Ma’ruza №1 elektr pech transformatorlari

Ma’ruza № 1
ELEKTR PECH TRANSFORMATORLARI


MAQSAD: Transformatorlarning ishlatilishi, bir fazali va uch fazali transformatorlarning tuzilishi va yordamchi elementlarini o‘rganish.


REJA:
1. Transformatorlarning ishlatilishi.
2. Bir fazali va uch fazali transformatorlarning tuzilishi.
3. Transformatorlarning yordamchi elenentlari.


10.1.Transformatorlarning ishlatilishi.
Hozirgi vaqtda xalq xo‘jaligining barcha sohalarida turli xil, transformatorlar va boshqa elektr asbob-uskunalari ishlatilmoqda. Elektr mashinalari va transformatorlar ma’lum quvvatga mo‘ljallanib tayyorlanadi. Bu quvvat mashina ishlaganda undan ajralib chiqadigan issiqlik miqdori bilan aniqlanadi. Har bir elektr mashinasi, transformator yoki boshqa elektr asbobining pasportida ularning normal sharoitda ishlashini xarakterlovchi kattaliklarning nominal qiymatlari, masalan, nominal kuchlanishi, nominal toki va boshqalar ko‘rsatilgan bo‘ladi. Amalda ishlatiladigan elektr asbob-uskunalarining nominal kuchlanishi 6 V, 12 V, 24 V, 36 V, 127 V, 220 V, 380 V, 660 V, 6 kV, 10 kV, 35 kV, 110 kV, 220 kV, 330 kV, 500 kV, 750 kV ga teng bo‘lishi mumkin. Ko‘pgina shaharlarda past kuchlanishli elektr tarmog‘ining kuchlanishi ga teng. Ba’zan kuchlanishi 127 V ga teng bo‘lgan iste’molchini kuchlanishi 220 V bo‘lgan elektr tarmog‘iga ulab ishlatish kerak bo‘lib qoladi. Bunday iste’molchini 220 V li elektr tarmog‘iga to‘g‘ridan-to‘g‘ri ulash mumkin emas. Bu holda uni elektr tarmog‘iga kuchlanishni pasaytiruvchi transformatorlar orqali ulanadi (1-rasm).
O‘zgaruvchan tok kuchlanishining qiymatini o‘zgartirib beruvchi statik elektromagnit apparat transformator deyiladi.

1-rasm. Transformatorning elektr tormog‘iga ulanishi:
1-birlamchi chulg‘am, 2-magnit o‘zak, 3-ikkilamchi chulg‘am, 4-iste’molchi.

Elektr tarmoqlarida elektr energiyasini ma’lum masofagi uzatishda (kuchlanishni oshirish uchun) va uni iste’molchilar orasida taqsimlash uchun (yuqori kuchlanishni pasaytirish uchun) keng ishlatiladi.

Elektr tarmog‘ining muhim apparati hisoblangan transformatorni rus elektrotexnigi P.N.YAblochkov 1876 yilda ixtiro qilgan. Transformatorni yanada takomillashtirish ustida rus ixtirochisi I.F.Usagin ham ko‘pgina tadqiqot ishlarini olib borgan.
Elektr energiyasi turli xil elektr stansiyalarida ishlab chiqariladi. Odatda, elektr stansiyalar tabiiy energetika resurslari mavjud bo‘lgan rayonlarda quriladi. Bunday rayonlar esa ko‘pincha sanoat markazlaridan ancha uzoq bo‘ladi. Elektr stansiyalarida ishlab chiqarilgan uzatish liniyalari orqali sanoat markazlariga, ya’ni iste’molchilarga uzatiladi. So‘nggi vaqtlarda elektr energiyasi uzatilishi lozim bo‘lgan masofa va uzatiladigan quvvatlar tobora ortib bormoqda.
Elektr energiyasini ma’lum masofaga uzatilganda liniya simlarida sodir bo‘ladigan quvvat isrofi mumkin qadar kam bo‘lishi lozim. SHundagina elektr uzatish liniyasining foydali ish koeffitsienti katta bo‘ladi, ya’ni iste’molchilarga ko‘proq energiya etib boradi. Energiya uzatuvchi liniya simlarida quvvat isrofi, asosan, ularda o‘tuvchi tok kuchining kvadratiga hamda liniya simlarining aktiv qarshiligiga bog‘liq. Tok kuchi qancha katta bo‘lsa, quvvat isrofi shuncha katta bo‘ladi. Liniyalarda tok kuchi katta bo‘lsa, bu simlarning ko‘ndalang kesim yuzalarini katta qilib olishga to‘g‘ri keladi. Quvvat isrofini kamaytirish uchun simlarning aktiv qarshiligini kamaytirish lozim. Ma’lum uzunlikdagi simning aktiv qarshiligini, asosan, uning ko‘ndalang kesim yuzini kattalashtirish yo‘li bilan kamaytirish mumkin.
Liniyalarda ko‘ndalang kesim yuzi katta bo‘lgan simlarning ishlatilishi elektr uzatuvchi liniyalar uchun sarflanadigan rangli metallar (mis, alyuminiy va boshqalar) sarfini ko‘paytiradi, hamda simlarning og‘irligini oshirib yuboradi. Og‘ir simlarni ko‘tarib turish uchun baquvvat tayanchlar o‘rnatilishi lozim bo‘ladi. O‘z navbatida bunday tayanchlar uchun ko‘p metall va yog‘och materiallar sarflash talab qilinadi. Bunday sharoitlarda elektr energiyasini ma’lum masofaga uzatish ancha qimmatga tushadi va ba’zan maqsadga muvofiq bo‘lmay qoladi.
Bu masalani boshqacha hal qilish mumkin. Ma’lumki, elektr tokining quvvati, asosan, kuchlanish va tok kuchi qiymatlarining ko‘paytmasi bilan aniqlanadi. Bu formulaga muvofiq, ma’lum quvvatda kuchlanish katta bo‘lsa, tok kuchi kichkina bo‘ladi va aksincha. Ma’lum quvvatni uzoq masofaga uzatishda kuchlanish qiymati necha marta oshirilsa tok kuchining qiymati shuncha marta kamayadi. Energiya uzatishda liniya simlarida tok kuchi kichik bo‘lsa, kuchlanish pasayishi ham, quvvat isrofi ham kam bo‘ladi. Bundan tashqari, tok kuchi kichkina bo‘lgani elektr uzatish liniyalarida ko‘ndalang kesim yuzi kichikroq bo‘lgan simlar ishlatishga imkon yaratiladi. Natijada liniya qurilishi uchun sarf bo‘ladigan rangli metall va yog‘och materiallari sarfini kamaytiradi. Elektr energiyasini uzoq masofaga uzatish tan narxi arzonlashadi. Demak, elektr energiyasini uzoq masofaga kuchlanish qiymatini oshirib uzatish foydali ekan.
O‘zgaruvchan tok kuchlanishi qiymatini transformatorlar yordamida istalgancha oshirish ham kamaytirish ham mumkin. Energetika sistemalarida va yuqori hamda past kuchlanishli elektr tarmoqlarida kuchlanish qiymatini oshirib beruvchi yoki kamaytirib beruvchi transformatorlar keng ishlatiladi.
Hozirga vaqtda elektr stansiyalarida ishlab turgan yoki yangi o‘rnatilayotgan generatorning nominal kuchlanishi 6…24 kV dan oshmaydi. Energiyani uzoq masofaga, chunonchi 10…24 kV kuchlanishda, uzatish (yuqoridagi mulohazalar asosida) maqsadga muvofiq bo‘lmaydi.

2-rasm. Energetika sistemasining bir qismi: EUL-elektr uzatish liniyasi, KL-kabel liniyasi, MP-st-markaziy podstansiya.

SHuning uchun katta quvvatlarni uzoq masofaga uzatishda o‘ta yuqori kuchlanishlardan (masalan: 110 kV, 220 kV, 500 kV, 750 kV va xokazo) foydalaniladi. Bunday liniyalarda quvvat isrofi ancha kamayadi, energiya uzatish liniyasining FIK katta bo‘ladi. SHuning uchun ham har bir elektr stansiyada kuchlanishni bir necha o‘n marta oshirib beradigan kuch transformatorlari o‘rnatiladi. 2-rasmdagi sxemada ko‘rsatilgan T-1, T-2, T-5, T-6 transformatorlari kuchlanishni oshirib beradigan transformatorlardir.

Uzatiladigan quvvat qancha katta va masofa qancha uzoq bo‘lsa, elektr uzatuvchi liniya kuchlanishi shuncha katta bo‘ladi. Umuman, ma’lum miqdordagi elektr quvvatini uzoq masofaga uzatishda liniya kuchlanishining qiymati texnika-iqtisodiy ko‘rsatkichlarni hisoblab chiqish yo‘li bilan aniqlanadi.
Masalan, O‘zbekiston energetika sistemasida Farhod GESi bilan Toshkent va CHirchiq shaharlaridagi yuqori kuchlanishli elektr tarmoqlarini birlashtiruvchi liniyalar orqali elektr energiyasi 110 kV kuchlanishda uzatilmoqda.
SHahar va qishloqlarda joylashgan sanoat va qishloq xo‘jalik korxonalari orasida ham elektr energiyasi yuqori kuchlanishda (masalan, 6 kV, 10 kV va 35 kV) havo liniyalari yoki kabellar yordamida uzatiladi. Sanoat markazlarida uzel podstansiyalari quriladi. Bu podstansiyalarda kuchlanishni pasaytiruvchi kuch transformatorlari o‘rnatiladi. Bundan tashqari, sanoat korxonalari podstansiyalarida ham kuchlanishni pasaytiruvchi transformatorlar o‘rnatiladi. Bunday podstansiyalarda kuchlanishni 6,10 va 35 kV dan 660 V yoki 400dan230 V gacha bo‘lgan pasaytiruvchi transformatorlar o‘rnatiladi. 2-rasmda ko‘rsatilgan T-4, T-23, T-7 transformatorlari markaziy uzel podstansiyalarida; T-8, T-9…T-12 transformatorlari esa korxona podstansiyalarida o‘rnatilgan kuchlanishni pasaytiruvchi transformatorlardir.
SHunday qilib, energiyasi elektr stansiyalaridan iste’molchilarga etib kelguncha uning kuchlanishi transformatorlar yordamida bir necha marta o‘zgartirilar ekan. Energetika sistemalarida va elektr tarmoqlarida o‘rnatiladigan, kuchlanishni oshirib yoki pasaytirib beradigan katta tokli transformatorlar deyiladi. Katta tokli transformatorlarning quvvati 50 kVA dan 1000000 kVA gacha (standart shkala bo‘yicha) bo‘lishi mumkin.