Reaktiv quvvatni kompensatsiyalash

Bo‘ylama kompensatsiya qurilmalarning vektorli diagrammalari va almashuv sxemasi

Bo‘ylama kompensatsiyada kondensatorlar tarmoqqa ketma-ket ulanadi. Ular orqali liniyaning to‘la toki o‘tadi. Bo‘ylama kompensatsiya qurilmalar sxemasi (UBK) liniya tuzilishida uning ko‘rsatilgan qurilmalari 4.13-rasmda ko‘rsatilgan. UBK almashuv sxemasi, unda liniya qarshiliklari R va x_L ga ketma-ket ulangan sig‘imi qarshiligi x_c , 4.14a-rasmda keltirilgan.
Ketma-ket bo‘lganlarda zanjirida tok va kuchlanishning amaldagi qiymati quyidagi ifodadan aniqlanadi:
U U 1
I   2 2 ; U_R  I R; U_L  I х_L; U_c  I х_c; х  х_L  х_c; х_L L; х_c  ;
Z R  х C

4.13-rasm. Sig‘imli bo‘ylama kompensatsiya o‘rnatilish sxemasi

1. 
   c
   

2. 
   d
   

4.14-rasm. Bo‘ylama kompensatsiya qurilmaning vektorli diagrammalari va almashuv sxemasi
Induktiv va sig‘im qarshiliklari o‘zaro nisbatiga bog‘liq ravishda vektorli diagramma R, L, C – zanjirda uch xil ko‘rinishga ega:

• 
  zanjirning induktivli tavsifida, x_L > x_c, bo‘lganida φ = arctg x_L - x_c /R burchakda, tok I kuchlanishdan U kechikadi (4.14b-rasm);
  
• 
  zanjir sig‘imli tavsifida, xL < xs bo‘lganida, φ < 0 burchakda, tok I kuchlanish U dan o‘zgarib ketadi (4.14v-rasm);
  
• 
  x_L = x_c teng bo‘lganida, φ<0 burchakda, tok I faza bo‘yicha kuchlanish U bilan to‘g‘ri keladi, induktivlik I∙x_L da kuchlanish U pasayishi va sig‘im I∙x_c teng va kompensatsiyalanadi, Chunki o‘zaro qarama – qarshi yo‘nalishda (4.14g-rasm).
  

Oxirgi holatni kuchlanish rezonansi deb ataladi, bu zanjirida U = const bo‘lganida maksimal qiymat bilan tavsiflanadi:
U U (4.23) I _{ } .

R2 х_L  хс2 R

Elektr ta’minoti tizimida aktiv karshilik transformatorlar induktiv karshiligiga nisbatan (taqqoslaganda) ko‘p emas, lekin qisqa tutashuv rejimidagi kuchlanish rezonansida juda katta QT toki bo‘lish mumkin va R→0, I → ∞, U_L = U_c → ∞ bo‘lganda induktivlik va sig’imda kuchlanish ruxsat etilgandan tashkari ortib ketishi mumkin:
Shu sababli ko‘rilmalar bo‘ylama kompensatsiyasida sig‘imni hisoblashda kondensatordagi kuchlanish U_c = I·x_c tarmoq nominal kuchlanishning 5-20 % tashkil qilsin. Buerdabo‘ylama kompensatsiya qurilma (BKQ) sig‘imi faqat reaktiv quvvat isrofining bir qisminigina kompensatsiyalaydi, ya’ni quyidagiga teng bo‘lgan.
Q_c  CU_c^{2 ,} ya’ni BKQ amalda quvvat manbasi bo‘lib hisoblanmaydi. Rsh karshilik (4.13-rasm) kondensatorlar karshiligini tahminan bir bosqichga orttiradigan rezonans bo‘ylama kompensatsiya ko‘rilmalarda sodir bo‘lishini chegaralaydi.
Bo‘ylama kompensatsiyaning asosiy muljallanishi – elektr zanjir bo‘limlarda qisman induktivli karshiliklar kompensatsiyasida ularning kuchlanish isrofini pasaytirish uchun BKQ ning tarmoq bo‘lagi bog‘liqdagi kuchlanish isrofini U₁>U₂, φ₁>φ₂, bo‘ladi. Agar sig‘im ketma ket ulansa x_c u holda yana bitta kuchlanish pasayishini tashkil etuvchi paydo bo‘ladi. Bu I₂·x₂ uning yo‘nalish diagrammasidagi induktiv karshilik I₂ x_L ga qarama qarshi (o‘ziq chiziqli 4.15b - rasmda) x_c ni tanlash bilan kuchlanishlar U₁ va U₂ farqini pasaytirish mumkin.
BKQ U₂ kuchlanishga eng sezilarli ta’siri cosϕ₂ past bo‘lganda induktiv qarshilikni kompensatsiyasiga sig‘imli zanjir podstansiya transformatorning barcha elementlarida QT toklari oshishiga olib keladi. Bu asosan BKQ kondensatorlarning o‘zlari uchun xavfli Chunki ulardagi kuchlanish qisqa tutashuvdagi siriqish toklarida ΔU_c = Ikt x_c QT tokiga karrali proporsional ortadi. (Ikt/In).

4.15 rasm. Liniya boshida va oxirida kuchlanishlar o‘zaro nisbatiga bo‘ylama kompensatsiya ta’siri: a – yuklamali zanjirga sig‘imni ulash sxemasi; b – vektorli diagrammasi
QT shu sig‘im toklarida ularni shuntlash yo‘li bilan kondensatorlarni himoyalash uchun qo‘llaniladi, misol uchqunli qizdiradigan(spekayushiesya) razryadniklar (4.13-rasmga qarang ) ular ishlab ketgandan keyin razryadsizlanish xususiyatini tiklash uchun vaqtincha QS1, QS2 va QS3 ajratgichlar yordamida ishdan chiqariladi. UYUK avfzalliklari keskin o‘zgaruvchan yuklamalarda kuchlanishni stabillash imkoniyati hisoblanadi.
Agar misol uchun x_L= x_c bo‘lganda tok I₂ keskin ortadi.
U holda fakat I₂R_d miqdori o‘zgaradi. (4.15-rasm) bu R_d qarshilik kam qiymatda sezilarli emas. Induktivlik I₂ x_L da kuchlanish tushishining ortishi (-I₂ x_c) sig‘imda kuchlanish tushishining o‘sishi bilan kompensatsiyalanadi. U₂ kuchlanish bu holatda U₁΄ dan kam farq qiladi.