Elektrische Kraftwerke und Netze
Gespeichert in:
| Späterer Titel: | Oeding, Dietrich Elektrische Kraftwerke und Netze |
|---|---|
| Vorheriger Titel: | Buchhold, Theodor Elektrische Kraftwerke und Netze |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
1978
|
| Ausgabe: | 5., völlig neubearb. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
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ELEKTRISCHE KRAFTWERKE
YY UND NETZE
FUENFTE, VOELLIG NEUBEARBEITETE AUFLAGE
SPRINGER-VERLAG BERLIN HEIDELBERG NEW YORK 1978
INHALTSVERZEICHNIS
1. ALLGEMEINES ZUR ELEKTRIZITAETSVERSORGUNG 1
1.1 EINFUEHRUNG 1
1.2 GRUNDUEBERLEGUNGE
N ZUR ENERGIEERZEUGUNG, -UEBERTRAGUNG UN
D -VERTEILUNG 4
2. BERECHNUNGEN IM DREHSTROMNETZ, MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN 9
2.1 UEBERBLICK 9
2.2 KOMPLEXE GROESSE
N 9
2.2.1 DIE TRANSFORMATIO
N ZEITLICH SINUSFOERMIG VERLAUFENDER GROESSE
N IN DIE KOMPLEXE EBENE 9
2.2.2 DIE KOMPLEXE LEISTUNG IM WECHSEL-UN
D DREHSTROMNET
Z 12
2.3 ZAEHLPFEILE UND ZAEHLPFEILSYSTEME 15
2.3.1 DEFINITION 15
2.3.2 ZAEHLPFEILFESTLEGUNGEN BEI SYNCHRONMASCHINE
N 17
2.3.3 ZEIGERDIAGRAMME, ZAEHLPFEILE UND LEISTUNGEN 18
2.4 SYMMETRISCHE KOMPONENTEN
, GRUNDLAGE
N 21
2.4.1 ALLGEMEINES 21
2.4.2 SYMMETRIERUNG UND ENTSYMMETRIERUN
G 21
2.4.3 IMPEDANZEN IM MIT-, GEGEN- UN
D NULLSYSTEM 24
2.4.4 DREHSTROMLEISTUN
G UND KOMPONENTENLEISTUNGE
N 28
3. WAERMEKRAFTWERKE 29
3.1 ALLGEMEINES 29
3.2 GRUNDLAST-
, MITTELLAST- UND SPITZENLASTANLAGEN. EINSATZ UND PROZESSFUEHRUNG 30
3.2.1 GRUNDLASTANLAGE
N 30
3.2.2 MITTELLASTANLAGEN 32
3.2.3 SPITZENLASTANLAGEN 34
3.3 THERMISCHER DAMPFKRAFTWERKSPROZESS, WIRKUNGSGRAD 35
3.4 DAMPFKESSEL 46
3.5 DAMPFTURBINE 50
3.6 NUKLEAR
E DAMPFERZEUGUNG - KERNKRAFTWERKE 53
3.7 ALLGEMEINE ANORDNUNGE
N IN THERMISCHEN KRAFTWERKEN 55
4. WASSERKRAFTWERKE 58
4.1 BEDEUTUNG 58
4.2 WASSERKRAFTGENERATOREN 58
4.3 WASSERTURBINEN 59
4.4 LAUFWASSER- UN
D SPEICHERKRAFTWERKE 66
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
5. DREHSTROMGENERATOREN 76
5.1 ALLGEMEINES, AUFBAU UND KUEHLUNG DER GENERATORE
N 76
5.2 ZEIGERDIAGRAMM UND LEISTUNGSDIAGRAMM DES SCHENKELPOL- UND
TURBOGENERATOR
S ..
. 82
5.3 KLEMMENKURZSCHLU
SS UND UNSYMMETRISCHE BELASTUNG 92
5.3.1 KLEMMENKURZSCHLU
SS 92
5.3.2 DER TURBOGENERATO
R IM ASYNCHRONEN BETRIEB 100
. 5.3.3 KURZSCHLUSSMOMENT
E UND FUNDAMENTBEANSPRUCHUN
G 102
5.4 DAS DYNAMISCHE LEISTUNGSDIAGRAMM 109
6. GENERATORERREGUNG UND REGELUNG IN KRAFTWERKEN 113
6.1 ERREGUNGSEINRICHTUNGEN 113
6.1.1 DREHSTROMERREGERMASCHIN
E UND DIODEN 114
6.1.2 THYRISTOR-ERREGUN
G 115
6.1.3 STATIK DER SPANNUNGSREGELUNG 115
6.2 SPANNUNGSREGELUNG 118
6.2.1 BERECHNUNG VON REGELUNGSVORGAENGEN 118
6.2.2 REGELKREIS UND SPANNUNGSREGLER 124
6.2.3 SPANNUNGSREGELUNG EINES TURBOGENERATOR
S (BEISPIEL) 131
6.3 MASCHINENREGELUNG IN KRAFTWERKEN 138
6.3.1 TURBINENREGELUNG, PRIMAERREGELUNG 138
6.3.2 UEBERGABELEISTUNGS-FREQUENZREGELUNG, SEKUNDAERREGELUN
G 139
7. EIGENBEDARFSANLAGEN IN KRAFTWERKEN 142
7.1 AUFGABE DES EIGENBEDARFS 142
7.2 AUFBAU VON EIGENBEDARFSNETZEN, PRINZIPSCHALTUN
G 143
7.2.1 AUSWAHL DER EIGENBEDARFSTRANSFORMATOREN 144
7.2.2 NIEDERSPANNUNGSVERSORGUN
G 145
7.3 SICHERSTELLUNG DES EIGENBEDARFS IN WAERMEKRAFTWERKEN 147
7.3.1 GRUNDUEBERLEGUNGE
N 147
7.3.2 RESERVEVERSORGUNG DES EIGENBEDARFS 147
7.3.3 NOTSTILLSETZEN DES BLOCKES, NOTSTROMVERSORGUN
G 149
7.4 SPANNUNGSHALTUN
G UND SCHNELLUMSCHALTUNG 152
7.4.1 SPANNUNGSEINBRUC
H BEIM EINSCHALTEN VON MOTORE
N 152
7.4.2 UMSCHALTUN
G DES EIGENBEDARFS 154
8. TRANSFORMATOREN 162
8.1 EINSATZ DER TRANSFORMATORE
N 162
8.2 SCHALTGRUPPEN UND SCHALTUNGEN 164
8.3 ZWEI- UND DREIWICKLUNGS-TRANSFORMATOREN 167
8.3.1 ERSATZSCHALTUNG UND ZEIGERDIAGRAMM 167
8.3.2 LEISTUNGSAUFNAHME UND SPANNUNGSAENDERUN
G BEI BELASTUNG 171
8.3.3 DREIWICKLUNGSTRANSFORMATOREN 172
8.3.4 REAKTANZE
N DES NULLSYSTEMS UND STERNPUNKTBELASTBARKEI
T 175
8.3.5 RUSHSTROEM
E BEIM EINSCHALTEN LEERLAUFENDER TRANSFORMATORE
N 178
8.4 TRANSFORMATORWICKLUNGEN UND STUFENSCHALTER 182
8.5 SPARTRANSFORMATORE
N 185
INHALTSVERZEICHNIS
IX
9. FREILEITUNGEN 188
9.1 MASTFORMEN, KOSTEN 188
9.2 MECHANISCHER AUFBAU DER FREILEITUNGEN 190
9.3 BERECHNUNG DER LEITUNGSINDUKTIVITAETEN . 197
9.3.1 SELBST- UND KOPPELINDUKTIVITAE
T 197
9.3.2 MITIMPEDAN
Z DER DREHSTROMFREILEITUNG 199
9.3.3 NULLIMPEDAN
Z DER DREHSTROMFREILEITUNG 202
9.4 BERECHNUNG DER LEITUNGSKAPAZITAETE
N
YY. 211
9.4.1 ALLGEMEINES ZUR BERECHNUNG DER LEITUNGSKAPAZITAETE
N 211
9.4.2 TEILKAPAZITAETE
N UND POTENTIALKOEFFIZIENTEN BEI FREILEITUNGEN 213
9.4.3 KAPAZITAETE
N IM MIT- UND NULLSYSTEM 215
9.4.4 OBERFLAECHENRANDFELDSTAERKE 219
9.5 DIE LEITUNG IM STATIONAERE
N BETRIEB 222
9.5.1 LEITUNGSGLEICHUNGEN 222
9.5.2 WELLENWIDERSTAND UND NATUERLICHE LEISTUNG 224
9.5.3 VERLUSTE, WIRTSCHAFTLICHE STROMDICHT
E 226
10. KABEL YY ..
. 228
10.1 ALLGEMEINES 228
10.2 STARKSTROMKABE
L 228
10.3 KABELAUSLEGUNG UND BELASTBARKEIT 234
10.3.1 ALLGEMEINE UEBERLEGUNGEN 234
10.3.2 STROMBELASTBARKEI
T 235
10.3.3 VERLUSTBERECHNUNG 238
10.3.4 WAERMEWIDERSTAEND
E 243
10.3.5 NORMALBEDINGUNGE
N FUER KABELBELASTUN
G UND HAEUFUNG 245
10.3.6 KABELBELASTUNG BEI BODENAUSTROCKNUN
G UND WECHSELNDER LAST 248
10.4 IMPEDANZEN UND KAPAZITAETE
N VON KABEL
N 251
10.4.1 KABELIMPEDANZEN IM MIT-UN
D NULLSYSTEM 251
10.4.2 KABELKAPAZITAETEN
, LADELEISTUNG UND KAPAZITIVER ERDSCHLUSSSTRO
M 256
10.5 HOCHSPANNUNGS
- UND HOCHLEISTUNGSKABEL 259
11. LEISTUNGSSCHALTER UND SCHALTANLAGEN 265
11.1 LEISTUNGSSCHALTER 265
11.1.1 ANFORDERUNGEN AN LEISTUNGSSCHALTER 265
11.1.2 OELSCHALTER, OELARM
E SCHALTER 267
11.1.3 DRUCKLUFT-(DRUCKGAS-) SCHALTER 270
11.1.4 HOCHSTROMSCHALTER
, GENERATORSCHALTE
R 273
11.1.5 SFYY-SCHALTER 274
11.2 SCHALTANLAGEN 276
11.2.1 SCHALTUNGEN IN SCHALTANLAGEN 276
11.2.2 INNENRAUM-UN
D FREILUFTSCHALTANLAGEN 278
11.2.3 VOLLGEKAPSELTE, SF
6
-ISOLIERTE SCHALTANLAGEN 282
11.3 GERAET
E IN SCHALTANLAGEN 284
11.3.1 TRENNSCHALTER, LASTTRENNSCHALTE
R 284
11.3.2 STROMWANDLE
R 286
11.3.3 SPANNUNGSWANDLER 291
X INHALTSVERZEICHNIS
12. DAS DREHSTROMUEBERTRAGUNGS- UND VERTEILUNGSNETZ 295
12.1 SPANNUNGSEBENEN, TEILNETZE, NETZKUPPLUN
G 295
12.2 DREHSTROMHOECHSTSPANNUNGSUEBERTRAGUN
G 295
12.3 VERBUNDNETZE 303
12.4 NETZE DER OEFFENTLICHEN UND INDUSTRIELLEN STROMVERSORGUN
G 307
12.4.1 AUFBAU UN
D AUSLEGUNG DER VERTEILUNGSNETZE 307
12.4.2 NETZE FUER DIE VERSORGUNG VON GROSSEN STAEDTEN ODER BALLUNGSRAEUMEN
313
12.4.3 INDUSTRIENETZE 316
12.5 BLINDLEISTUNGSBEDARF UND KOMPENSATIO
N 320
12.5.1 BLINDLEISTUNGSBEDARF DER VERBRAUCHE
R UND DES NETZES 320
12.5.2 BLINDLEISTUNGSKOMPENSATION IM DREHSTROMNET
Z 327
12.5.3 PARALLELRESONANZ UN
D ABSAUGUN
G VON STROMOBERSCHWINGUNGEN 333
13. RECHNERISCHE BEHANDLUNG DES DREHSTROMNETZES 338
13.1 STERN-VIELECKUMWANDLUNG 338
13.2 QUERUNSYMMETRI
E IM DREHSTROMNET
Z 340
13.3 EINFACHFEHLER UND DOPPELFEHLER IM DREHSTROMNET
Z 344
13.3.1 FEHLERBESCHREIBUN
G 344
13.3.2 DREIPOLIGER KURZSCHLU
SS 344
13.3.3 ZWEIPOLIGER KURZSCHLU
SS MIT ERDBERUEHRUN
G 346
13.3.4 ZWEIPOLIGER KURZSCHLUSS OHN
E ERDBERUEHRUN
G 348
13.3.5 EINPOLIGER ERDKURZSCHLU
SS 350
13.3.6 LEITUNGSUNTERBRECHUNGE
N 356
13.3.7 DOPPELERDSCHLU
SS UND ANDER
E DOPPELFEHLER 359
13.4 UEBERTRAGUN
G SYMMETRISCHER KOMPONENTE
N UEBER TRANSFORMATORE
N 362
13.5 ADMITTANZ-
, IMPEDANZ-UN
D HYBRIDMATRI
X 369
13.5.1 NETZNACHBILDUN
G 369
13.5.2 HYBRIDMATRI
X DES NETZES 377
13.5.3 DIREKTE
R AUFBAU DER HYBRIDMATRI
X 379
14. LASTFLUSS IM DREHSTROMNETZ 385
14.1 AUFGABE 385
14.2 LASTFLUSS AUF LEITUNGEN 385
14.2.1 VORGABE DER BELASTUNG ALS IMPEDAN
Z 385
14.2.2 BELASTUNGSNACHBILDUNG DURC
H KONSTANTE
N STRO
M 388
14.2.3 VORGABE KONSTANTE
R ABNAHMELEISTUNGE
N 389
14.2.4 VORGABE DER ABNAHMELEISTUNGE
N IN FUNKTIO
N DER SPANNUN
G 391
14.3 LASTFLUSS IN VERMASCHTEN NETZEN 393
14.3.1 VERMASCHUNGSGRAD 393
14.3.2 METHODE
N DER LASTFLUSSBERECHNUNG - EINFUEHRUNG 394
14.3.3 ITERATIVE LOESUNG DER KNOTENPUNKTADMITTANZGLEICHUNGE
N 396
15. KURZSCHLUSSSTROEME UND KURZSCHLUSSBEANSPRUCHUNGEN IN DREHSTROMNETZEN
401
15.1 EINFUEHRUNG, FEHLERARTEN 401
15.2 ZEITLICHER VERLAUF DES KURZSCHLUSSSTROME
S 403
15.2.1 VERLAUF DES KURZSCHLUSSSTROME
S BEIM NETZKURZSCHLU
SS 403
15.2.2 GLEICHSTROMGLIED BEIM NETZKURZSCHLU
SS 406
INHALTSVERZEICHNIS XI
15.3 ANFANGS-KURZSCHLUSSWECHSELSTROM 409
15.3.1 ALLGEMEINE HINWEISE 409
15.3.2 ERSATZSPANNUNGSQUELLE 410
15.3.3 ERSATZSCHALTUNG IM MIT-, GEGEN-UN
D NULLSYSTEM 413
15.3.4 BERECHNUNGSGLEICHUNGEN FUER ANFANGS-KURZSCHLUSSWECHSELSTROEME /
416
15.4 STOSSKURZSCHLUSSSTRO
M 422
15.4.1 FAKTO
R YY 422
15.4.2 BERECHNUNGSGLEICHUNGEN FUER STOSSKURZSCHLUSSSTROEM
E /
5
427
15.5 AUSSCHALTWECHSELSTROM UN
D DAUERKURZSCHLUSSSTRO
M 428
15.5.1 FAKTORE
N YY UND /. 428
15.5.2 BERECHNUNGSGLEICHUNGEN FUER /
A
UN
D /
K
432
15.6 KURZSCHLUSSSTROEM
E VON MOTORE
N 433
15.6.1 BERUECKSICHTIGUNG VON ASYNCHRONMOTORE
N BEI KURZSCHLU
SS IM HOCHSPANNUNGS
NETZ 434
15.6.2 BERUECKSICHTIGUNG VON ASYNCHRONMOTORE
N BEI KURZSCHLU
SS IM NIEDERSPAN
NUNGSNETZ 437
15.7 KURZSCHLUSSSTROMBERECHNUN
G IN NIEDERSPANNUNGSNETZE
N 438
15.7.1 ALLGEMEINE HINWEISE 438
15.7.2 EINFACH GESPEISTER GENERATORFERNER KURZSCHLU
SS UND VON MEHREREN SEITEN EIN
FACH GESPEISTER KURZSCHLU
SS 439
15.7.3 KURZSCHLUSS IM VERMASCHTEN NETZ 441
15.7.4 KURZSCHLUSSSTRO
M BEI GENERATORE
N IM NIEDERSPANNUNGSNET
Z 442
15.8 BERECHNUNG DER KURZSCHLUSSSTROEM
E MIT IMPEDANZEN DES %/MVA-SYSTEMS 445
15.8.1 PHYSIKALISCHE, RELATIVE UND SEMI-RELATIVE GROESSE
N 445
15.8.2 IMPEDANZEN UND KURZSCHLUSSSTROEM
E IM %/MVA-SYSTEM 446
15.9 BEGRENZUNG DER KURZSCHLUSSSTROEM
E 450
15.10 MECHANISCHE UND THERMISCHE KURZSCHLUSSFESTIGKEIT 454
15.10.1 GRUNDUEBERLEGUNGE
N ZUR MECHANISCHEN FESTIGKEIT 454
15.10.2 BEANSPRUCHUNG BEI BIEGESTEIFEN LEITERN 455
15.10.3 THERMISCHE KURZSCHLUSSFESTIGKEIT 464
15.11 BEISPIELE ZUR KURZSCHLUSSSTROMBERECHNUN
G 468
16. STERNPUNKTBEHANDLUNG UND ERDUNG IN HOCHSPANNUNGSNETZEN 474
16.1 UEBERBLICK 474
16.2 STERNPUNKTBEHANDLUN
G 475
16.2.1 EINFUEHRUNG 475
16.2.2 NETZE MIT ISOLIERTEM (FREIEM) STERNPUNK
T 477
16.2.3 NETZE MIT ERDSCHLUSSKOMPENSATIO
N (ERDSCHLUSSLOESCHUNG) 479
16.2.4 NETZE MIT DIREKT ODER UEBER STROMBEGRENZEND
E IMPEDANZEN GEERDETEN STERN
PUNKTE
N (NIEDEROHMIGE STERNPUNKTERDUNG
) 482
16.3 STERNPUNKTBEHANDLUN
G AUF DER OS- UND US-SEITE EINES YYO-TRANSFORMATORS MIT DREI
ECKAUSGLEICHSWICKLUNG 484
16.4 ERDUN
G IN HOCHSPANNUNGSNETZE
N 487
16.4.1 UEBE
R ERDE FLIESSENDE TEILKURZSCHLUSSSTROEM
E 487
16.4.2 SCHLEIFENIMPEDANZEN, ERDSEILREDUKTIONSFAKTORE
N UND KETTENLEITERIMPE
DANZEN 491
16.4.3 AUSBREITUNGSWIDERSTAEND
E VON ERDER
N 495
16.4.4 AUSFUEHRUNG VON ERDUNGSANLAGEN UND ERDUNGSMESSUNGEN 499
16.5 BEEINFLUSSUNG 505
16.5.1 UEBERBLICK UEBER BEEINFLUSSUNGSARTEN 505
16.5.2 BERECHNUNG INDUKTIVER BEEINFLUSSUNG 506
XI
I INHALTSVERZEICHNIS
17. UEBERSPANNUNGEN UND ISOLATIONSKOORDINATION 511
17.1 AUFGABE DER ISOLATION 511
17.2 ISOLATIONSMINDERUNG DURCH VERSCHMUTZUNG 512
17.3 INNERE UEBERSPANNUNGEN 516
17.3.1 UEBERBLICK 516
17.3.2 TRANSIENTE ERDSCHLUSSUEBERSPANNUNGE
N 517
17.3.3 AUS- UND EINSCHALTUEBERSPANNUNGE
N BEI KLEINEN INDUKTIVEN STROEMEN UND
TRANSFORMATOREN 521
17.3.4 AUS- UND EINSCHALTUEBERSPANNUNGE
N VON KONDENSATORE
N UND LEITUNGEN . . . 528
17.3.5 EINSCHWINGSPANNUNG NACH KURZSCHLUSSAUSSCHALTUN
G 539
17.4 AEUSSERE (ATMOSPHAERISCHE) UEBERSPANNUNGE
N 549
17.4.1 UEBERBLICK 549
17.4.2 ATMOSPHAERISCH
E ENTLADUN
G UND BLITZEINSCHLAG 551
17.4.3 WANDERWELLEN AUF LEITUNGEN, REFLEXION UND BRECHUNG 552
17.5 ISOLATIONSKOORDINATIO
N 562
17.5.1 AUFGABE DER ISOLATIONSKOORDINATIO
N 562
17.5.2 ISOLATIONSPEGEL 566
17.5.3 AUSWAHL UND EINSATZ VON VENTILABLEITERN 567
18. STABILITAET DER DREHSTROMUEBERTRAGUNG 576
18.1 EINFUEHRUNG, BEGRIFF DER STABILITAET 576
18.2 STATISCHE STABILITAE
T 577
18.2.1 STATISCHE STABILITAET OHN
E REGELUNG 577
18.2.2 STABILITAET BEI KAPAZITIVER BELASTUNG 581
18.2.3 STATISCHE STABILITAET DER SYNCHRONMASCHIN
E MIT REGELUNG 582
18.3 DYNAMISCHE STABILITAET 587
18.3.1 EINFLUSSGROESSEN UND UNTERSUCHUNGSMETHOD
E 587
18.3.2 DYNAMISCHE STABILITAET ABHAENGI
G VON DER FEHLERART
, DER FEHLERDAUER UND DEM
NETZAUFBAU 590
18.3.3 STABILITAETSVERLUST, RESYNCHRONISIERUNG UND GROBSYNCHRONISIERUN
G 596
18.3.4 EINFLUSS DER GENERATORAUSLEGUN
G UND DES ERREGERSYSTEMS AUF DIE DYNAMISCHE
STABILITAET UND DIE AUSREGELUNG VON SPANNUNGSAENDERUNGE
N 602
19. HOCHSPANNUNGS-GLEICHSTROM-UEBERTRAGUNG 607
19.1 WIRKUNGSWEISE 607
19.2 TECHNISCHE BESONDERHEITEN DER HG
UE GEGENUEBER DER DH
U 609
19.3 ENTWICKLUNG DER HG
UE 610
19.4 BAUTEILE VON HGUE-UEBERTRAGUNGE
N 612
19.4.1 VORHANDEN
E UEBERTRAGUNGE
N 612
19.4.2 HGUE-STATIONE
N 617
19.4.3 HGUE-FREILEITUNGE
N 621
19.4.4 HGUE-KABE
L 623
19.5 KOSTENVERGLEICH HG
UE MIT DH
U 624
19.6 ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN UN
D WEITERENTWICKLUNG DER HG
UE 626
ANHANG 627
FORMELZEICHEN UND INDIZES 645
LITERATUR 649
SACHVERZEICHNIS 669
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