной машины в относительных единицах
§ 1.4. Уравнения асинхронной машины
§ 1.5. Уравнения машин с учетом насыщения магнитопроводов
§ 1.6. Уравнения статической нагрузки и соединительных линий
§ 1.7. Уравнения регулирования возбуждения синхронной машины
§ 1.8. Уравнение регулирования скорости первичных двигателей
Глава 2. Уравнения связи. Составление уравнений системы
§ 2.1. Место уравнений связи в теории процессов ЭСК
§ 2.2. Уравнения связи для относительно простых систем
§ 2.3. Уравнения связи для сложных систем с переменными структурой и составом
§ 2.4. Составление уравнений системы
Глава 3. Учет несимметрии соединительных линий и статической нагрузки
§ 3.1. Возможные пути расчета несимметричных процессов
§ 3.2. Учет несимметрии в соединительных линиях
§ 3.3. Уравнения несимметричной статической нагрузки
§ 3.4. Уравнения элемента с продольно-поперечной периодической несимметрией (уравнения полупроводникового преобразователя)
§ 3.5. Расчет несимметричных процессов с использованием промежуточного преобразования переменных
Глава 4. Установившийся режим корабельной электроэнергетической системы
§4.1. Уравнения системы в установившемся режиме. Векторные диаграммы элементов системы
§ 4.2. Алгоритмы расчета начального режима системы
§ 4.3. Зависимости координат системы от угла О12
§ 4.4. Распределение мощности между генераторами
Глава 5. Некоторые вопросы исследования уравнений
§ 5.1. Общие замечания
§ 5.2. Обобщенная матрица преобразования Горева — Парка. Разновидности записи преобразованных уравнений
§ 5.3. Влияние состава уравнений синхронной машины на электро-магнитный процесс
§ 5.4. Влияние переходных колебаний в цепи статора на электро-механический процесс генераторного агрегата
§ 5.5. Влияние отдельных параметров на электромагнитный процесс системы
§ 5.6. Оценка точности математического описания элементов и системы
Глава 6. Эквивалентирование элементов ЭСК
§ 6.1. Общие принципы эквивалентирования элементов ЭСК
§ 6.2. Эквивалентирование генераторов
§ 6,3. Эквивалентирование сети
§. 6.4. Эквивалентирование нагрузки
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ИС-СЛЕДОВАНИЯ И РАСЧЕТА ПРОЦЕССОВ
Глава 7. Использование физических моделей ЭСК. Автоматизация эксперимента
§ 7.1. Область применения
§ 7.2. Теоретические основы создания электродинамической модели ЭСК
§ 7.3. Моделирование системы. Метод расчета параметров модели ЭСК
§ 7.4. Автоматизация проведения и обработки результатов эксперимента и расчета
Глава 8. Использование электронных аналоговых моделей
§ 8.1. Область применения. Принцип структурного моделирования
§ 8.2. Особенности моделирования системы
§ 8.3. Специализированная ЭАМ корабельных электроэнергетических систем
Глава 9. Особенности алгоритмизаций процессов в ЭСК. Цифровое моделирование процессов в системах с одним генератором
§ 9.1. Общие замечания
§ 9.2. Общие и частные принципы алгоритмизации процессов в ЭСК
§ 9.3. Алгоритм расчета тока короткого замыкания
§ 9.4. Частные и общий алгоритмы расчета переходных процессов в системе с одним генератором
Глава 10. Цифровое моделирование процессов систем с двумя и более генераторами. Вопросы автоматизации формирования алгоритмов
§ 10.1. Частный алгоритм расчета процесса в системе с двумя генераторами
§ 10.2. Алгоритм расчета процессов в системе с двумя генераторами и тремя ступенями распределения нагрузки
§ 10.3. Общий алгоритм расчета переходных процессов
§ 10.4. Алгоритмы расчета несимметричных режимов в ЭСК
§ 10.5. Алгоритмы, базирующиеся на методе разделения такта численного интегрирования
§ 10.6. Об автоматизации формирования алгоритмов
Глава 11. Вопросы точности моделирования процессов
§ 11.1. Основные понятия. Постановка задачи
§ 11.2. Оценка точности математической модели системы
§ 11.3. Точность исходной информации
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ
Глава 12. Динамическая устойчивость параллельной работы генераторов
§ 12.1. Понятие динамической устойчивости системы
§ 12.2. Постановка задачи исследования динамической устойчивости генераторной установки
§ 12.3. Метод расчета динамической устойчивости, учитывающий изменение ЭДС генераторов
§ 12.4. Метод расчета динамической устойчивости, в которой ЭДС принимаются неизменными
§ 12.5. Влияние различных факторов на динамическую устойчивость генераторной установки
§ 12.6. Динамическая устойчивость параллельной работы генераторов при наложении возмущений
§ 12.7. О результирующей динамической устойчивости
§ 12.8. Режимы работы генераторов при потере возбуждения
§ 12.9. Качания генераторов и качество переходного процесса
Глава 13, Переходные процессы в ЭСК при включении синхронных генераторов
§ 13.1. Общие положения
§ 13.2. Условия успешной синхронизации
§ 13.3. Особенности процесса неидеального включения синхронных генераторов на параллельную работу
§ 13.4. Несинхронные включения корабельных синхронных машин
Глава 14. Динамическая устойчивость нагрузки
§ 14.1. Задачи и методы расчета
§ 14.2. Метод, основанный на модификации упрощенного алгоритма расчета электромеханического процесса
§ 14.3. Метод, принимающий неизменными ЭДС генератора
§ 14.4. Метод, не учитывающий переходные процессы
Глава 15. Статическая устойчивость параллельной работы синхронных генераторов
§ 15.1. Понятие статической устойчивости. Основные виды нарушения статической устойчивости
§ 15.2. Условия сохранения статической устойчивости элементарной системы в общем виде
§ 15.3. Физическая трактовка явления самораскачивания
§ 15.4. Оценка статической устойчивости по выражениям дополнительных членов электромагнитного момента. Роль демпферного момента
§ 15.5. Статическая устойчивость элементарной системы при наличии у синхронной машины успокоительных контуров
§ 15.6. Статическая устойчивость элементарной системы при наличии АРВ
§ 15.7. Статическая устойчивость параллельной работы корабельных генераторов соизмеримой мощности
§ 15.8. Оценка статической устойчивости параллельной работы корабельных синхронных генераторов
Глава 16. Статическая устойчивость системы с одним синхронным генератором
§ 16.1. Общие замечания
§ 16.2. Устойчивость нерегулируемой системы генератор — асинхронная нагрузка
§ 16.3. Устойчивость регулируемой системы генератор — асинхронный двигатель
§ 16.4. Статические характеристики нагрузки
§ 16.5. Критерии, базирующиеся на использовании статических характеристик нагрузки
§ 16.6. Использование параметров эквивалентных электрических машин
§ 16.7. Сравнение статической устойчивости асинхронной нагрузки и статической устойчивости генераторной установки
РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ
Глава 17. Изменение напряжения в ЭСК
§ 17.1. Характеристики изменения напряжения в установившемся режиме
§ 17.2. Расчет изменения напряжения синхронного генератора в установившемся режиме
§ 17.3. Определение падения напряжения в сети
§ 17.4. Характеристики изменения напряжения в переходном режиме
§ 17.5. Изменение напряжения синхронного генератора в переходном режиме
§ 17.6. Обзор некоторых практических методов расчета изменения напряжения
§ 17.7. Влияние различных факторов на изменение напряжения в переходных режимах
Глава 18. Токи короткого замыкания в ЭСК
§ 18.1. Характер процесса к. з. в системе и задачи расчета
§ 18.2. Основные величины, характеризующие т. к. з. электрической цепи
§ 18.3. Использование ЦВМ для расчета т. к. з
§ 18.4. Метод расчетных кривых
§ 18.5. Аналитический метод расчета т. к. з
§ 18.6. Дополнительные методы оценки т. к. з. О погрешностях расчета т. к. з
РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ЭСК В РАЗЛИЧНЫХ РЕ-ЖИМАХ
Глава 19. Функционирование ЭСК в нормальных режимах
§ 19.1. Устойчивость системы и качество электроэнергии — две взаимосвязанные стороны функционирования ЭСК в нормальных режимах
§ 19.2. Обеспечение устойчивости и качества электроэнергии при сложных переходах
Глава 20. Прогнозирование процессов ЭСК в аварийных режимах
§ 20.1. Современные возможности оценки функционирования системы в аварийных режимах
§ 20.2. Синтез системы по условию обеспечения качества переходного процесса
§ 20.3. Общая оценка переходных процессов в ЭСК и рекомендации по их расчету
Приложение 1. Матрицы сопротивлений преобразованных уравнений
Приложение 2. Выражения элементов матриц Y и I в уравнениях связи
Литература