Reaktiv quvvatni kompensatsiya qilish hisobiga energiyani tejash Reja: Reaktiv quvvat tushunchasi. Reaktiv quvvat iste’molchilari

Reaktiv quvvatni kompensatsiya qilish hisobiga energiyani tejash
Reja:
1. Reaktiv quvvat tushunchasi. Reaktiv quvvat iste’molchilari
2. Reaktiv quvvatni kompensatsiyalash. Tabiiy va sun’iy usullari.

Reaktiv quvvat tushunchasi.
Manba va yuklama o‘rtasida doimiy oqayotgan quvvat – Reaktiv kuvvat deb nomlanadi (Q).
Q = U I sinθ
Reaktiv quvvat – reaktiv hossalari tufayli iste’mol qilingan va keyin yuklama bilan qaytariladigan quvvat.
Reaktiv quvvat energiyasi avval to‘planadi, so‘ngra induktivlik shaklida magnit maydon orqali yoki kondensatorning elektr maydon orqali chiqariladi. Reaktiv quvvat induktivlik yuklamasi uchun musbat (+Ue) va sig‘im yuklamasi uchun manfiy (-Ue) bo‘lishi mumkin.
Reaktiv quvvatni o‘lchash birligi-reaktiv volt-amper (var):
1 var = 1V · 1A.
Oddiy qilib aytganda, reaktiv quvvat birligi 1V · 1A tomonidan ishlab chiqarilgan magnit yoki elektr maydonining kattaligini aniqlaydi.

Reaktiv quvvat iste’molchilari
Elektr stansiyalarida ishlab chiqariladigan elektr energiyasi iste’molchilarning elektr tarmoqlariga bir vaqtning o‘zida ham aktiv, ham reaktiv energiya ko‘rinishida uzatiladi. Iste’molchilarning bir qismi tarmoqdan sof aktiv quvvatni iste’mol qiladilar (elektr cho‘g‘lanma lampalar, isitish asboblari, qarshilik pechlari), bunda tok fazasi bo‘yicha qo‘yilgan kuchlanish bilan mos keladi. Iste’molchilarning zanjirida induktiv qarshilikka ega bo‘lgan boshqa qismi ish jarayonida faqatgina aktiv emas, balki elektr magnit maydonlarini hosil qilish uchun reaktiv quvvatni ham iste’mol qiladilar (elektr dvigatellar, payvandlash va kuch transformatorlari).
Elektr uskunalari tomonidan iste’mol qilinadigan aktiv elektr energiyasi energiyaning boshqa turlariga: mexanik, issiqlik energiyasi hamda siqilgan havo va gaz energiyasiga aylantiriladi. Aktiv energiyaning ma’lum foizi yo‘qotishlarga sarflanadi.
Elektr tarmog‘iga aktiv-induktiv yuklama ulanganida I toki U kuchlanishidan ϕ og‘ish burchagiga orqada qoladi. Ushbu burchakning kosinusi (cos ϕ) quvvat koeffitsienti deb ataladi.
Bunday yuklamali elektr qabul qilgichlar ham aktiv P, ham reaktiv Q quvvatni iste’mol qiladilar.

Reaktiv quvvat	Q = U I sinθ
To‘lik quvvat	S = U I
Aktiv quvvat	P = U I Cosθ

Elektr tarmoqlarida reaktiv toklarning o‘tishi liniyalarda, transformatorlarda, elektr stansiyalarining generatorlarida aktiv quvvatning qo‘shimcha yo‘qotishlariga sabab bo‘ladi, kuchlanishning qo‘shimcha yo‘qotishlari nominal quvvatning oshirilishi yoki transformatorlar sonining ko‘paytirilishini taqozo etadi, butun elektr ta’minoti tizimining o‘tkazuvchanlik qobiliyatini kamaytiradi.
P, Q, S - tegishlicha aktiv, reaktiv va to‘liq quvvat; R va X - tegishlicha elektr tarmog‘i elementlarining aktiv va reaktiv qarshiligi; U - tarmoqning kuchlanishi.
Reaktiv quvvatni kompensatsiyalash. Tabiiy va sun’iy usullari.
Sanoat korxonalarida induktiv xususiyatdagi reaktiv quvvatning asosiy qismi asinxron dvigatellar (umumiy iste’molning 60-65 foizi), transformatorlar, shu jumladan, payvandlash transformatorlari ham (20-25 foiz), ventilli o‘zgartirgichlar, reaktorlar va boshqa elektr uskunalari tomonidan iste’mol qilinadi.
Sanoat elektr ta’minoti tizimlarining loyihalash bosqichida hamda ekspluatatsiya qilish bosqichida hal qilinadigan asosiy masalalardan biri reaktiv quvvatni kompensatsiya qilish masalasi bo‘lib, u kompensatsiyalovchi qurilmalar turining tanlanishi, ular quvvatining hisoblab chiqilishi va rostlanishi hamda qurilmalarning elektr ta’minoti sxemasida joylashtirilishi masalalarini o‘z ichiga oladi. Bunda reaktiv quvvatning generatsiya qilish joylaridan iste’mol qilish joylarigacha uzatilishi elektr ta’minoti tizimlarining texnik-iqtisodiy ko‘rsatkichlarini jiddiy ravishda yomonlashtiradi.
Tabiiy kompensatsiya va sun’iy kompensatsiya reaktiv quvvat iste’molini kamaytirish choralari bo‘lib hisoblanadi.
Reaktiv quvvatning tabiiy kompensatsiyasi katta moddiy xarajatlarni talab qilmaydi va korxonalarda birinchi navbatda o‘tkazilishi kerak. Tabiiy kompensatsiyaga quyidagilar kiradi:
texnologik jarayonni tartibga solish va avtomatlashtirish (yuklamalarni fazalar bo‘yicha bir tekisda taqsimlash, ayrim sexlar va uchastkalarning tushlik tanaffus vaqtini o‘zgartirish, energiyani ko‘p sarflaydigan yirik elektr qabul qilgichlarning ishlashini energiya tizimining maksimum soatlaridan boshqa vaqtga o‘tkazish va aksincha, quvvati katta bo‘lgan elektr qabul qilgichlarni energiya tizimining maksimum soatlarida ta’mirlashga chiqarish, bu yuklamalar grafigining tekislanishi va uskunalar energetik rejimining yaxshilanishiga olib keladi);
transformatsiya pog‘onalarini kamaytirish hisobiga elektr ta’minotining oqilona sxemasini yaratish;
eski konstruksiyali transformatorlar va boshqa elektr uskunalarini qayta magnitlashtirishdagi yo‘qotishlari kam bo‘lgan takomillashtirilgan transformatorlarga almashtirish;
kam yuklamali transformatorlar va dvigatellarni kamroq quvvatli transformatorlar hamda dvigatellarga almashtirish hamda ularning to‘liq yuklamada ishlashini ta’minlash;
texnologik jarayonning sharoitlari bo‘yicha mumkin bo‘lganda asinxron dvigatellar o‘rniga sinxron dvigatellarni qo‘llash;
dvigatel va payvandlash transformatorlarining salt yurishi davomiyligini cheklash, davomiylikni qisqartirish va yirik elektr qabul qilgichlarni ishga tushirish vaqti bo‘yicha kengroq doiraga tarqatish;
elektr dvigatellarning ta’mirlanishi sifatini yaxshilash, kontakt ulanmalarning o‘tuvchi qarshiliklarini kamaytirish;
kichik yuklama vaqtida (masalan, tungi vaqtda, dam olish va bayram kunlarida) kuch transformatorlarining bir qismini o‘chirib qo‘yish.
Reaktiv quvvatning sun’iy kompensatsiyasi grafik ko‘rinishida 1-rasmda aks ettirilgan. 1-a rasmda elektr zanjirining sxemasi tasvirlangan. Kompensatsiyagacha iste’molchi R aktiv quvvatga, tegishlicha Ia toki (1-b rasmda OV kesmasi va tegishli I_L toki bilan Q₁ induktiv yuklamadan reaktiv quvvatga (VA kesmasi) ega bo‘lgan. S₁ to‘liq quvvatga I_H (OA kesmasi) vektori to‘g‘ri keladi. Kompensatsiyagacha quvvat koeffitsienti cosϕ1.
Kompensatsiyaning vektorli diagrammasi 1-v rasmda ko‘rsatilgan.

Kompensatsiyadan keyin, ya’ni, QK quvvatli (IC toki) KU (kondensator) yuklamasiga parallel ulanganidan keyin, iste’molchining jamlama reaktiv quvvati Q₁ - QK (tok I_L - I_C)ga teng bo‘ladi va fazalarning siljish burchagi ϕ1 dan ϕ2 gacha tegishlicha kamayadi, quvvat koeffitsienti esa cosϕ1 dan cosϕ2 gacha kattalashadi. Xuddi shu iste’mol qilinayotgan aktiv quvvatda R (Ia) tokda to‘liq quvvat S₁ dan (I_H toki) S₂ gacha kamayadi (I₂ toki) (OAI kesmasi). Demak, kompensatsiya natijasida simlarning xuddi shu kesimida tarmoqning aktiv quvvatda o‘tkazuvchanlik qobiliyatini oshirish mumkin.
Tarmoqning o‘tkazuvchanlik qobiliyatini oshirish - bu elektr energiyasini uzatishdagi texnologik sarflarni kamaytirish va iste’molchilarga etkazib beriladigan elektr energiyasi sifatini yaxshilash demakdir.
Qo‘llanish sohasi
1. Reaktiv quvvatning manbalari uch turda bo‘lishi mumkin:
a) elektr tarmoqlarining havo va kabel liniyalari;
b) elektr stansiyalarining generatorlari va sinxron dvigatellar;
v) qo‘shimcha o‘rnatiladigan kompensatsiya qilish vositalari (sinxron kompensatorlar, ko‘ndalang ulanadigan kondensator uskunalari, maxsus rostlanadigan ventil uskunalari va boshqalar).
2. 1000 V gacha kuchlanishli tarmoqlarda rostlanadigan kondensator batareyalarini o‘rnatish joyi tarmoq kuchlanishining rostlanishi yoki reaktiv quvvatning rostlanishi talablarini hisobga olib belgilanishi lozim. 6 - 10 kV sex podstansiyalari tomonida kondensator batareyalarini o‘rnatish tavsiya qilinmaydi. Nisbatan past quvvat koeffitsientiga ega bo‘lgan va bir yildagi ishlash soatlari ko‘p bo‘lgan yirik elektr qabul qilgichlarda xususiy kompensatsiya maqsadga muvofiq bo‘lishi mumkin.