Викладено характеристику електричних мереж і систем та їхніх режимів, основи теорії пересилання електричної енергії, заступні схеми елементів електроенергетичних мереж і систем та обчислення їхніх параметрів, методи аналізу усталених режимів розімкнених та замкнених електричних мереж з використанням інженерних підходів й формалізованих методів, несиметричні та несину-соїдні режими, поняття про реактивну потужність в електричних мережах, пересилання електричної енергії лініями надвисокої напруги, основи керування режимами та проектування розвитку електроенергетичних мереж і систем, основи механічної частини повітряних ліній електропересилання. Кожний розділ підручника містить приклади та запитання для самоперевірки. У додатках наведено довідковий матеріал, який використано під час розв'язання прикладів. Для студентів електроенергетичних спеціальностей вищих навчальних закладів, аспірантів, викладачів і спеціалістів відповідного профілю. ЗМІСТ Список скорочень 6 Передмова 7 1. Загальна характеристика електричних мереж і систем та їхніх режимів 9 1.1. Режими електричних мереж та систем 10 1.2. Задачі розрахунку електричних мереж та систем 10 1.3. Джерела живлення 10 1.4. Споживачі електричної енергії 11 1.5. Класифікація електричних мереж 11 2. Елементи теорії пересилання електричної енергії 15 3. Заступні схеми елементів електричних мереж та систем та їхні параметри 31 3.1. Лінії електропересилання 31 3.1.1. Активний опір 32 3.1.2. Індуктивний опір 34 3.1.3. Активна провідність 35 3.1.4. Реактивна ємнісна провідність. 36 3.2. Трансформатори 40 3.2.1. Двообвиткові трансформатори 40 3.2.2. Триобвиткові трансформатори 44 3.2.3. Автотрансформатори 49 3.2.4. Трансформатори і автотрансформатори з розщепленими обвитками 55 3.2.4.1. Трансформатори з розщепленими обвитками 55 3.2.4.2. Автотрансформатори з розщепленими обвитками 57 3.3. Струмообмежувальні та шунтові реактори 59 3.4. Конденсаторні батареї 62 3.5. Джерела живлення 62 3.6. Навантаження 64 3.7. Втрати потужності в елементах електричної мережі 69 3.7.1. Втрати потужності в лініях 69 3.7.2. Втрати потужності у трансформаторах 70 3.8. Втрати електроенергії в елементах електричної мережі 78 3.9. Розрахункове навантаження вузла 79 4. Аналіз усталених режимів розімкнених електричних мереж 89 4.1. Векторна діаграма напруг і струмів лінії електропересилання 89 4.2. Розрахунок усталених режимів радіальної електричної мережі 98 4.2.1. Наближений розрахунок усталених режимів радіальної мережі, якщо задана напруга в кінці лінії 98 4.2.2. Наближений розрахунок усталених режимів радіальної мережі, якщо задана напруга на початку лінії 108 4.2.3. Уточнений розрахунок усталених режимів радіальної мережі, якщо задана напруга в кінці лінії 116 4.2.4. Уточнений розрахунок усталених режимів радіальної мережі, якщо задана напруга на початку лінії 117 4.3. Розрахунок усталених режимів магістральної електричної мережі 117 4.3.1. Наближений розрахунок усталених режимів магістральної електричної мережі, якщо задана напруга в кінцевій точці 119 4.3.2. Наближений розрахунок усталених режимів магістральної електричної мережі, якщо задана напруга джерела живлення 127 4.3.3. Уточнений розрахунок усталених режимів магістральної електричної мережі, якщо задана напруга в кінцевій точці 135 4.3.4. Уточнений розрахунок усталених режимів магістральної електричної мережі, якщо задана напруга джерела живлення 136 4.4. Розрахунок усталених режимів складнорозгалужених електричних мереж 136 4.5. Розрахунок режимів ліній постійного струму 138 5. Аналіз режимів замкнених електричних мереж 140 5.1. Наближений метод знаходження потокорозподілу потужностей в електричній мережі з двостороннім живленням 141 5.2. Точний метод знаходження потокорозподілу потужностей в електричній мережі з двостороннім живленням 151 5.3. Наближений розрахунок усталених режимів електричної мережі з двостороннім живленням, якщо напруги пунктів живлення різні 159 5.4. Наближений розрахунок замкненої електричної мережі з різними номінальними напругами 161 5.5. Аналіз режимів складнозамкненої електричної мережі методами контурних рівнянь (визначальних координат) і контурних потужностей 165 5.6. Часткові випадки розрахунку електричної мережі з двостороннім живленням 176 5.7. Розподіл потужностей з урахуванням втрат потужності в елементах електричної мережі з двостороннім живленням 177 5.8. Теоретичні положення перетворення електричних мереж 177 6. Аналіз усталених режимів електричних мереж та систем формалізованими методами 187 6.1. Математична модель аналізу усталених режимів EEC у методі вузлових напруг 188 6.2. Про існування та єдиність розв'язання рівень стану EEC 197 6.3. Математична модель аналізу усталених режимів EEC у методі контурних струмів 199 6.4. Математична модель аналізу усталених режимів EEC у методі балансу потужностей 207 7. Несиметричні та несинусоїдні режими 211 7.1. Несиметричні режими 211 7.1.1. Математична модель електричної мережі у фазних координатах у методі контурних струмів 211 7.1.2. Обчислення координат і параметрів елементів заступної схеми електричної мережі 214 7.2. Несинусоїдні режими 236 7.2.1. Гармонічний аналіз 237 7.2.2. Вплив гармонік на електричні мережі 244 7.2.3. Ферорезонанс в електричних мережах 246 7.3. Про реактивну потужність в електроенергетичних системах 248 8. Лінії електропересилання надвисокої напруги 263 8.1. Лінії електропересилання змінного струму 263 8.2. Колові діаграми ліній електропересилння 274 8.3. Режим неробочого ходу лінії електропересилання. Самозбудження генераторів 277 8.4. Залежність граничного значення потужності лінії від її довжини. Пересилання енергії напівхвилею 280 8.5. Підвищення пропускної здатності лінії 281 8.6. Лінії електропересилання постійного струму 283 8.7. Лінії електропересилання пульсуючим струмом 285 9. Основи керування режимами електроенергетичних мереж та систем 288 9.1. Баланс активної та реактивної потужностей 288 9.2. Якість електричної енергії 295 9.2.1. Основні показники якості електричної енергії 296 9.2.1.1. Відхилення напруги 296 9.2.1.2. Розмах зміни напруги 296 9.2.1.3. Доза коливання напруги 297 9.2.1.4. Коефіцієнт несинусоїдності кривої напруги 297 9.2.1.5. Коефіцієнт n-ї гармонічної складової напруги 298 9.2.1.6. Коефіцієнт оберненої послідовності напруги 298 9.2.1.7. Коефіцієнт нульової послідовності напруги 298 9.2.1.8. Відхилення частоти 299 9.2.1.9. Тривалість западини напруги 299 9.2.1.10. Імпульсна напруга у відносних одиницях 299 9.2.2. Додаткові показники якості електричної енергії 300 9.2.2.1. Коефіцієнт амплітудної модуляції 300 9.2.2.2. Коефіцієнт небалансу міжфазних напруг 300 9.2.2.3. Коефіцієнт небалансу фазних напруг 301 9.2.3. Допоміжні параметри електричної енергії 301 9.2.3.1. Частота зміни напруги 301 9.2.3.2. Інтервал часу між змінами напруги 301 9.2.3.3. Глибина западини напруги. 301 9.2.3.4. Інтенсивність западини напруги 301 9.2.3.5. Тривалість імпульсу за рівнем половини його амплітуди 301 9.3. Регулювання напруги в електричних мережах 302 9.3.1. Регулювання напруги зміною струму збудження генераторів на електричних станціях 303 9.3.2. Регулювання напруги зміною коефіцієнта трансформації трансформатора 303 9.3.3. Регулювання напруги зміною опору електричної мережі 316 9.3.4. Регулювання напруги компенсацією реактивної потужності споживачів 324 9.4. Регулювання частоти 332 9.5. Надійність роботи електроенергетичних систем 337 9.6. Економічність режимів електроенергетичних систем 341 10. Проектування розвитку електричних мереж та систем 345 10.1. Задачі та зміст проектів 347 10.2. Прогнозування навантаження 348 10.3. Техніко-економічне порівняння варіантів розвитку електричної мережі за критерієм абсолютної ефективності 349 10.4. Умови порівняння варіантів 352 10.5. Визначення капіталовкладень і щорічних видатків 353 10.6. Вибір схеми і параметрів електричної мережі 353 10.7. Вибір номінальної напруги електричної мережі 356 10.8. Вибір перерізу проводів повітряних ліній 356 10.9. Вибір перерізу проводів ліній за допустимими втратами напруги 358 10.10. Вибір трансформаторів і автотрансформаторів підстанцій 368 10.11. Принципові електричні схеми розподільних пристроїв підстанцій напругою 10(6)-750 кВ 375 11. Розрахунок механічної частини повітряних ліній електропересилання 381 11.1. Механічні навантаження проводів і тросів 383 11.2. Стріла прогину, довжина прогону і натяг у матеріалі проводу 388 11.3. Напруження у проводі за різних атмосферних умов 390 11.4. Критичний прогін і критична температури 392 11.5. Допустимі напруження в однорідних проводах 394 11.6. Механічний розрахунок сталеалюмінієвий проводів 396 11.6.1. Напруження в сталеалюмінієвому проводі від розтягувальної сили 396 11.6.2. Напруження у сталеалюмінієвому проводі від зміни температури 399 11.6.3. Умови максимального напруження в сталеалюмінієвому проводі. Розрахунок сталеалюмінієвих проводів 402 11.7. Визначення основних розмірів опори 409 11.8. Поняття про механічний розрахунок опори 413 Предметний покажчик 416 Список літератури 419 Додаток 1. Основні умовні позначення в електричних схемах 423 Додаток 2. Пропускна здатність ліній електропересилання та номінальні напруги 427 Додаток 3. Генератори 430 Додаток 4. Повітряні лінії електропересилання 435 Додаток 5. Кабельні лінії електропересилант 459 Додаток 6. Конденсаторні батареї, синхронні компенсатори, шунтівні та струмообмежувальні реактори. статичні компенсатори 465 Додаток 7. Трансформатори 469 Додаток 8. Статичні характеристики навантаження 482 Додаток 9. Методика визначення кліматичних навантажень для гірської місцевості 484