O‘zbekiston respublikasi oliy ta’lim, fan va inovatsiyalar vazirligi

Tadqiqotning obe’kti: Quva tumani Tinchlik podstansiyasi Shirin fideridagi 1097 – transformator punktidagi transformatorning quvvat yo‘qotishlarni kamaytirish ishlarini olib borish.
Tadqiqotning predmenti: Shahar elektr taqsimlash tarmoqlarida elektr energiya sifat ko‘rsatkichlarini buzilishi natijasida sodir bo‘ladigan qo‘shimcha yo‘qotishlarni kamaytirish va elektr energiya uzluksizlig, sifati, ishonchliligini oshirish usullari.
Kutilayotgan ilmiy yangiliklar: Kuchlanish nosinusoidalligi va garmonikasini turli toifa iste’molchilar uchun tahlil etish va GOST talablariga mos kelmaslik darajasi aniqlash;
Kuchlanish nosinusoidalligini elektr tarmog‘iga ta’sirini tadqiq etib, matlab dasturida modelini ishlab chiqish;
Kuchlanish nosinusoidalligidan hosil bo‘ladigan qo‘shimcha quvvat yo‘qotishlarini hisoblash algoritmi va dasturini ishlab chiqish;

I BOB. ELEKTR ENERGIYA SIFAT KO‘RSATKICHLARINING ZAMONAVIY HOLATI

1.1.Elektr energiya sifat koʼrsatkichlari haqida maʼlumot

Elektr energiyasi mahsulotning alohida turi sifatida, turli xil ishlab chiqarish jarayonlarida uning yaroqliligini baholashga imkon beradigan maʼlum xususiyatlarga ega.
So‘nggi yillarda elektr energiyasi sifatini yaxshilash muammosiga katta e'tibor berilmoqda. CIGRE, CIGRED, PSCC, IEEE kabi tashkilotlar shafeligida xalqaro konferensiyalar o‘tkazilishi va ko‘plab nashrlar mavjudligi buning dalilidir [1].
Ko‘p sonli ishlar KE tadqiqot va takomillashtirish masalalariga bag‘ishlangan. Ushbu muammoga bag‘ishlangan asosiy g‘oyalar va tamoyillar Venikov V. A. [2], Melnikova N. A. [3], Konstantinova B. A. [4], Akagi H. [5], Budenau C. [6] va boshqalar asarlarida nashr etilgan bo‘lib, ular tadqiqot va ratsionga oid nazariy masalalarga katta e'tibor qaratgan. kuchlanish og‘ishlari. O‘lchash va nazorat qilish uskunalarini ishlab chiqishga, qonunlarni aniqlashga va normallashtirilgan chegaralardagi kuchlanish og‘ishlarini saqlab qolish uchun kuchlanishni tartibga solish vositalarini ishlab chiqishga katta hissa qo‘shdi Fedorov A. A. [7], Soldatkina L. A.[8], Baggini, Angelo B. [9] va boshqalar.sanoat korxonalarining elektr ta'minoti tizimlarida yuqori Harmonik oqim va kuchlanishni me'yorlashni o‘rganishga bag‘ishlangan ishlardan Jejelenko I. V. [10], Shidlovskiy A. K. [11]. Arrilaga J., Bredli D, Bojer P. [12] so‘nggi paytlarda, kuchli bir fazali yuklarning paydo bo‘lishi munosabati bilan, tez o‘zgaruvchan ke parametrlarini o‘rganish va me'yorlash masalalari katta ahamiyat kasb eta boshladi: sanoat korxonalarini elektr ta'minoti tizimining kuchlanishlari va oqimlarining assimetriyasi. Kuchlanish va oqimlarning simmetriyasi nafaqat elektr jihozlarining texnik shartlariga ko‘ra, balki elektr tizimining barcha bo‘g‘inlarining iqtisodiy ishlashini ta'minlash uchun ham zarurdir [13].
Hozirgi vaqtda elektr ta'minoti tizimlarida idoralar uchun talablar shakllandi, sifat ko‘rsatkichlari aniqlandi.
Elektr energiyasining asosiy sifat ko‘rsatkichlari (PKE) kuchlanish o‘zgarishining chastotasi, og‘ishlari va ko‘lami, kuchlanish egri chizig‘ining sinusoidal emasligi koeffitsienti, rejimning assimetriyasini tavsiflovchi parametrlar: teskari va nol kuchlanish ketma-ketligi koeffitsientlari. Elektr qabul qiluvchilarning (EQ) ish sharoitlari PKE bilan chambarchas bog‘liq. EQ-ning eng tejamkor ish rejimi bu rejim parametrlarining normal ruxsat etilgan qiymatlari bilan ishlashidir. Bu elektr jihozlarining kafolat muddatini ta'minlaydi. TBE texnologik jarayonlarga, ishlab chiqarilgan mahsulotlar miqdori va darajasiga ham ta'sir qiladi.
Elektr tarmoqlarining (es) ishlash rejimining parametrlari doimiy ravishda o‘zgarib turadi va bu o‘zgarishlar tasodifiydir. Bu, ayniqsa, tarqatish es uchun to‘g‘ri keladi. Bunday o‘zgarishlarning sababi yuklarning tasodifiy o‘zgarishi bo‘lib, bu PKE o‘zgarishlarining ham tasodifiy bo‘lishiga olib keladi. Oddiy rejimlarning qisqa muddatli buzilishi katta qo‘shimcha xarajatlarni talab qilishi mumkin. Shu munosabat bilan, ko‘rib chiqilayotgan parametrning ehtimollik bilan berilgan ruxsat etilgan chegaralar ichida topilishini aniqlaydigan integral PKE ishlatiladi va shu bilan qo‘shimcha xarajatlardan qochishga imkon beradi. Masalan, ish rejimining parametri qabul qilinadi, agar uni kuzatish kunida ushbu parametrning og‘ishlari 95% integral ehtimollik bilan ruxsat etilgan chegaralarda bo‘lsa va kuzatuv vaqtining atigi 5% ular ruxsat etilgan chegaralardan oshib ketsa, lekin boshqa chegaradan oshmasa (indikatorning maksimal ruxsat etilgan qiymati).
Elektr qurilmalarning o‘ziga xos funksiyalarini bajarishi mumkin bo‘lgan xususiyatlar to‘plami elektr energiya sifatining umumiy tushunchasi bilan birlashtirilgan. Elektr energiya sifati texnik-iqtisodiy ko‘rsatkichlar bo‘yicha, yaʼni texnologik (mahsulot sifatining yomonlashuvi va yaroqsizligi, mexanizmlarning mehnat unumdorligini kamayishi, texnologik jarayonni buzulishi) va elektromagnit (elektr energiya yo’qotishlarining ortishi, elektr jihozlarni shikastlanishi, avtomatika ishlari, telemexanika va aloqani buzulishi) xalq xo‘jaligiga yetkaziladigan zarar bilan baholanadi.
Mehnat unumdorligini va zamonaviy sanoat korxonalarini oshirishga intilish, shuningdek, texnologik jarayonlarning murakkablashishi katta quvvatli payvandlash qurilmalari va ventilli o‘zgartirgichlar, har xil quvvatli elektr yoyli pechlar va svarka qurilmalar keng qo‘llanilishiga olib keldi. Bunday isteʼmolchilar ishining o‘ziga xos xususiyati – bu taʼminot tarmoqlarida elektr energiya sifatiga sezilarli taʼsir ko‘rsatishdir. O‘z navbatida, elektr jihozlarning normal ishlashi elektr taʼminoti tizimining elektr energiya sifatiga bog‘liq.
Elektr energiyasi sifati ishonchlilik, xavfsizlik va samaradorlik bilan bir qatorda elektr taʼminoti tizimlari uchun majburiy talablardan biridir. Elektr energiya sifati elektr energiya sifat ko‘rsatkichlari (EESK) va xususiyatlari to‘plami bilan tavsiflanadi, ular GOST 13109-97 [14]“Umumiy maqsadli elektr taʼminoti tizimlarida elektr energiyasi sifati normalari” ga muvofiq belgilangan. Ushbu standart bilan normalangan elektr energiya sifatini standartlari sanoat korxonalarining elektr taʼminoti tizimlari, elektr jihozlari va elektr taʼminoti tarmoqlarining elektromagnit mosligi darajasidir. Elektromagnit moslik deganda – avtomatika va telemexanika qurilmalari, elektr tarmoqlarning elektr jihozlarini elektr va elektromagnit maydonlar taʼsirida normal ishlash qobiliyati va boshqa obʼektlarga yo‘l qo‘yib bo‘lmaydigan shovqinlarni yaratmaslik tushuniladi.
Rossiya Federatsiyasi Hukumatining 1997 yil 14 avgustdagi №1013 sonli “Elektr energiyasini majburiy sertifikatlashtiriladigan tovarlarning ro‘yxatiga kiritish to‘gʼrisida” gi qarori chiqarilishi munosabati bilan elektromagnit moslik talablaridan tashqari, elektr energiyasining sifati ham bo‘lishi kerak degan “Iste’molchilar huquqlarini himoya qilish to‘g‘risida" gi Rossiya Federatsiyasini Qonuni nuqtai nazardan kuzatiladi.
Elektr energiyani sifat koʼrsatkichlari ikki guruhga boʼlinadi: asosiy elektr energiya sifat koʼrsatkichlari va qoʼshimcha elektr eneriya sifat koʼrsatkichlari. Аsosiy elektr eneriya sifat koʼrsatkichlari, elektr energiya hususiyatini tavsiflaydigan uning sifatini aniqlaydi. Quyidagi 1.1-jadvalda elektr energiya sifat koʼrsatkichlarining nomlari keltirilgan.

1. 
   .1– jadval
   

Т/р	Elektr energiya sifat ko‘rsatkichlarining nomlanishi va ularning belgilanishi
1	O‘rnatilgan kuchlanish og‘ishi
2	Kuchlanish tebranishi
3	Fliker miqdori , qisqa muddatli , uzoq muddatli
4	Kuchlanish nosinusoidallik koeffitsienti
5	Kuchlanishni n- chi garmonik tashkil etuvchilari koeffitsienti
6	Kuchlanish nosimmetriyasini teskari ketma-ketlik koeffitsienti
7	Kuchlanish nosimmetriyasini nol ketma-ketlik koeffitsienti
8	Chastota og‘ishi
9	Kuchlanish yo‘qolishini davomiyligi
10	Kuchlanish impulsi
11	Kuchlanishni vaqtinchalik ortish koeffitsienti

Kuchlanish tarmoqning har xil nuqtasida turli xil qiymatlarga ega boʼladi. Shuning uchun kuchlanishni sifat koʼrsatgichi muayyan joyga xos, yaʼni elektr tarmogʼini turli nuqtalarida har xil qiymatdadir. Elektr tarmogʼining haqiqiy kuchlanishi meʼyoriy qiymatdan farq qiladi. Bunda kuchlanishni ishlatilayotgan qiymati – isteʼmolchining ulanish sxemasiga bogʼliq, liniyali yoki faza kuchlanishidir.[14]

Transformatsiyalashni bir pogʼonasi orasida tarmoq kuchlanishi nisbatan kichik oraliqda oʼzgaradi, shuning uchun hisoblarni soddalashtirish maqsadida amaliyotda kuchlanishni ogʼishi tushunchasidan foydalaniladi.
Kuchlanishning ogʼishi bu – ish tartibining sekin oʼzgarishida, yaʼni kuchlanishni oʼzgarish tezligi sekundiga 1% dan oshmaganda, kuchlanishning haqiqiy qiymatini uning nominal qiymatidan farqiga aytiladi.[14]
Kuchlanish tarmoqning har xil nuqtasida turli xil qiymatlarga ega boʼladi. Shuning uchun kuchlanishni sifat koʼrsatgichi muayyan joyga xos, yaʼni elektr tarmogʼini turli nuqtalarida har xil qiymatdadir.Elektr tarmogʼining haqiqiy kuchlanishi meʼyoriy qiymatdan farq qiladi.Bunda kuchlanishni ishlatilayotgan qiymati – isteʼmolchining ulanish sxemasiga bogʼliq, liniyali yoki faza kuchlanishidir.[14]
Transformatsiyalashni bir pogʼonasi orasida tarmoq kuchlanishi nisbatan kichik oraliqda oʼzgaradi, shuning uchun hisoblarni soddalashtirish maqsadida amaliyotda kuchlanishni ogʼishi tushunchasidan foydalaniladi.
Kuchlanishning ogʼishi bu – ish tartibining sekin oʼzgarishida, yaʼni kuchlanishni oʼzgarish tezligi sekundiga 1% dan oshmaganda, kuchlanishning haqiqiy qiymatini uning nominal qiymatidan farqiga aytiladi.

Xar qanday elektr isteʼmolchi kuchlanishni nominal qiymatiga mos qilib qurilgan, shu bilan kuchlanishni meʼyorida oʼzgarishi uni normal ishlashiga taʼsir qilmaydi. Koʼrsatilgan meʼyordan oʼzgarganda isteʼmolchilarning ish xolatiga ziyon keltirishi mumkin (elektrotermik kurilmalarida xarorat oʼzgarishi, yoritkichlarning yoritilganlik darajasi oʼzgarishi, elektr yuritkich valida FIKning oʼzgarishi va elektr dvigatellar ishlashining buzulishi va boshkalar).
Bu ziyonning minimumi normal kuchlanishga toʼgʼri keladi. Shuning uchun elektr energiya sifat koʼrsatkichlari meʼyorlanadi. Masalan, isteʼmolchilardagi kuchlanishni nominal qiymatdan ogʼishi GOST-13109-97 ga koʼra % koʼrinishida quyidagi qiymatlarda ogʼishiga ruxsat etiladi:
Elektr motor tugunlarida ±5% (maʼlum joylarda ±10%);
Sanoat korxonalarining ish oʼrinlarini yoritish qurilmalari qisqichlarida (+5%)÷(-2,5%);
turar joy binolarida ( ichki va tashqi yoritish)±5%;
Qishloq tarmogʼidan yoki elektr transport tarmogʼidan taʼminlanadigan elektr uskunalar qisqichlarida±7,5%;
ish yuritish qurilmalarikiskichlarida -2,5÷+5%;
qolgan elektr isteʼmolchilarqisqichlarida ±5 %;
avariyadan keyingi xolatlarda kuchlanish kamayishi yana 5% ga ruxsat etiladi.[14]
Koʼrinib turibdiki, avariya tartiblarida katta ogʼishga ruxsat etiladi, chunki bu tartiblar qisqa vaqtlidir.
Elektr taʼminoti tizimida kuchlanish ogʼishiga asosiy sabab elektr isteʼmolchilar rejimining oʼzgarishi, taʼminlovchi energiya sistemaning holatini oʼzgarishi,10-6 kV liniyaning yetarlicha qarshiliklarini oʼzgarishi.
Kuchlanishning koʼrsatilgan meʼyorlarda oʼzgarishi xam isteʼmolchilarning texnik-iktisodiy koʼrsatkichlariga taʼsir koʼrsatadi.
Kuchlanishni tebranishi U – bu ish tartibining yetarlicha tez oʼzgarishida, yaʼni kuchlanish oʼzgarish tezligi sekundiga 1% dan kam boʼlmaganda, kuchlanishning taʼsir etuvchi eng katta va eng kichik qiymatlari oʼrtasidagi farq tushuniladi.

1. 
   rasm. Kuchlanish tebranishi.(12 sekundda 5 marta)
   

bu yerda , ,…, ,–kuchlanish oʼzgarishining qulochlari;
, , …, , –ketma-ket kelayotgan ekstremumlar orsidagi vaqt intervali;T– oʼlchov olib borilgan oraliq vaqt.
Agar kuchlanish oʼzgarishini oxiri, keyingisi va boshi bir yoʼnalishda vaqt oraligʼi 0,04 sekunddan kichik boʼlsa, bu oʼzgarish bir deb qaraladi. Kuchlanishni tebranishi deb, 12 sekund oraligʼida beshta tebranib oʼzgarishi tushuniladi.[14]
Tarmoqni nosinusoidalligi kuchlanish egri chiziqligi nosinusoidallik koeffitsienti bilan tavsiflanadi va quyidagidan aniqlanadi.

bu yerda - –chi garmonikadagi kuchlanishning taʼsir etuvchi qiymati; -birinchi eng asosiy garmonikaning taʼsir qiluvchi qiymati.

Nosinusoidallik koeffitsienti har qanday isteʼmolchilar uchun 5% dan oshmasligi kerak.
Kuchlanish nosimmetriyasi deganda fazaviy yoki liniyaviy kuchlanishlarning amplitudasi yoki fazaviy burchak siljishlarining oʼzaro teng boʼlmasligi tushuniladi.
Nosimmetriyaning normalangan koʼrsatkichi bu kuchlanishning teskari ketma-ketlik koeffitsientining haqiqiy qiymati boʼlib xisoblanadi va u kuyidagicha aniqlanadi:

Nol ketma – ketlik esa

bu koeffitsientning ruxsat etilgan qiymati 2%.

Barcha energetika tizimlari uchun bir xil boʼlgan, chastotani qiymati koʼrilayotgan vaqtda generatorni aylanish chastotasi bilan aniqlanadi. Meʼyoriy oʼrnatilgan tartibda barcha generatorlar sinxron chastotaga ega. Shuning uchun chastotani ogʼishi – umumtizim sifat koʼrsatkichlaridir.[14]
Elektr stantsiya ishlab chiqarayotgan elektr energiya (energiya tizimdan kelayotgan energiya) bilan isteʼmolchi qabul qilayotgan energiya oralaridagi muvozanat buzilsa, taʼminlovchi tarmoqda chastotani ogʼishi hosil boʼladi.
Chastotani ogʼishi – bu 10 minut oraligʼida chastotaning haqiqiy qiymatini nominal qiymatdan farqini koʼrsatuvchi oʼrtacha qiymat. Normal holatda chastotaning ogʼishi nominal qiymatdan ±0,1 Gtsga oʼzgarishiga ruxsat etiladi. Qisqa vaqt ichida esa ±0,2 Gts ga oʼzgarishi mumkin.
Chastotani tebranishi – bu chastotani oʼzgarish tezligi sekuntdagi 0,2 Gts dan kichik boʼlmaganda, tartib parametrlarini tez oʼzgarishda asosiy chastotaning eng yuqori va eng kichik qiymatlari orasidagi farq hisoblanadi.
Chastotani tebranishi va ogʼishiga ruxsatlangan ±0,1 Gts dan tashqari, ±0,2 Gts dan oshishi mumkin emas.

Chastotaning tebranishini asosiy sabablari bu isteʼmolchi tarkibida keskin oʼzgaruvchi, katta quvvatga ega boʼlgan yuklamani mavjud boʼlishi (masalan, prokat stanlari asosiy elektr yuklamalarning tiristorli oʼzgartirgichlari). Bunday isteʼmolchilarning aktiv quvvatlari 0,1 sekundda noldan to maksimal qiymatgacha oʼzgaradi va bu holat chastota tebranishini katta qiymatlarda oʼzgarishiga sababchi boʼladi. [14]

Elektr energiya sifat koʼrsatkichlarini keltirib chiqaruvchi sabablar
Quyidagi 1.2-jadvalda elektr energiya sifat koʼrsatkichlarini keltirib chiquvchi sabablar umumiy qilib keltirib oʼtilgan.

1.2-jadval