Reaktiv quvvatni kompensatsiyalash

2 . Reaktiv quvvatni ko‘ndalang sig‘imli kompensatsiyalash. Ko‘ndalang kompensatsiyalovchi qurilmalarning vektorli diagrammasi va almashuv sxemasi.
Ko‘ndalang kompensatsiyaning asosiy mo‘ljallanishi – quvvat koeffisientini orttirish. Kondensatorlarni joylashtirish elektr tarmoqlarida quvvat isrofini ko‘proq pasaytirish prinsipini bajarish asos qilib olingan. Buerdazaruriy qiymatni kuchlanish sathini oshirishga ega bo‘lishda, kondensatorlar qurilmalarni o‘rnatilishi kuzatiladi. Ayrim hollarda kondensatorlarni joylashtirish asosan shu shartga bo‘ysungan bo‘lishi mumkin.
Ko‘ndalang kompensatsiyani hisoblashlarda va tahlilida kondensator batareyalarni va parallel ulangan elektr energiya iste’molchilari o‘zgaruvchan tok zanjiridagi reaktiv quvvat manbalari kabi ko‘rib chiqamiz (4.8a-rasm). Krixgofning birinchi qonuniga binoan liniyadagi I tokni A tugundagi o‘rin bosish sxemasi uchun aniqlanadi:
I_l  I_a I_КB (4.11)
bu yerda I_l  I_a I_КB–,kondensator batareyalardagi, o‘ramidagi yuklamalar va mos ravishda liniyadagi vektorlar toki.
4.8b-rasmdagi (4.11) ma’lumotlar ifodalari bo‘yicha vektorli diagrammalari quriladi. (batareyalarning aktiv qarshiligini inobatga olmaslik mumkin) x_kb liniya yuklama ko‘ndalang kompensatsiyaga ega bo‘lgani uchun vektorli diagramma qurilgan. Sig‘imlarni yuklamaga parallel ulanganligi sababli φ₁ burchak φ₂ gachaga kamayadi, iste’molchi yuklama toki I₁ dan I₂ gacha ya’ni liniya bo‘yicha tok ΔI = I₁ - I₂ miqdorga yuksizlanish sodir bo‘ladi.
Kondensator batareya Q_kb generatsiyalagan quvvati sababli energiya tizim generatorlari va elektr iste’molchilar o‘rnatilgan joyida mana shu tok miqdoriga yuksizlanadi. Tarmoq va generatorlar ΔRk va Qk, isroflari kamayishi hisobiga yuksizlanadi, Chunki reaktiv quvvat oqimi Qkb ga pasayadi:
Pk  QКB 2 R ; Qk   QКB 2 x, (4.12)
 U   U 
bu yerda R va x – energiya tizim zanjiridagi ekvivalentli qarshilik – iste’molchi.
Loyihalanadigan tarmoq uchun ΔΙ tokni pasayishi liniya simlarining kesimini ΔF ga kamayish imkonini beradi:

4. 
   8-rasm. Ko‘ndalang sig‘imli kompensatsiya: a – almashuv sxema; b – zanjirning vektorli diagrammasi
   

F _ ^I , (4.13)
J_e
bu yerda Je – liniyadagi iqtisodiy tok zichligi.
M_os ravishda o‘rnatilgan transfomatorlar quvvati ham pasayadi.
Q_kb qiymatigacha hisobiga reaktiv quvvat oqimi kamayishida tarmoqda kuchlanish isrofi kamayadi.
U  PR Q QКB x , (4.14)
U
(4.8 b-rasm)dagi diagrammadan ko‘rinib turibdiki, agar KB juda yirik bo‘lsa, IKB toki iste’molchi induktiv tokidan katta bo‘ladi I_s > I_nl. U holda burchak φ₂<0 va quvvat koeffisienti cos=1 sig‘imining kvadrat qiymati orqali o‘tadi.
Shu tufayli o‘ta kompensatsiya sodir bo‘ladi: sig‘imli tok iste’molchidan manba tomon boradi, liniya toki Ι_l sig‘imining ortish darajasigacha ortadi. Bundan ko‘rinadiki demak, sig‘imning orttirilishi S va liniyaga bog‘liq toklar miqdori Ι_l va φ₂ faqat ayrim hollardagi chegaralarda maqsadga muvofiq, φ₂ ≥ 0 va cosφ ≤ +1 qiymatlaridan tashqariga chiqmaydi.
Vektorli diagrammadan quvvat koeffisienti cos₁ dan cos₂ gacha zaruriy miqdorgacha orttirish uchun iste’molchidagi tabiiy cosφi dan yukori bo‘lgan quvvat koeffisienti qiymatigacha orttiradigan ko‘ndalang kompensatsiyani iste’molchiga ulanguncha, kondensatorning S sig‘imni va QKB reaktiv quvvatini aniqlash mumkin. Diagrammadan topamiz:
Iс  I nL1  I nL2  Iatg1  Iatg2  Ia tg1 tg2 .
bu yerda uni hisobga olib, u I_с  ^U _U_C v_а I_a  ^P ,
x_КB U
quyidagini qabul qilamiz U_C _ ^P tg_{ }tg_2 .

P
C  ₂ tg₁ tg₂ 
demak, _U (4.15)
Q_КB  U²C  Ptg₁ tg 
Agar yuklama iste’molchisi sig‘imli tavsifga ega bo‘lsa, u holda kompensatsiyalash uchun ortiqcha sig‘imli tok Ιsk ning tashkil qiluvchisi (quvvat koeffisientini birga yaqinlashtirish uchun) yuklamaga parallel ulanadigan induktivlik qabul qilinadi. Bunday holatlar korxonalarda yuqori kuchlanishli uzoq masofaga uzatish kabel liniyalarida tarmoq yuklamalari pasayishi davrida, bundan tashqari kondensatorlarning barcha quvvatini korxonaning yuklamasi minimum soatlarida ishlashda saqlash.
Ko‘ndalang kompensatsiya ta’siri nafaqat elektr ta’minot tizimining barcha elementlari yuklama toklariga ta’sir qilib qolmasdan, bundan tashqari tarmoq kuchlanish isrofiga, elektr uzatishning boshi va oxiridagi kuchlanishlar o‘zaro nisbatiga ham ta’sir qiladi.
4.9-rasmda ikki holat uchun liniya oxirida kuchlanish vektorli diagrammasi keltirilgan: ko‘ndalang kompensatsiya yo‘qligida (uzluksiz liniyalarda) va kompensatsiyaga ega bo‘lganida, yuqori quvvat koeffisienti cosφ=1 gacha. Diagramma kuchlanishning o‘zgarmas qiymati uchun elektr uzatish liniya oxiridagi U₂ va iste’molchining aktiv quvvati uchun qurilgan. Diagrammadan ko‘rinib turibdiki, U₁ va U₂ kuchlanishlar absolyut miqdorlari φ burchakning sezilarli o‘zgarganida ham (φ dan 0 gacha) ko‘ndalang kompensatsiya hisobiga chegaralangan kuchlanish U₂ cheklanishlarda o‘zgaradi va U₁ dan kichikligida qoladi.
Ko‘ndalang sig‘imli kompensatsiya to‘plamli kodensatorlar qurilmalarida bajariladi, ular elektr ta’minot sxemalarining maxsus joylariga o‘rnatiladi (4.2.3-bobga qarang).

4.9-rsm. Ko‘ndalang kompensatsiya borligida kuchlanish liniya boshida va oxirida