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

Yuqori garmonikaning transformatorlar, kondensator batareyalari va elektr uskunalarining izolyatsiyasiga ta’siridan kelib chiqadigan yo‘qotishlar

Transformatorlarda quvvat yo‘qotishlari. Transformatorlarda yuqori garmonika toklaridan aktiv quvvat yo‘qotishlari formula bo‘yicha hisoblanadi:

bu yerda transformator orqali o‘tadigan n-chi garmonika toki; nominal chastotada transformatorni QT qarshiligi; sirtida va yaqinida sodir bo‘ladigan effektlari tufayli yuqori garmonikalar uchun QT qarshiligi kuchayishini hisobga oladigan koeffitsient. Kuch transformatorlari uchun
Kondensatorlarda quvvat yo‘qotishlari. Nosinusoidal kuchlanishdan kondensatorlar dielektriklarida qo‘shimcha aktiv yo‘qotishlar paydo bo‘ladi:

bu yerda dielektrik yo‘qotish koeffitsienti, n=13 gacha bo‘lgan barcha garmonikalar uchun bir xil; C sig‘imli KB ulanganidan keyin shinalarda n-chi garmonik kuchlanishi.
filtrining yo‘qotishi – reaktorning yo‘qotishi va filtr sozlangan garmonik chastotalardagi kondensatorning yo‘qotishi hamda 1 - garmonika yig‘indisidan iborat. n-chi garmonika tokidan yo‘qotishlar qiymatini formula bo‘yicha hisoblash mumkin:

bu yerda asosiy garmonika uchun reaktorni induktiv qarshiligi;

Batareya va reaktorda asosiy chastotadagi yo‘qotishlar:

bu yerda U va I – tarmoqning liniya kuchlanishi va filtr shahobchalaridagi tok; filtri sozlangan garmonika raqami.
Yuqori garmonikaning izolatsiyaga ta’siri. Kuchlanish egri chizig‘i shaklining buzilishi elektr dvigatellari va transformatorlarini izolatsiyalashda ionlanish jarayonlarining paydo bo‘lishi va ishlashiga sezilarli ta’sir ko‘rsatadi. Izolatsiyaga gaz qo‘shilsa, ionlanish sodir bo‘ladi, uning mohiyati hajmiy zaryadlarning shakllanishi va keyingi neytrallanishdir. Zaryadlarni neytrallashishi energiya tarqalishi bilan bog‘liq bo‘lib, buning oqibatida dielektrikka elektr, mexanik va kimyoviy ta’sir ko‘rsatadi. Natijada, izolatsiyada mahalliy nuqsonlar paydo bo‘ladi, bu uning elektr quvvati pasayishiga, dielektrik yo‘qotishlarning ko‘payishiga va oxir-oqibat xizmat muddatini qisqarilishiga olib keladi.[14]
Gaz qo‘shilishidagi razryadlar soni izolatsiyaga qo‘llaniladigan kuchlanish egri chizig‘ining shakliga bog‘liq.
Tadqiqotlar shuni ko‘rsatadiki [15], kuchlanish egri chiziqlarining bir xil amplitudalarda keskinlashgan egri chiziq uchun katta bo‘ladi va yassi egri chiziq uchun kichikroq bo‘ladi (sinusoidalga nisbatan). Xuddi shu kuchlanish egri chiziqlarining bir xil qiymatlari bilan taqqoslanganda, bu farqlar unchalik katta emas.
Amaliyot shuni ko‘rsatadiki, yuqori garmonika tufayli sanoat tarmoqlaridagi kuchlanish egri chiziqlari yanada aniqroq shaklga ega bo‘ladi, shuning uchun yuqori garmonikaning mavjudligi elektr dvigatellar va transformatorlarni izolatsiyasining eskirishiga olib keladi.[14]
Ta’minot tarmog‘ida yuqori garmonikalar mavjud bo‘lganda, dielektrik kondensatorlarning eskirish jarayoni sinusoidal kuchlanishdagi ishlashiga nisbatan ham jadalroq davom etadi. Buning sababi, dielektrikda ularning eskirishini keltirib chiqaradigan fizik-kimyoviy jarayonlar yuqori chastotalarda sezilarli darajada tezlashadi. Tokning yuqori garmonika oqimidan kelib chiqqan qo‘shimcha isitish ham xuddi shunday ta’sir ko‘rsatadi.
Tadqiqotlar shuni ko‘rsatadiki [15], masalan, GOST 13109-97 bo‘yicha nosinusoidal kuchlanish koeffitsientini 5%ga ruxsat berilgan, 2 yillik ishdan so‘ng kondensatorlarni si 2 barobar oshadi.
Nosinusoidal tarmoq kuchlanishida elektr kabellar izolatsiyasining eskirishi tez sodir bo‘ladi. Buni tasdiqlash uchun deyarli bir xil atrof-muhit sharoitida ishlaydigan kabellarning oqib ketish toklarini o‘lchash natijalari solishtiriladi. Tekshirilgan kabellarning bir qismi deyarli sinusoidal kuchlanish bilan, ikkinchisi esa 6...8,5% kuchlanish egri chizig‘i garmonikalar darajasida ishlagan (5 va 7 garmonikalar ustunlik qilgan). Ikkinchi holda, 2,5 yil ishlaganidan keyin oqib ketish toklari o‘rtacha 36% ni tashkil etdi, 3,5 yildan so‘ng ular birinchisiga qaraganda 43% ga oshdi [15].