Электр энергия сифати ва уни барқарорлаштириш чоралари

Электр энергия сифати ва уни барқарорлаштириш чоралари
Режа:

1. 
   Электр энергия сифатини кўрсатувчи асосий катталиклар.
   
2. 
   Кучланишнинг оғиши ва тебраниши.
   
3. 
   Кучланишни ростлаш.
   

1.Электр энергия сифатини курсатувчи асосий катталиклар.
"Электр энергияни сифат курсаткичлари" дейилганда электр энергияни ишлаб чикаришда, узатишда ва таксимлашда булган асосий параметрларини белгиланган нормаларига мос келишини тушунилади.
Электр энергиянинг сифатининг микдорий тавсифи кучланиш ва частотанинг огиши билан, кучланиш ва частотанинг тебраниши билан, эгри чизигини формасининг носинусоидаллик коэффициенти ва кучланишнинг носимметрия коэффициенти билан белгиланади.
Частотанинг огиши бу – 10 минут оралигида частотанинг хакикий кийматини номинал кийматдан фаркини курсатувчи уртача киймат. Нормал холатда частотанинг огиши номинал кийматдан 0,1 Гц узгариши рухсат этилади. Киска вакт ичида эса 0,2 Гц га узгариши мумкин.
Частотанинг тебраниши бу – частотанинг узгариш тезлиги секундига 0,2 Гц дан кичик булмаганда, режим параметрларининг тез узгаришида асосий частотанинг энг юкори ва энг кичик кийматлари орасидаги фарк хисобланади.
Частотанинг тебраниши, огишга рухсат берилган 0,1 Гц дан ташкари, 0,2 Гц дан ошиши мумкин эмас.

Кучланишнинг огиши бу - иш режимининг секин узгаришида, яъни кучланишни узгариш тезлиги секундига 1% дан ошмаганда, кучланишнинг хакикий кийматининг унинг номинал кийматидан фаркига айтилади.
ёки
Нормал иш холатларида кучланишнинг огиши куйидаги кийматларда рухсат этилади:
- -5+10% гача электр юриткич ва аппаратларнинг кискичларида юргизиш ва бошкариш пайтида;
- 2,5+5% гача иш юритиш курилмалари кискичларида;
- 5% колган электр истеъмолчилар кискичларида.
Авариядан кейинги холатларда кучланиш камайиши яна 5% га рухсат этилади.
Кучланиш тебраниши. Кучланиш тебраниши куйидаги курсаткичлар билан белгиланади:
1. Кучланишнинг тебраниши U – бу иш режимининг етарлича тез узгаришида, яъни кучланиш узгариш тезлиги секундига 1% дан кам булмаганда, кучланишнинг таъсир этувчи энг катта ва энг кичик кийматлари уртасидаги фарк тушунилади:

2. Кучланишнинг узгариш частотаси (1/с, 1/мин, 1/соат)

F =m/T
бунда m – кучланиш узгариш тезлиги секундига 1% дан кам булмаганда кучланишнинг Т вакт оралигида узгаришлар сони.
3. Кучланишнинг кетма-кет узгаришлари оралиги t_kj.
Куйидаги расмда кучланишни вакт буйича узгариш графиги курсатилган булиб,
унда 12 секунд давомида кучланиш 5 маротаба кулоч ёяди.
Расмда U₁,U₂,…, U₅ – кучланиш узгаришининг кулочлари;
t₁₂, t₂₃, …, t_m5 – кетма кет келаётган экстремумлар орсидаги вакт интервали; Т- улчов олиб борилган оралик вакт.
Тармокнинг носинусоидаллиги кучланиш эгрилигининг носинусоидаллик коэффициенти билан характерланади ва куйдаги формуладан топилади:

бу ерда U_- -чи гармоникадаги кучланишнинг таъсир килувчи киймати, U₁-биринчи энг асосий гармониканинг таъсир килувчи киймати.
Носинусоидаллик коэффициенти хар кандай истеъмолчиларда 5% дан ошмаслиги керак.
Кучланиш носимметриялиги деганда фазавий ёки линиявий кучланишлари-нинг амплитудавий ёки фазавий бурчак силжишларининг узаро тенг булмаслиги тушунилади.
Носимметриянинг нормаланган курсаткичи бу тескари йуналган кучланиш U₂ булиб хисобланади ва у куйидагича аникланади:

Бу коэффициентнинг рухсат этилган киймати 2%.
Электр энергия сифат курсаткичларининг меъёридан узгариши электр таъминоти системасида электр энергия исрофига, электр курилмаларининг ишончли ишлаш даражасини пасайишига, технология жараёнларининг бузилиши ва махсулот ишлаб чикаришнинг камайишига олиб келади.


2.Кучланишнинг огиши ва тебраниши.
Кучланиш огиши.
Хар кандай электр истеъмолчи кучланишни номинал кийматига мос килиб курилган, шу билан кучланишни меъёрида узгариши уни нормал ишлашига таъсир килмайди. Курсатилган меъёрдан узгарганда истеъмолчиларнинг иш холати бузулиши мумкин (Электротермик курилмаларида харорат узгариши, ёриткичларнинг ёритилганлик даражаси узгариши, электр юриткич валида ФИКнинг узгариши ва бошкалар).
Электр таъминоти системасида кучланиш огишига асосий сабаб электр истеъмолчилар режимининг узгариши, таъминловчи энергия системанинг холатининг узгариши, линиянинг 10-6кВ етарлича каршиликлари узгариши.
Кучланишнинг курсатилган меъёрларда узгариши хам истеъмолчиларнинг техник-иктисодий курсаткичларига таъсир курсатади.
Кучланишнинг огиши бир канча тез-тез узгариб турувчи факторларга боглик. Кучланиш огишининг окибатлари факатгина кийматида эмас, балки кучланиш огишининг давомийлигига ва кучланиш огиши таъсир килган истеъмолчилар хажимига хам боглик булади. Масалан: киска вакт ичида юз берган баъзи маълум бир истеъмолчилар учун кучланиш огишининг окибати шу огишни бартараф килиш учун кетган сарф-харажатдан кимматга тушиши мумкин.

Кучланиш огишининг маълум бир истеъмолчилар

ишларига таъсири
Кучланиш огишининг маълум бир истеъмолчиларни ишлаш режимларига ва технологик жараёнга таъсирини бир неча мисоллар асосида куриб чикамиз.
Хозирги кунда энг кенг кулланилган электр истеъмолчи бу асинхрон юритгич- дир. Жадвалда кучланиш огиши –10 дан +10% ораликда асинхрон юриткичларнинг тавсифиларига таъсири курсатилган.

№	Юритгич тавсифи	Кучланиш узгаргандаги тавсифлар узгариши
		-10%	+10%
1	Ишга тушурувчи ва айлантирувчи момент	-19%	+21%
2	Синхрон айланиш частотаси	const	const
3	Сирпаниш, %	+23%	-17%
4	Номинал юкламада айланиш частотаси	-1,5%	+1%
5	ФИК а) номинал юкламада б) юклама 75% да в) юклама 50% да	+2% const -1­-2%	+1% const -1+2%
6	Куйдаги юкламаларда cos  а) 100% б) 75% в) 50%	+1% +2+3% +4+5%	-3% -4% -5-6%
7	Номинал юкламада ротор токи	+14%	-11%
8	Номинал юкламада статор токи	+10%	-7%
9	Ишга тушириш токи	-10-12%	+10+12%
10	Номинал юкламада чулгамларда t-хароратнинг усиши	+5+6^0 С	Амалда узгармайди

Юкоридаги келтирилган кийматлар факатгина юритгич тавсифини курсатади. Номинал кийматдан огиш юритгич билан бирга ишлаётган курилмаларнинг хам иш холатига таъсир килиб бир канча иктисодий зарар келтиради.
Келтирилган куйидаги курсатгичлар сифатсиз кучланиш келтирган зарарларни курсатади:
1.Кучланишнинг уртача 3,86% номинал кийматдан огиш окибатида 280 кВт кувватли электропечлар рангли металл эритишда ортикча исрофгарчилик 65000кВт соат/йил булади.
2.Кучланиш огиши 2,87% булганда пойабзал ишлаб чикарувчи фабрикаларнинг иссик вулканизация цехи сифатсиз махсулот ишлаб чикаради, чунки огишнинг
+1-2% и хароратнинг ошишига олиб келади, бу эса махсулот ишлаб чикаришни секинлаштиради ва бунда 1 млрд. сум/йил зарар келтириши мумкин.
3.10000кВА кувватли электропеч суткасига 44 тонна силикохром махсулотни ишлаб чикаради. Кучланишнинг 5-9% камайишида ишлаб чикарувчанликни 38,8 тоннага камайтиради, бу тахминан 12% булади.

Кучланишнинг камайиши пайвандлаш сифатини ёмонлаштиради.Кучланиш камайиши 10% булганда пайвандлаш вакти 20% купаяди.

Агар тикув цехида 2220 та тикув машинаси (АТ-120-5) ишлаётганда кучланишнинг номинал кийматида 5% камайиши 1 соат давомида 131м мато ишлаб чикармаслигига олиб келади.
Кучланишнинг 6-7% камайиши металларни куйдирувчи 3х225 кВт кувватли электропечларда электроэнергия исрофи 270000кВт-соат/йилга тенг ва технологик жараённинг узок давом этишига олиб келади.
Кучланиш огишига лампа чулгами жуда хам сезгир хисобланади. Расмда ёруглик окими ва лампанинг ишлаш вактини кучланишнинг даражаларининг кувватга
богликликлари курсатилган.

1-Ёруглик окими F

2-Ёруглик кайтарилиши 
3-Кувват Р
4-Уртача ишлаш муддати Т (процентларда)
Чулганиш лампалари учун кучланишнинг 1% номинал киймат ошиши истеъмол кувватининг тахминан 1,5% ошишига ва ёруглик окимининг 3,7% га ошишига ишлаш муддатини 14% камайишига олиб келади. Кучланишнинг 3% га ошиши чулганиш лампаларини ишлаш муддатини 30% га камайишига олиб келади. Кучланишнинг 5% га ошиши лампалар ишлаш вактини 2 мартда камайтиради. Люминицент лампаларининг кучланиши 10% га ошганда уларнинг ишлаш муддати 20-30%га камаяди.
Кучланиш огишининг келтирадиган зарарларини аниклаш
Электроэнергия истеъмолчиларининг тавсифларини кучланиш буйича техник ва иктисодий кисмларга булиш мумкин.
Техник тавсифлар булар юритгичларнинг айланиш частотаси, электропечларида эритиш вакти, ёритиш курилмаларида ёруглик окими ва электр юритгичлар истеъмол килаётган актив кувватни кучланиш билан богликлиги тушунилади.
Кучланиш огишидаги иктисодий зарарни техник тавсифга таъсир килувчи кучланиш курсатгичлари мавжуд булганда аниклаш мумкин.
Y=3(U) - 3(U_ном) (2.1)
3(U) – хакикий U кучланишда махсулот ишлаб чикариш учун кетган сарф -харажатлар
3(Uном) – номинал U_ном кучланишда махсулот ишлаб чикариш учун кетган сарф – харажатлар.
Кучланиш огиши таъсири билан электр истеъмолчилари билан булган харажатлар иктисодий тавсиф дейилади.
Y= f(U)
Иктисодий тавсиф ёрдамида кучланишнинг оптимал режимлар ва унинг сакланишнинг эффектив усулларини аниклаш мумкин.
Иктисодий тавсифнинг натижавий хулосасига ишлаб чикарилган махсулот хажми, электр энергияга кетган сарф – харажатлар ва истеъмолчиларнинг ишлаш муддатидаги харажатлар киради. Асинхрон юритгич кучлани огишида ишлаганда ишлаб чикариш механизмда куйидаги йигиндида сарф-харажатларни келтириб чикаради.

Y=Y₁+Y₂+Y₃+Y₄ (2.2)

Бу ерда Y1 –– унумдорликни узгариши билан боглик сарф-харажатлар.
Y₁=( П_ном – П ) t (2.3)
Бу ерда П_ном ва П юритгичнинг номинал ва огма кучланиш билан ишлаганда бир соатдаги унумдорлиги.
α-шу механизм ёрдамида ишлаб чикарилган махсулот сони.
t-сарф-харажатларнинг аниклаш вакти.
Асинхрон юритгичнинг зарар билан ишлаётгандаги актив Y₂ ва реактив Y₃ кувватлар йигиндисининг ташкил этувчилари куйидагилар:
Y₂(P-P_ном)C₀t; Y₃=(Q-Q_ном)C₀tk_ип (2.4)
Р_ном Р – юритгичнинг номинал ва кучланиш огишида истеъмол килган актив куввати;
Q, Q_ном – худди шундай реактив кувват учун;
Со – сарфланган 1кВт-соат электр энергия нархи,
K_нп – исрофнинг узгариши коэффициенти кВт/кВар.
Юритгичнинг ишлаш муддатининг кучланиш огишидан узгариши куйидагича:

Бу ерда С_ю – юритгичнинг нархи,
В – номинал кучланиш билан ишлайдиган юритгичнинг ишлаш муддати.
Изоляцияни нисбий нураши куйидагича.

Бу ерда К_з – юритгичнинг юкланиш коэффициенти.


3.Кучланишни ростлаш.
Электр таъминоти системасида кучланишни ростлаш усулларини куйидагича тавсифлаш мумкин:
а) электр станция ва нимстанция шиналарида ростлаш.
Электр станция шиналарида юклама максимум соатларида ва юклама минимум соатларида генераторларининг кузгатиш токини узгартириб кучланишни ростлаш мумкин.
Пасайтирувчи 6-20 кВ ли нимстанциялар шиналарида кучланишни ростлаш трансформаторлар, статик конденсаторлар, синхрон компенсаторлар, автотрансфор-маторлар ёрдамида ростлаш мумкин.
б) узатув линияларида ростлаш.
Нимстанциянинг узатув шиналарида якка равишда ростлаш эффектив усул хисобланади. Бу холларда юклама остида ростлашга эга булган трансформатьорлардан, кушимча кучланиш бера оладиган трансформатор ва линияларига кетма-кет уланадиган конденсаторлардан фойдаланилади.
в) кушма ростлаш – биринчи (а) ва иккинчи (б) усуллар бирга кулланади.
г) кучланишнинг кушимча равишда ростлаш. Бу усул бошка усулларни куллаганда керакли даражага эришилмаганда кушимча равишда кулланади.
д) электр таъминоти системасини узгартириш билан ростлаш
Электр таъминоти схемаларида реактив кувватни микдори, йуналиши ва тармокни айрим жойларда каршиликни узгартирилади, яъни бу билан тармокни баъзи нукталарида кучланишни ростлаш имконияти хосил булади.
Кучланиш даражасини керакли микдорда ушлаб туриш учун икки хил усул кулланилади. Биринчи – бу махсус ростловчи курилмалар ишлатмасдан хар хил тадбирлар куллаш, иккинчиси бу - махсус ростловчи курилмалар ишлатиш.
Биринчи тадбир уз ичига куйидагиларни олади:

1. 
   Рационал электр таъминоти системасини куриш (корхоналарни таъминлайдиган линияларда каттарок кучланишларни куллаш, чукур кириб боришни таъминлаш, юкланиш коэффициенти оптимал булган трансформаторларни куллаш, таксимловчи тармоклар учун ток утказувчиларни куллаш ва бошкалар).
   
2. 
   Чулгамларни сонини узгартиришга эга булган трансформаторларда чулгам сонини тугри танлаш.
   
3. 
   Цех нимстанцияларни иккиламчи кучланиш томонида узаро уланиш курилмаларини куллаш.
   
4. 
   Бош пасайтирувчи нимстанция трансформаторларини параллел ишлашини амалга ошириб заводнинг ички электр таъминоти системасида каршиликни камайтириш.
   
5. 
   Корхонанинг хусусий таъминловчи манбаларида генератор кучланишини ростлаш.
   
6. 
   Ростлаш имконияти булган синхрон электр юриткичлардан фойдаланиш.
   

Кучланишни ростлаш тадбирининг иккинчи гурухига куйидагилар киради:

1. 
   Бош пасайтирувчи нимстанция трансформаторлари учун юклама остида ростлаш мумкин (РПН) булган трансформаторлардан фойдаланиш.
   
2. 
   Компенсация курилмаларини куллаш.
   
3. 
   Махсус кучланишни ростловчи курилмаларни куллаш.
   

Фойдаланилган адабиётлар.


1. Крючков И.П., Неклепаев Б.Н. «Электрическая част электростанций». М.: Энергия, 1978г
2. Боровиков В.А., Кесарев В.К., Ходот Г.А. «Электросети энергетических систем» Л.: Энергия, 1977 г
3. Каримов Х.Г., Расулов А.Н. «Электр тармоқлари». Тошкент, 1996
4. www. Electric.org
5. Кудрин Б.И. «Электроснабжение промышленных предприятий».
М.: Энергоатомиздат, 1995 г