Дроздов А. Д.
Электрические цепи с ферромагнитными сердечниками в релейной защите
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ЭНЕРГИЯ»
МОСКВА - ЛЕНИНГРАД
1965
Дроздов Александр Дмитриевич. Электрические цепи с ферромагнитными сердечниками в релейной защите. Москва-Ленинград, издательство "Энергия", 1965.
Книга содержит сведения о нелинейных электрических цепях с ферромагнитными сердечниками, методах испытаний их, примерные характеристики и схемы, применяемые на практике. Наибольшее внимание уделено аппаратам релейной защиты и автоматики энергосистем. Приведены имеющие практическое значение методы расчета погрешностей трансформаторов тока, бросков намагничивающего тока силовых трансформаторов, параметров дифференциальных реле и тока небаланса дифференциальных защит. Специальная глава поевящена расчетам цепей на аналоговых электронных вычислительных машинах с учетом остаточной индукции, петли гистерезиса и вихревых токов сердечников.
Книга предназначена для инженеров энергосистем, проектных и научно-исследовательских институтов, а также для студентов и аспирантов электроэнергетических специальностей вузов.
Редактор Г. Т. Грек
Техн. редактор Г. Е. Ларионов
Содержание книги
Электрические цепи с ферромагнитными сердечниками в релейной защите
Предисловие
Обозначения
Глава первая. Характеристики электрических цепей с ферромагнитными сердечниками
1-1. Основные определения
1-2. Характеристики сердечников в постоянном магнитном поле
1-3. Динамическая петля, кривые тока и напряжения катушки с ферромагнитным сердечником
1-4. Характеристики мгновенных значений напряженности поля и индукции при переменном токе без учета динамической петли
1-5. Характеристики действующих значений, первых гармоник и средних значений напряжения и тока
1-6. Индуктивность катушки с ферромагнитным сердечником
1-7. Стационарный режим идеального трансформатора тока
Глава вторая. Трансформаторы тока в схемах релейной защиты
2-1. Трансформатор тока и его схема замещения
2-2. Погрешности трансформатора тока
2-3. Расчет погрешности
2-4. Экспериментальные характеристики трансформаторов тока
2-5. Проверка действия трансформаторов тока при коротких замыканиях
Глава третья. Бросок намагничивающего тока при включении силового трансформатора
3-1. Общая характеристика броска намагничивающего тока
3-2. Ток включения однофазного трансформатора
3-3. График тока за первый период и действующее значение тока
3-4. Анализ осциллограмм токов включения однофазных трансформаторов
3-5. Расчет броска намагничивающего тока в энергосистеме
3-6. Максимальное значение тока включения групп однофазных и трехфазных трансформаторов
3-7. Бросок периодического тока без апериодической слагающей
3-8. Учет активного сопротивления и затухания броска намагничивающего тока
3-9. Гармонический анализ броска тока
3-10. Физическое моделирование броска намагничивающего тока в стационарном режиме
Глава четвертая. Дифференциальная защита генераторов и трансформаторов
4-1. Схема защиты и симметричные составляющие токов
4-2. Схема с раздельными цепями дифференциального и циркулирующего токов
4-3. Защита с торможением
4-4. Характеристики дифференциальной защиты в комплексной плоскости токов
4-5. Характеристики дифференциальных защит с несколькими тормозными обмотками
4-6. Ток небаланса
4-7. Расчет тока небаланса по спрямленной характеристике намагничивания
4-8. Расчет тока небаланса путем замены определенного интеграла приближенной суммой
Глава пятая. Насыщающиеся трансформаторы, уменьшающие чувствительность защиты при апериодических токах
5-1. Принцип действия насыщающихся трансформаторов тока
5-2. Выбор индукции срабатывания
5-3. Параметры н. т. т
5-4. Анализ работы н. т. т. при помощи кривых двойного намагничивания
5-5. Оптимальное значение коэффициента распределения
5-6. Действие н. т. т. при несинусоидальных токах с апериодической слагающей
5-7. Действие н. т. т. при симметричных несинусоидальных токах
5-8. Экспериментальные исследования при несинусоидальных токах
Глава шестая. Насыщающиеся трансформаторы тока с повышенным подмагничиванием от апериодической слагающей тока
6-1. Схемы насыщающихся трансформаторов тока с коротко-замкнутыми обмотками
6-2. Реле с насыщающимся трансформатором типа РНТ
6-3. Схемы замещения реле РНТ
6-4. Расчет параметров насыщающегося трансформатора
6-5. Параметры дифференциального реле типа РНТ
6-6. Векторная диаграмма потоков реле РНТ
6-7. Сравнительные испытания н. т. т. и н. т. т. к
Глава седьмая. Магнитное трансформаторное реле с двумя сердечниками
7-1. Аппроксимация кривой намагничивания и высшие гармоники э. Д. с
7-2. Основная схема с двумя сердечниками или с одним трехстержневым сердечником
7-3. Действующее значение э. д. с. общей схемы
7-4. Характеристики срабатывания реле
Глава восьмая. Дифференциальные магнитные трансформаторные реле с торможением
8-1. Схема дифференциального реле
8-2. Характеристики дифференциальных реле
8-3. Экспериментальные характеристики и расчет дифференциальных реле
8-4. Дифференциально-фазные защиты и насыщающиеся трансформаторы тока с короткозамкнутой цепью
8-5. Схемы дифференциальных реле с торможением
8-6. Защита с несколькими насыщающимися сердечниками для многообмоточных силовых трансформаторов
8-7. Насыщающиеся трансформаторы с подмагначиванием отдельных участков сердечника
8-8. Увеличение кратности вторичного тока насыщающихся трансформаторов
8-9. Дифференциальная защита с отстройкой от периодических бросков намагничивающего тока силовых трансформаторов
Глава девятая. Магнитные элементы с прямоугольной петлей гистерезиса и их использование в схемах релейной защиты и автоматики
9-1. Принцип действия магнитного гистерезисного элемента (м. г. э.)
9-2. Схема для дифференцирования огибающей переменного напряжения
9-3. Датчик частоты
9-4. Измерение кратковременных периодических напряжений и токов
9-5. Реле числа импульсов и времени
9-6. Магнитные дистанционные реле без выпрямителей
9-7. Использование магнитного усилителя в качестве реле сопротивления
Глава десятая. Исследование процессов в электрических цепях с ферромагнетиками при помощи аналоговых вычислительных машин
10-1. Основные понятия и обозначения
10-2. Аппроксимация магнитных характеристик
10-3. Воспроизведение кривых намагничивания на аналоговых вычислительных машинах
10-4. Воспроизведение гистерезиса а вяхревых токов при помощи универсальных блоков
10-5. Использование физических процессов для моделирования гистерезиса и вяхревых токов
10-6. Модель трансформатора тока с использованием вариконда
10-7. Исследование дифференциальной защиты
Литература
ПРЕДИСЛОВИЕ
Развитие энергетики Советского Союза расширяет задачи, стоящие перед релейной защитой и автоматикой энергосистем. Увеличивается количество отдельных устройств, применяемых в различных точках сети, становятся более разнообразными их функции. Усложняются требования, предъявляемые к релейным защитам. В практике эксплуатации и проектирования релейной защиты приходится сталкиваться с нелинейными свойствами сердечников силовых, измерительных и специальных насыщающихся трансформаторов, а также дросселей, магнитных усилителей, реле и других элементов схем. Вследствие этого знание свойств электрических цепей с ферромагнитными сердечниками имеет большое значение.
В книге рассматриваются различные цепи, в которых проявляется нелинейность характеристик сердечников. Изложение в главах начинается с общих положений и теоретических основ, необходимых для лучшего понимания специальных вопросов. Книга предназначена для изучения элементов теории нелинейных цепей, встречающихся в релейной защите, а также может служить практическим руководством для инженеров и студентов, разрабатывающих различные аппараты и приборы. В отдельных главах описаны схемы и устройства, распространенные в энергосистемах. Рассмотрены также некоторые схемы, имеющие перспективное значение.
Особое внимание в работе уделено способам преобразования схем с ферромагнитными сердечниками и специальным схемам замещения. В гл. 10 приведены новейшие методы расчета переходных процессов с использованием аналоговых вычислительных машин. Эти машины при надлежащей аппроксимации кривой намагничивания и динамической петли позволяют рассчитывать токи небаланса в дифференциальной защите, переходные процессы в насыщающихся трансформаторах и других устройствах. Эти методы имеют большую перспективу, они позволят выбирать оптимальные параметры релейных устройств и проектировать защиты с учетом шоведения их в переходных режимах.
Помимо рассмотрения общих свойств нелинейных цепей со сталью и различных устройств, в книге освещены исследования и разработки, проведенные автором и членами кафедры электрических станций, систем и сетей Новочеркасского политехнического института. Эти работы посвящены магнитным трансформаторным реле переменного тока, получившим широкое распространение в энергосистемах, а также методам расчета нелинейных электрических цепей со сталью и полупроводниковыми приборами на аналоговых вычислительных машинах. Отражены лишь те работы, которые получили распространение на практике или могут быть использованы для перспективных разработок.
Книга не претендует на полное освещение явлений, связанных с насыщением сердечников, так как по ряду вопросов имеются учебники и монографии, например по общим методам анализа электрических цепей с ферромагнитными сердечниками, магнитным усилителям и т. п. Некоторые же схемы еще недостаточно изучены.
Последовательное чтение всех глав создает достаточное представление о свойствах и методах расчета устройств с ферромагнитными сердечниками. Вместе с тем главы имеют самостоятельное значение. Поэтому при необходимости изучить тот или иной вопрос отдельные главы, как правило, могут читаться самостоятельно.
Автор выражает благодарность В. В. Платонову, С. Д. Хлебникову, В. В. Михайлову, Ю. И. Карийскому, Э. А. Саблевой, Э. В. Подгорному и другим членам кафедры «электрических станций, систем и сетей» НПИ за содействие при выпуске книги, инж. Г. Т. Грек за работу по редактированию рукописи.
А. Дроздов
Скачать книгу "Электрические цепи с ферромагнитными сердечниками в релейной защите". Москва - Ленинград, издательство "Энергоиздат", 1965
|
