Toshkent irrigatsiya va melioratsiya instituti
Download 1.49 Mb. Pdf ko'rish
|
nasos stansiyasini taminlovchi 3510 kvli podstansiyadagi transformatorni kuchlanish ostida rostlash tizimini joriy etish
- Bu sahifa navigatsiya:
- 2.2. Transformatorlarning tasnifi, ularga qo‘yiladigan asosiy talablar, gabaritlari va nominal kattaliklari. Transformatorlarning tasnifi.
- 2.4. Transformatorning tashqi xarakteristikalari va kuchlanish o’zgarishi
|
14
davomiyligi bo‘yicha amalga oshiriladi. Kuchlanishni rostlash deb elektr sistemasining хarakterli nuqtalarida kuchlanish darajasini maхsus teхnik vositalar yordamida o‘zgartirish jarayoniga aytiladi. Avvaldan kuchlanish va reaktiv quvvatni rostlash usullari va yo‘llari energetika sistemalarini boshqarishning quyi ierarхik darajalaridan yuqorisi tomon kelib chiqqan. Jumladan, boshlanishda kuchlanishni rostlash taqsimlovchi tarmoqlarning ta‘minlash markazlarida – ish holati o‘zgarganda is‘temolchilardagi kuchlanish transformatsiyalash koeffitsientini o‘zgartirish orqali tutib turiladigan tuman podstansiyalarida amalga oshirilgan. Kuchlanishni rostlashning bu usullari hozirgi davrgacha ham saqlanib qolib, ular avtomatlashtirilgan dispetcherlik boshqaruvi sistemalari (ADBS)ning quyi ierarхik darajalarida qo‘llaniladi. ADBSning yuqori darajalari nuqtai nazaridan bular rostlashning lokal usullaridir. Yuqori daraja ADBS lokal rostlash sistemalari va butun energetika sistemasining holatini optimallash ishlarini koordinasiyalaydi. Kuchlanishni lokal rostlashni ta‘minlash markazida (TM) amalga oshiriladigan markazlangan va bevosita is‘temolchilarda amalga oshiridigan mahalliy usullarga bo‘lish mumkin. Kuchlanishni mahalliy rostlashni guruhli va individualga usullarga bo‘lish mumkin. Guruhli rostlash is‘temolchilar guruhi uchun, individual rostlash asosan maхsus maqsadlarda amalga oshiriladi. Yuqorida ko‘rsatilgan kuchlanishni rostlash tiplarini yuklamani o‘zgarishi хarakteriga bog‘liq ravishda bir nechta nimtiplarga ajratish mumkin. Masalan, kuchlanishni markazlashgan rostlashda uchta nimtipni ajratish mumkin. Bular, kuchlanishni stabillash; kuchlanishni ikkinchi darajali rostlash va kuchlanishni qarama-qarshi rostlashdir. Kuchlanishni stabillash amalda yuklamasi o‘zgarmaydigan is‘temolchilar uchun, masalan, kuchlanish darajasi bir хilda tutib turilishi lozim bo‘lgan uch smenli korхonalar uchun qo‘llaniladi. Bunday is‘temolchilarning sutkalik yuklama grafigi 1.1.a- rasmda keltirilgan. Ayon ifodalangan ikki darajali yuklama grafigiga ega bo‘lgan is‘temolchilar, masalan, bir smenli korхonalar, uchun ikki darajali rostlash
15
qo‘llaniladi (1.1,b-rasm). Bunda sutka davomida yuklama grafigiga mos ravishda kuchlanishning ikki darajasi tutib turiladi. Yuklama sutka davomida o‘zgaruvchan bo‟lgan hollarda qarama-qarshi rostlash amalga oshiriladi (1.1,v-rasm). Yuklamaning har bir qiymati mos kuchlanish va kuchlanish isrofi qiymatlariga ega bo‘ladi. Shu sababli yuklama o‟zgarishi bilan kuchlanish ham o‘zgaradi. Bunda kuchlanishning og‘ishi ruхsat etilganidan ortib ketmasligi uchun uni yuklamaga bog‘liq ravishda rostlash lozim. 1.1-rasm 1.1-rasm.Yuklama grafiklari.a- o‘zgarmas; b – ikki darajali; v – ko‘p darajali.Yuklama nafaqat sutka davomida, balki yil davomida ham o‘zgaradi.Masalan, yil davomida eng katta yuklama kuzgi-qishki mavsum davrida, eng kichik yuklama esa yozgi davrda bo‘ladi.Qarama-qarshi rostlash kuchlanishni nafaqat yuklamaning sutka davomida o‘zgarishi bo‘yicha, balki sezon davomida ham o‘zgarishi bo‘yicha rostlashdan iboratdir. U elektr stansiyalari va podstansiyalari shinalaridagi kuchlanish darajasini eng katta yuklama davrida oshirilgan holatda, eng kichik yuklama davrida esa kamaytirilgan holatda tutib turishni nazarda tutadi.
16
ULARNING TASNIFI. 2.1. TRANSFORMATORLARGA OID UMUMIY MA’LUMOTLAR Elektrstansiyalaridan iste‘molchilarga elektrenergiyani uzatishdagi eneigiya isroflari liniya simlaridan o'tadigan tok kuchiga bog‗Iiq boladi. Elektr stansiyalaridagi sinxron generatorlar kuchlanishining kattaliklari (U < 24 kV) uzoq masofadajoylashgan iste‘molchilarga elektrenergiyani yetkazib beradi. 2.1-rasm 2.1-rasm. Kuchlanish klassi 35 kVquvvati konsiruksiyasiga mos keladigan pasaytiruvchi kuch transformatori:1 — bak; 2 moy uchun ventil; 3 — zaminlash uchun qistirma; 4 — termosifonli filtr; 5 — radiator; 6 — kuchlanishni rostlash qayta ulagichi; 7 — kengaytirgich; 8 — moy kо ‗rsatkich; 9 - havo quritgich; 10 — chiqaruvchi (saqlovchi) truba; II — gaz rele; 12 -- YKchulg‗am uchun o‗tish izolatori; 13 — qayta ulagich dastagi; 14 — PK chulg'amga oid o‘tish izolatori; 15 — transformatomi ko'tarish uchun ulagich; 16 — PK chulg‗amni o‘tish izolatori bilan bog‗lovchi o'tkazgich; 17 — magnit otkazgich; 18 — YK chulg‗amni o‘tish izolatori bilan bog'lovchi otkazgich; 19 — yuqorgi va pastki yarmo balkalari; 20 — YKchulg'am rostlash tarmog'ining simlari; 21 — YKchulg‗am; 22 — aravacha g ‗ildiragi.tejamli uzatish uchun ancha kamlik qiladi. Elektr energiyaning ma‘lum quwati (S= √ U I)ni iste'molchiga uzatishda transformator yordamida kuchlanish U qanchaga oshirilsa, tok kuchi I shuncha marta kamayadi.
17
Bunda: I) liniya uchun ko‗ndalang kesim yuzasi nisbatan kichik bo‗lgan sim tanlanib, elektr uzatish liniyasini qurishda_rangli metallar tejaladi; 2) liniyadagi quvvat isroflari (
) kamayishi tufayli iste‘molchilarga yetkazib beriladigan aktiv quwat oshadi.Ayrim issiqlik elektr stansiya (lES)larida o‗rnatilgan kuch transformatorlari uzatilayotgan elektr energiyaning kuchlanishini 20 kV dan 500 kV ga, ya‘ni 25 marta oshirib beradi. Natijada, liniya simlaridagi energiya isroflari transformatorsiz uzatilganiga nisbatan
= 625 marta kamayadi, ya‘ni katta iqtisodiy samaraga erishiladi.Har qaysi elektr stansiyasida kuchlanishni oshiruvchi katta quwatli transformatorlar o‗rnatilgan boladi (1.1-rasm). Elektr uzatish liniyasi uzoq masofali va uzatilayotgan quwat qancha katta bolsa, texnik- iqtisodiy jihatdan asoslangan kuchlanish shuncha yuqori boladi. Masalan 103 MW quwatni 1000 km masofaga uzatish uchun deyarli 500 kV kuchlanish zarur bo‗ladi.0 ‗zgaruvchan tok iste‘molchilarining ko‗pchiligi 220, 380 va 660 V kuchlanishlarda, nasos stansiyalarda o‗rnatilgan suv nasoslarini yuritadigan sinxron elektr motorlari 10 kV; metallurgiyada qo‗llaniladigan katta quwatli faza rotorli asinxron elektr motorlari 6 kV, shu sohada ishlatiladigan yirik sinxron elektr motorlari esa 6 va 10 kV kuchlanishlarda; elektrlashtirilgan temiryo‗l transportida qollaniladigan elektr motorlari 3,3 kV kuchlanishda ishlaydi. Shuning uchun elektr uzatish liniyasining yuqori kuchlanishi markaziy va mintaqaviy podsiansiyalarda hamda elektr energiya iste'molchilariga yaqin joyda o‗rnatilgan kuch transformatorlari orqali ular uchun zarur bo‗lgan kuchlanish qiymatiga qadar pasaytiriladi. Shu xususda 1.1-rasmda, kuchlanish klassi 35 kV, quwati esa 1000- 6300 kV-A konstruksiyasiga mos keladigan pasaytiruvchi kuch transformatori ko‗rsatilgan.Elektr stansiyasidan iste‘molchilarga elektr energiyani uzatish jarayoni besh-olti bosqichda, asosan ikki chulg‗amii katta quwatli transformatorlar vositasida amalga oshiriladi. Shuning uchun kuch transformatorlarining soni hamda ulaming quwati eiektr energiyani uzatish masofasiga qarab elektr stansiyalaridagi elektr generatorlarining soni va
18
o‗rnatilgan quwatiga nisbatan taxminan olti marta ko‗p bo‗ladi.0‗zbekiston Respublikasida kuch iransformatorlari liamda maxsus Iransformatorlarning ayrimlari asosan Toshkent viloyatida faoliyat ko‗rsatayotgan Chirchiq transformatorsozlik zavodida, «ELUS» (Elektr
uskunalari)
va «Osiyoelektroenergiya» ilmiy-ishlab chiqarish korxonalarida ishlab chiqarilmoqda. Toshkent shahrida kuch transformatorlarini la‘mirlaydigan korxonalardan «Energota‘mir» ixtisoslashtirilgan ta‘mirlash-ishlab chiqarish va «Rotor» ta‘mirlash korxonalari ham faoliyat ko‗rsatmoqda. 2.2. Transformatorlarning tasnifi, ularga qo‘yiladigan asosiy talablar, gabaritlari va nominal kattaliklari. Transformatorlarning tasnifi. Bajaradigan vazifasiga ko‗ra transformatorlar quyidagi turlarga bolinadi: 1) kuch transformatorlarii 2) maxsus transformatorlar. Kuch transformatorlari o‗z navbatida: umumiy maqsadli va sohaviy turlarga bolinadi.Elektr energjyani uzatish, qabul qilish hamda ishlatishga mo‗ljallangan elektr tarmoqiari va uskunalarida elektr energiyani o‗zgartirish (kuchlanishni oshirish yoki kamaytirish) vazifasini bajaradigan transformatorni kuch transformatori deyiladi. Bu toifaga: quwati 6,3 kV A va undan katta bo‗lgan uch fazali transformatorlar hamda quwati 5 kV A va undan katta bo‗lgan bir fazali transformatorlar kiradi. Normal sharoitda ishlayotgan elektr tarmog‗iga ulash uchun, yoxud maxsus ish sharoiti, yuklamaning xarakteri yoki ish rejimi bilan farq qilmaydigan energiya iste‘molchilarini bevosita ta'minlashga tayyorlangan transformatorlarni umumiy maqsadli kuch transformatorlari deyiladi. Transformatorlar fazalar soniga ko'ra: bir, uch va ko‗p fazali (sohaviy); chulg‗amlar soniga ko ‗ra — ikki, uch va ko‗p chulg‗amli turlarga bo'linadi. Agar transformatorning har fazasida uchta [yuqori kuchlanishli (YK), o‗rta kuchlanishli va past kuchlanishli ] elektr jihatdan ulanmagan chulg‗amlari bo‗lsa, bunday holda uch chulg‘amli transformator deyiladi. Agar transformatorda
bo‗lsa oshiruvchi,
bo'Iganida esa —
pasaytiruvchi transformator deyiladi.Elektr energiyani 19
transformatorning qaysi chulg‗amiga berilishiga qarab transformatorni oshiruvchi yoki pasaytiruvchi sifatida foydalanish mumkinligi uning qaytarlik xossasidir. Kuch transformatorlarig a qo‘yiladigan asosiy talablar. Elektrotexnika sanoatida ishlab chiqarilayotgan kuch transformatorlari ishonchlilik, tejamlilik, chidamlilik va boshqa muhim jihatlari bilan jahon bozorida yuksak raqobatbardosh bo‘lishi zarur. Shu sababli mazkur transformatorlarga quyidagi asosiy talablar qo‘yiladi: a) ishlab chiqarishda va ishlatishda tejamli bo‗lishi; b) ishlatishda ishonchliligi; d) isroflar standartda belgilangan me‘yordan oshmasiigi; e) parallel ulash shartlarini qanoatiantirishi; f) me‘yordan ortiqcha qizib ketmasligi; g) kuchlanishni rostlashga imkon berishi; h) transformatorni ishlatish jarayonida ayrim sabablarga ko‗ra sodir boladigan qisqa muddatii o‗ta kuchlanishlarga va kam muddatii qisqa tutashuvdagi ancha katta bo‘lgan toklar ta‘siriga bardosh berishi zarur. Transformatorlar standnrt talablariga mos holda texnik shartlar bo‗yicha tayyorlanadi va elektrenergiyani o‗zgartirish bo'yicha ma'Ium vazifalarni bajarish uchun belgilanadi. Bu sharoitlardagi transformatorning ishi nominal kattaliklar bilan xarakterlanadi va ular elektr jihozlari kataloglarida hamda transformatorga mahkamlangan pasport taxtachada quyidagilar ko‗rsatilgan bo‗!adi:Nominal kuchlanish deganda har bitta chulg‗amning liniya kuchlanishi tushuniladi. Transfonnatoriarning chulg‘amlari va ularning konstruksiyasi. Cholg‗amlar transformatorning muhim tarkibiy qismi bo'iib, ular elektr energiyani o‗zgartirish uchun zarur bo‗lgan magnit maydonni vujudga keltirishni hamda transformatorni amaida ishlalish uchun muhim bo‗lgan EYK lar hosil qilishni ta'minlaydi.Chulg‗amlarni tayyorlashdagi sarflanadigan materiallar narxi va ularni o‗rash uchun to'lanadigan ish haqi transformator narxining taxminan 50 foizini tashkil etadi. Transformatorning xizmat muddati uning og‗ir sharoitlarda ishiaydigan chuig‗amlarining xizmat muddati bilan aniqlanadi.0‗zakda joylashishiga kо ‗ra chulg‗amlar konsentrik va almashinuvchi turlarga bo‗linadi. Almashinuvchi chulg‗amlarda YK va PK g‗altaklar o‗zak balandligi bo‗yicha navbatma-navbat
20
o‗zaro almashingan bo'ladi.Almashinuvchi chulg‗amlar asosan maxsus transformatorlar uchun
qollaniiadi.
Umumiy maqsadli
kuch
transformalorlarida va maxsus trarsformatorlarning ayrimlarida, odatda, konsentrik chulg‗amlar qo‗llaniladi. Bunda o‗zak yaqiniga PK chulg‗am, uning tashqarisiga esa YK chulg‗am joylashtiriladi. Konstruksiyasi va о 'rash usuliga ko'ra konsentrik chulg‗amlar silindrik, g'altakli va vintsimon turlarga bo‗Iinadi.
2.2-rasm. Kuch transformatorining: a — vintsimon chulg'amida simlaming о‗rin almashinish (transpozitsiya) sxemasi; b — bir yo‘lli vintsimon chulg‗am: ( I — o‗ramlar; 2 — tenglashtiruvchi segmentlar; 3 — ustki tayanch halqasi; 4 — vertikal sovitish kanallari; 5 — izolatsion silindr; 6 — parallel simlar; 7 — qistirma); d ---kо ‗p qatlamli slindrik chulg‗am: (8 — vertikal reykalar; 9 -- chulg'am uchlari; 10 — izolatsion sillindr); e — 35 kVkuchlanish uch uzluksiz g‗aliakli chulg‗am: (II — izolatsion silindr; 12 — vertikal reykalar; 13 — chulg'amning kuchaytirilgan izolatsiyali g'altaklari; 14 — qistirma; 15 -- simlarning о‗rnini almashtirish uchun о‗tishlar). Katta quwatli transformalorlarda parallel simlarning soni bir necha o‗nlargacha yetishi mumkin. Shu sababli bunday transformatorlarning PK. chulg‗ami uchun bir necha to‗g‗riburchak kesimli simlardan parallel bajarilgan ko‗p yo‗lli vintsimon chulg‗amlar qo‗llaniIadi. Vintsimon chulg'amda (2.2- rasm) parallel simlar konsentrik ravishda chulg‗am o‗qidan har xil uzoqlikda joylashganligi lufayli o‗zakka yaqinroq joylashgan simlarga nisbatan undan uzoqda joylashganlari uzunroq bo‗ladi. Bu farq shu simlar aktiv va induktiv
21
qarshiliklarining tengsizligini vujudga keltiradi va ularda toklar bir tekis taqsimlanmaydi.Vinsimon chulg‗am]arda panillel simlardagi tokning bir tekis taqsimlanishi uchun bir o‗ramni hosil qiluvchi simlarni ma'lum sxemada o‗rin almashtirib (transpozitsiya qilib) joylash talab qilinadi (2.2.- rasm). Bunda bar bitta sim bilta o‗ram chegarasida mumkin bo‗lgan hamma holatlarni navbatma-navbat egallashi lozim boladi.Transformator chulg‗amlarining uchlari bak qopqog‗ida o‗rnatilgan maxsus chinni izolatorlar ichidan o‗tgan kesim yuzasi nisbatan katta bo‗lgan o‗tkazgichlarga ulanib tashqariga chiqariladi.
2.3 –rasm. Transfоrmatоr punktida elektr jihоzlarning jоylashuvi. Bu erda: A - transfоrmatоr punktining yon tоmоnidan ko‗rinishi; A-A, B-B va V-V – TP ning kesimda ko‗rinishi; 1 va 4 – 35/10kV li yig‗ma shinalar; 2- quvvat transfоrmatоri; 3 – bоshqaruv stantsiyasi.
22
A
B
2.4 - rasm. 35/10 kV li quvvati transfоrmatоr pоdstantsiyasining chizmasi. Bu erda: A – TP ning yon tоmоndan ko‗rinishi; B – TP ning yuqоridan ko‗rinis i;
23
2.5- rasm. KTP ning bir chiziqli elektr ulanish sхemasi. Bu erda: 1 - yuqori kuchlanish (YuK) shina o'tkazgichi; 2 - transformator; 3, 8 va 15 – YuK va PK eruvchan saqlagich; 4 va 7 – YuK va PK ventill razryadlagich; 5 -past kuchlanish (PK) ajratgichi; 6 - tok transformatori; 9 – boshqaruv shiti; 10 – elektr energiyasi hisoblagichi; 11 – qarshilik; 12 – ajratgich; 13 va 20 – boshqaruv qurilmasi; 14 – nazorat lampasi; 16 – ularnish nuqtasi; 17, 18 va 19 – elektr uzatish liniyalari; 21 – ulanish klemmalari; 22 – foto rele.
24
2.3. Lens qoidasi, yuklama ulangan transformatorning muvozanat tenglamalari. Agartransformatorningikkilamchichulg‗amigayuklama
(2.3- rasmdakalit «К» ulanganhoi), EYK
ta‘siridashuchufg'amdantoko‗tib, MYKnivujudgakeltiradi. BuMYKasosiymagnitoqimgaaksta‘sirqilishdantashqarikuchchiziqlarinomagnity ollarorqalifaqatshuchulg‗amo‗ramlaribilanilashadigantarqoqmagnitoqim
osilqiladi.
Ikkilamchichulg‗amMYKningasosiymagnitoqimgako ‗rsatadiganta'siriniLensqoidasiyordamidatushunlirlshmumkin.Lensqoidasininfsta ‘rifi:
« O‗zgarayotganmagnitoqimilashganberko‘tkazuvchikontur (zanjir)dashundayyo‗nalishdagiEYKhosilbo ‗ladiki, liningvujudgakeltirgantokivaиbilanbog'liqboUganmexanikkuchlarmagnitoqimni ngo
‗zganshigaaksta ‘sirqiladi».Demak, agarikkilamchichulg‗amgaaktiv- induktivyuklamaulansa, undano‗tayolgantokningreaktivlashkileluvchisivujudgakeltirganMYKtransforma torningbirlamchichulg‗amMYK
gateskariyo‗nalganbo‗lib, asosiymagnitoqimФnikamaytirishga, aktiv-sig‗imiyyuklamadaesalw, gamosyo‗nalganbolib,
asosiymagnitoqimnioshirishgaintiladi.Aktiv- induktivyuklamadanatijaviyoqimningkamayishibirlamchichulg'amdaEYKE, ningkamayishigaolibkeladi. Natijada, elektrtarmog‗iningkuchlanishi
= constbolganligidanU,- E,=AEtufaylihosilbo‗lganbirlamchichulg‗amdagitokningqiymatidanI, gacha,
ya'niyuklamatokiningmagnitsizlovchita‘sirito‗lakompensatsiyabo‗lgungaqadaros hishigasababchibo‗ladivanatijadatransformatordagimagnitoqimo‗ziningdastlabkl qiymatigataxminantenglashadi.Shundayqilib, ikkilamchichulg‗amigayuklamaulangantranformatordamagnitoqimФto‗latokqon unigabinoanbirlamchivaikkilamchichulg‗amMYKlariningbirgalikdagita‘siritufa yliyaratilib, 25
ularningta‘siretuvchiqiymatlarininggeometrikyigindisisaltishlashdagibirlamchic hulg‗amMYK
gataxminantengboladi:
(2.1) Bu ifodani transformatorning M YK lari muvozanat tenglamasi deyiladi. Bunda:
— yuklama ulangan transformatorning biriamchi chulg'amida vujudga keladigan MYK; — ikkilamchi chulg'amda hosil bo‘ladigan MYK
- salt ishlayotgan transformator biriamchi chulg'amining MYK.(1.1) tenglamaning ikkala tomonini w ga bo‘lamiz va
) belgilashdan keyin hosil bo‗lgan tenglamani quyidagicha yozamiz
)(2.2) Bu ifoda transformatorning toklar muvozanat tenglamasidir. Demak, biriamchi chulg'amga berilgan kuchlanish U 1 va uning chastotasi f=const bo‘lganda transformator magnit o‘tkazgichidagi asosiy oqim F ikkilamchi chulg‗amga ulangan yuklamaning qiymatiga bog‗iiq emas ekaniigi transformatorning muhim xossalaridan biridir.
2.1-rasmdagi vektor diagrammalar yuklama ulangan transformatorning barqaror rejimdagi ish jarayonini to‘la aks ettiradi, lekin ular bo‗yicha amalda taxminiy tekshirishlar uchun hisob o‗tkazish qiyin.Shu sababli katta quwatli transformatorlarda tokining juda ham kamligidan uni 0 ga tenglaganda toklarning muvozanat tenglamasi (
) hamda yuklama ulangan transformatorning almashtirish sxemasi anciia sodda ko‗rinishga ega bo‗ladi(2.3-rasm) va transformator ish jarayonini taxminiy hisoblashni ancha osonlashtiradi. Bunday holdagi vektor diagrammani soddalashtirilgan vektor diagramma deyiladi va u amalda keng foydalaniladi (2.3,-rasm).Aktiv- induktiv yuklama uchun qurilgan soddalashtirilgan vektor diarammani qurish uchun tok (
) kuchlanish
hamda transformator chulg‗amlarining qarshiliklari yoki qisqa tutashuv kuchlanishi |
