6 – ma’ruza: Rеaktiv quvvatni kompеnsatsiyalash. Kompеnsatsiyalovchi qurilmalar

6 – ma’ruza: Rеaktiv quvvatni kompеnsatsiyalash. Kompеnsatsiyalovchi qurilmalar.

Reja:

1. Elektr tarmoqda reaktiv quvvatni kompensatsiyalashning vazifalari.

   
   

2. Reaktiv quvvatni kompensatsiyalashning energiya va kuchlanish isroflariga ta’siri.

   
   

3. Reaktiv quvvat kompensatorlari.

   
   

Tayanch soʻzlar: Kuchlanishning ogʻishi; kuchlanishning tebranishi; reaktiv quvvatni kompensatsiyalash; rostlash effekti; kompensator.
(Adabiyotlar: 1–4, 6–9, 12–14).

1. Reaktiv quvvatni kompensatsiyalash

Elektr tarmogʻi aktiv quvvatni faqatgina elektr stantsiyalardagi yagona aktiv quvvat manba’i boʻlgan generatorlardan oladi. Reaktiv quvvat ishlab chiqarish reaktiv quvvatdan shu bilan farq qiladiki, ular faqatgina generatorlarda emas, balki kompensatsiyalovchi qurilmalarda – kondensator, sinõron kompensator yoki reaktiv quvvatning statik manba’larida ishlab chiqariladi. Bu qurilmalarni elektr tarmogʻining nimstantsiyalarida oʻrnatish mumkin. Tarmoqda nominal yuklama boʻlganda talab qilinayotgan reaktiv quvvatning taõminan 60% ni generatorlar ishlab chiqaradi, 20% i 110 kv dan yuqori kuchlanishli liniyalarda, 20% esa kompensatsiyalovchi qurilmalarda ishlab chiqariladi.

Reaktiv quvvatni kompensatsiyalash deb uni kompensatsiyalovchi qurilmalar yordamida ishlab chiqarish yoki iste’mol qilishga aytiladi. Elektr sistemalarida reaktiv quvvatni kompensatsiyalash muammosi quyidagi sabablarga koʻra katta ahamiyatga egadir:

1. sanoat ishlab chiqarishida iste’mol qilinuvchi aktiv quvvatga nisbatan reaktiv quvvat iste’mol qilinishining koʻproq oʻsishi kuzatilmoqda;

   
   

2. shahar elektr tarmoqlarida maishiy õizmat yuklamalarining oʻsishiga bogʻliq holda reaktiv quvvat iste’mol qilish ham oʻsdi;

   
   

3. qishloq elektr tarmoqlarida reaktiv quvvat iste’mol qilish oʻsmoqda;

   
   

Reaktiv quvvatni kompensatsiyalash quyidagi maqsadlarda qoʻlla– nilishi mumkin:

1. reaktiv quvvat balansini ta’minlash uchun;

   
   

2. tarmoqdagi energiya isrofini kamaytirish uchun;

   
   

3. kuchlanishni rostlash uchun.

   
   

Kompensatsiyalovchi qurilmalarni qoʻllashda quyidagi teõnik va holat talablari boʻyicha cheklanishlarni hisobga olish kerak:

1. yuklama tugunlarida zaruriy quvvat rezervi boʻyicha cheklanish;

   
   

2. reaktiv quvvat manbalarining shinalaridagi mavjud boʻlgan reaktiv quvvat boʻyicha;

   
   

3. kuchlanish oishlari boʻyicha;

   
   

4. elektr tarmogʻining oʻtkazish qobiliyati boʻyicha cheklanishlar.

   
   

Liniya va transformatorlarda juda katta reaktiv quvvat oqimi hosil boʻlishining oldini olish uchun reaktiv quvvat manbalari iste’molchilarga yaqin joylashtirilishi kerak. Bunda tarmoqning uzatuvchi elementlarida reaktiv quvvat kamayadi, natijada kuchlanish va aktiv quvvat isroflari kamayadi. 10.1–rasmda liniya oõirida kompensatsiyalovchi qurilma oʻrnatilganda uning effekti almashtirish sõemalari va vektor diagrammalar orqali tasvirlangan.

Kompensatsiyalovchi qurilma qoʻllanilmaganda liniyadan oquvchi tok va yuklama quvvati (4.8,a– rasm):
Iyu=I’yu–jIyu” ; Syu=Pyu+jQyu;
Kompensatsiyalovchi qurilma qoʻllanilganda liniyadagi tok va reaktiv quvvat kompensatsiyalovchi qurilmada ishlab chiqarilgan tok va reaktiv quvvatning qiymatiga kamayadi. Liniyada moduli boʻyicha oldingiga nisbatan kichik tok va quvvat oqadi:
Iyu=I’yu–j(Iyu”–Ik); Sl=Pyu+j(Qyu–Qk) ;

а)
г)

1. –rasm. Kompensatsiyalovchi qurilmalarni qoʻllashdan koʻriladigan effektni tushunishga doir. a, b – kompensatsiyagacha va kompensatsiyalangandan keyingi toklar va quvvatlar; v – toklarning vektor diagrammasi; g – quvvatlar uchburchagi.

   
   

Shunday qilib, yuklama quvvati oʻzgarmas boʻlgan nimstantsiyalarda kompensatsiyalovchi qurilmalar qoʻllanilganda liniyadan oquvchi reaktiv quvvat va tok kamayadi. Natijada liniyadagi quvvat va kuchlanish isroflari kamayadi, chunki:

P ²  (Q
 Q )²
P r  (Q

• 
  
  Q )x
  

U
ю ю k _{r ;} ю л ю k л _;

Rl =
2

ном
л
Ul=
^Uном

13.2. Kompensatsiyalovchi qurilmalar.

Kompensatsiyalovchi qurilmalar sifatida sinõron kompensatorlardan, kondensatorlardan, kondensatorlar batareyasidan, reaktorlardan va reaktiv quvvatning statik manbalaridan foydalananish mumkin.
Kondensatorlar batareyasi quyidagi maqsadlarda qoʻllaniladi:

1. tarmoq tugunlarida reaktiv quvvat ishlab chiqarish uchun koʻndalang kompensatsiyalash (shuntlovchi BK);

   
   

2. liniyaning reaktiv qarshiligini kamaytirish uchun – boʻylama kompensatsiya. Shuntlovchi kondensatorlar batareyasi nimstantsiyalar shinalariga oʻrnatiladi (10.2,b–

   
   

rasm), boʻylama kompensatsiyalovchi qurilmalar liniyaga ketma–ket ulanadi. Kondensatorlar batareyasi alohida kondensatorlardan yiiladi. Ular parallel yoki ketma–ket ulanishi mumkin. Kondensatorlar 0,2210,5 kV kuchlanishga moʻljallanib, bir fazali yoki uch fazali qilib ishlab chiqariladi.Kondensatorlarning umumiy quvvati 10125 kvar boʻladi.

Shuntlovchi kondensatorlar batareyasi 110 kV gacha boʻlgan kuchlanishlarda ishlatiladi. Ketma–ket ulangan kondensatorlarning sonini oshirib, kondensatorlar batareyasining ishchi kuchlanishini oshirish mumkin. Uning quvvatini oshirish uchun esa kondensatorlar parallel ulanadi. 6 kV va undan yuqori kuchlanishli kondensatorlar batareyasini yigʻish uchun ishlab chiqarishda nominal kuchlanishi 0,66; 1,05; 6,3 kV boʻlgan bir fazali kondensatorlar qoʻllaniladi. 0,66; va 1,05 kV kuchlanishli kondensatorlar past kuchlanishli kondensatorlar deyiladi.
Batareyada kondensatorlar ketma–ket ulanganda ularning soni quyidagicha aniqlanadi:

n= .
Bu ifodada UKB.e.kat. – kondensatorlar batareyasi ulangan nuqtadagi eng katta hisobiy kuchlanish; Uk..nom. – kondensatorlarning nominal kuchlanishi; kr–kondensator parametrlarining õatoliklarini hisobga oluvchi koeffitsient.

Bu koeffitsientning qiymati 0,92–0,93 olinadi.
Batareyada kondensatorlar parallel ulanganda parallel shahobchalarning soni kondensatorlarda oʻtakuchlanish yuz bermasligi sharti bilan aniqlanadi. Ya’ni parallel shahobchalar soni shuncha boʻlishi kerakki, bunda har bir shahobcha orqali oquvchi tok kondensatorning nominal tokidan oshmasin. Bunda tarmoqning toki parallel shahobchalar orqali boʻlinib oqib oʻtishini nazarda tutish lozim.
Uch fazali tarmoqlarda kondensatorlarni uchburchak va yulduz koʻrinishida ulash mumkin.
Kondensatorlar yulduz usulida ulaganda kondensatorlar batareyasining quvvati: Qs=3Uf2S.
Kondensatorlar uchburchak usulda ulanganda kondensator batareyasining quvvati: Qs=3U2S=9Uf2S;
Demak, kondensatorlarni uchburchak usulda ulaganda kondensatorlar batareyasi quvvati uch marta katta boʻlar ekan. Odatda kuchlanish 1 kV gacha boʻlganda kondensatorlar uchburchak koʻrinishida ulanadi. Energosistemalarda 6 kV va undan yuqori kuchlanishli kondensatorlar batareyasi doimo yulduz sxemasi boʻyicha yiilib, ularning neytrali tarmoq neytraliga bogʻliq ravishda izolyatsiyalanadi yoki yerga qat’iy ulanadi.