Вазирлиги фарғона политехника институти

5-6 - ЛАБОРАТОРИЯ ИШИ

ЭЛЕКТР СИСТЕМАНИНГ СТАТИК ТУРҒУНЛИГИГА СИСТЕМА ПАРАМЕТРЛАРИНИНГ ТАЪСИРИНИ ТАҲЛИЛ ҚИЛИШ

ИШДАН МАҚСАДИ
Юкламаларни рухсатсиз уланиши билан магистрал тармоқларда ишлайдиган электр станцияларнинг статик турғунлигини тадқиқ қилиш
II. НАЗАРИЙ ҚИСМ

- Курс учун тавсия этилган дарсликлардан, маъруза материалларидан ва ёрдамчи адабиётлардан фойдаланиб, тизимга ПҲ юкини режалаштирилмаган уланиши билан мураккаб тизимнинг барқарорлик муаммоларини ўрганиш.

- Жадвалда берилганлиги учун. Женератöрнинг номинал параметрларига, электр узатиш линиясининг кучланишига трансформатор ва тизим линияларининг турларини танланг.
5.1-жадвал

Вариант номери	UG1, кВ	UG2, кВ	UL, кВ	Уc, кВ	ПГ1, МВт	ПГ2, МВт	ЛГ1, км	ЛГ2, км	Лс, км
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	11	6,3	500	121	200	200	200	50	45
2	11	15,75	330	115	125	40	250	60	40
3	6,6	11	121	230	32	40	170	70	50
4	15	10,5	121	230	16	125	130	80	75
5	13,5	6,3	115	330	16	200	220	90	85
6	10,5	11	500	121	125	200	250	55	50
7	6,3	11	330	115	200	63	200	65	60
8	11	10,5	220	121	200	63	250	75	70
9	11	6,6	115	330	16	80	200	45	80
10	10,5	11	115	121	25	200	200	40	90
11	6,6	11	500	121	125	40	250	50	55
12	15	10,5	330	115	200	80	300	75	65
13	11	6,3	220	121	100	15	350	85	75
14	10,5	15,5	115	330	40	150	200	50	45
15	6,3	13,5	115	330	40	100	450	60	40
16	11	11	500	121	125	40	200	70	50
17	15,75	6,3	330	115	200	10	250	80	75
18	10,5	11	121	230	100	30	200	90	85
19	6,3	15,75	115	330	63	250	340	55	50
20	15	10,5	115	330	63	125	250	65	60
21	11	6,3	500	121	100	30	300	75	70
22	10,5	15,5	330	115	100	200	250	45	80
23	6,3	11	220	121	40	63	260	40	90
24	15,5	10,5	115	330	80	100	350	50	55
25	11	6,3	121	230	115	125	200	75	65
26	10,5	11	500	121	150	200	250	85	75
27	6,3	13,5	330	242	100	160	320	50	45
28	15	10,5	115	330	40	16	200	60	50
29	13,5	6,3	115	330	100	125	250	70	60
30	10,5	15,5	121	230	100	100	350	80	70
31	6,3	11	500	121	50	100	370	90	80
32	15,5	10,5	330	115	125	16	230	55	90
33	13,5	6,3	220	121	40	25	370	65	55
34	10,5	13,5	115	330	63	150	280	75	65
35	6,3	10,5	115	330	63	100	230	45	75

U_c


B

T_c

T_G1

L_G1

T_G2

L_G2

L_c

G2

G1

5.1-расм. Энергия системасининг схемаси
- Пн юк қаршилигини ҳисобланг, бунда унинг кучи номинал зўриқишга тенг чизиқли кучланишда Г1 генераторининг қувватининг бешдан бирига тенг бўлади.
- Электр узатиш линияларини симуляция қиладиган индуктивлигини ҳисобланг. 0,1 ГН га тенг 100 км узунликдаги чизиқнинг индуктивлигини кўриб чиқинг.
- Т2 трансформаторининг чиқиш таянч қаршилигининг юздан бирига тенг бўлиши керак бўлган тармоқнинг ички қаршилигини ҳисобланг. Ушбу асосий қаршилик трансформатор чиқиш фазавий кучланишининг бир хил номинал оқимига нисбати билан тенгдир. Ички қаршилик аргументи 40 га тенглаштирилади.
- Тизим элементларининг паспорт маълумотлари асосида симулятсия учун ишлатиладиган элементларнинг параметрларини ҳисобланг. Шуни таъкидлаш керакки, модел мутлақ ва нисбий бирликларда элементларнинг параметрларидан фойдаланади. Электр занжири элементларининг параметрларини ҳисоблаш методологияси дарсликларда ва "МатЛАБ атроф-муҳитининг энергия тизимлари элементлари каталоги" услубий қўлланмасида келтирилган. Дастлабки маълумотлар сифатида генераторнинг паспорт хусусиятларидан ва танловга мувофиқ танланган тизим элементларининг хусусиятларидан фойдаланинг.
Экспериментал тадқиқотлар
Экспериментал тадқиқотлар қуйидагилар:
1 Изланиш учун намуна тайёрланг.

1. 
   Магистрал линияда ишлайдиган иккита генератор билан тизимнинг барқарорлик синовининг компютер моделини очинг (5.2-расм).
   

5.2-расм. Энергия системасининг MATLAB дастуридаги модули
Тизим элементлари параметрларининг ойналарини кетма-кет очиб, версия ва ҳисоблаш натижаларига мувофиқ олдиндан ҳисобланган қийматларни киритинг.
- Генератўрларнинг қўзғалиш волтажıнıн нисбий қийматларини бирликка қўйинг. Генератўрларнинг кириш қуввати номинал қувватнинг 0,2 га тенг.
- Ч1 ... Ч6 профилактик юкларини Г1 генераторининг 0,1 га тенг қилиб қўйинг.
- Электр узатиш линияларини симуляция қилувчи (ЛГ1, ЛГ2 ва Лс) линиялар узунлигига қараб. 100 км узунликдаги 0,1 Ҳ гача бўлган чизиқнинг қаршилигини кўриб чиқинг.
- Б ўтиш мурватини 12 секундга ўрнатинг. Моделнинг симуляциясини ишга туширинг ва модел ишлаётганига ишонч ҳосил қилинг.
Ҳар хил қувватдаги биринчи истеъмолчи станциясининг чиқишига уланиш учун тизимнинг барқарорлигини таҳлил қилиш.
- Ўчириш вақтини 3 с га ўрнатинг.
- Заряднинг юкга чидамлилигини кетма-кет икки марта камайтириш ва ҳар сафар моделлаштириш пайтида биринчи генераторнинг барқарорлиги бузилган қаршиликни аниқланг. Барқарорликни бузилиши генератор δ бурчакларининг қиймати (ММД1 ва ММД2 генераторларини ўлчаш мосламасининг делта чиқиши) ёки бирликдан кўпроқ бўлган генераторларнинг роторларининг айланиш тезлиги билан баҳоланиши мумкин. Шуни таъкидлаш керакки, маълум бир қаршилик билан фақат биринчи генераторнинг барқарорлиги бузилади. Юк кўтариш қаршилигининг янада пасайиши билан иккинчи генераторнинг барқарорлиги бузилади.
- Биринчи генераторнинг барқарорлиги бузилган ва иккинчи генератор барқарорлиги бузилган бўлса, тизимнинг барқарор ишлаши пайтида барча осилоскопларнинг осилограмларини эсланг.
- Юкни улашда генератор ва тизим ўртасида қувватни қайта тақсимлашга эътибор беринг. Юк тушганда тармоқ томонидан истеъмол қилинадиган фаол қувват ижобий бўлади (қаранг ПcҚc осилоскоп). Етарлича катта юк уланганда, агар ушбу тизим тармоқдан электр энергиясини истеъмол қилса, бу қувват манфий бўлади.
Тизимнинг барқарорлигини таҳлил қилиш ЛГ1 линияси узунлигининг ўзгариши.
- узунлиги 50 км га тенг бўлган ЛГ1-нинг биринчи қаторини тақлид қилувчи индüктансни ўрнатинг. Иккала генераторнинг барқарорлиги бузилган юкнинг максимал қаршилигини ўрнатиш.
- ЛГ1 нинг индуктивлигини ошириб, иккинчи генераторнинг барқарорлиги бузилмайдиган қийматга эга бўлинг.
- Кейинчалик таҳлил қилиш учун барча намунавий қийматларнинг тўлқин шаклларини компуютер файлларида сақланг.
Экспериментал маълумотларни қайта ишлаш
Электр энергиясини узатиш тизими ЛГ1, ЛГ2 ва Лс умумий линияларидан фойдаланиб магистрал линияга уланган иккита электр станциялардан иборат. Бундай ҳолда тизимнинг барқарорлиги юкга ва электр узатиш линияларининг геометрик ва электр параметрларига боғлиқ.
Тизим маълум миқдордаги энергияни узатиш учун мўлжалланган, шунинг учун истеъмолчилар тизимидаги ҳар қандай уланиш электр энергияси сифатининг ёмонлашишига олиб келиши мумкин, бу тизимдаги кучланиш ўзгариши ва барқарорликни бузилишида акс этади. Талабалар уланган юкнинг кучини ўзгартирганда электр энергиясини узатиш тизимидаги ўзгаришларни кузатиб бориш тавсия этилади.
Симулинк МатЛАБ Энергия Тизими Элементлари Кутубхонасида икки хил истеъмол бирлиги мавжуд. Блоклардан бирининг параметрлари қувват сарфи ҳисобланади. Иккинчи блокнинг параметрлари қаршилик, индуктивлик ва сиғимдир. Моделни қуриш учун иккинчи турдаги блок танланган, чунки кучланиш ўзгарганда ҳақиқий шароитда бу вариант энг мос келади.
Чизиқ узунлигини сақлаб турганда, истеъмолчини биринчи трансформатор чиқишда улаш манбалар томонидан тақдим этилган қувватларни қайта тақсимлашга олиб келади. Бунга манбалар ва истеъмолчилар имкониятларининг ўзгариши графиги бўйича баҳо бериш мумкин (осилоскоплар ПҚГ1, ПҚГ2, ПҚЧ, ПcҚc). Биринчи генераторнинг кучи бошқа манбаларга қараганда анча кўпаяди. Бу биринчи генераторга юкнинг таъсири иккинчи генераторга бўлган таъсиридан катта эканлигини англатади. Муайян юк кучида биринчи станциянинг барқарорлиги бузилади ва генератор синхронизмдан чиқиб кетади. Биринчи генераторнинг бурчаги  180 дан катта ва роторнинг нисбий айланиш тезлиги 1 дан катта бўлади. Бу биринчи генераторнинг барқарорлигини бузилишига тўғри келади. Кейинчалик юкнинг ошиши билан иккинчи генераторнинг барқарорлиги ҳам бузилиши мумкин.
Шуни таъкидлаш керакки, биринчи генераторнинг барқарорлиги бузилган тақдирда, иккинчи генераторнинг барқарорлиги таъминланиши мумкин. Бу биринчи генераторнинг бутун тизимнинг барқарорлигига таъсири аҳамиятсиз бўлганда юз беради. Биринчи генераторнинг юкининг бутун тизимга таъсир қилиш даражаси ЛГ1 биринчи генераторининг чизиқ узунлиги билан белгиланади. Буни ушбу чизиқ узунлигини ўзгартириш орқали текшириш мумкин. Агар биринчи чизиқнинг бошланғич узунлигидаги генератор юки танланса, иккинчи генератор ҳали ҳам барқарорликни сақлайди ва бу чизиқнинг узунлиги эквивалент индüктанс ўзгариши билан камайишни бошлайди, маълум бир чизиқ узунлигида иккинчи генераторнинг барқарорлиги бузилади. Бундай ҳолда, таъсир иккинчи генераторнинг чизиқ узунлиги камроқ бўлганда сезиларли бўлади.
Тизимнинг ишлашини таҳлил қилганда, тармоқнинг фаол қувватини ўзгартиришга алоҳида эътибор қаратиш лозим Пc. Кўриб чиқилаётган барча ҳолатларда юкни улашдан олдин тармоқнинг кучи ижобий бўлади. Бу иккала генератор ҳам тармоққа энергия беришини англатади. Юк уланганда, унинг ҳажмига қараб, тармоқнинг кучи ижобий ёки салбий бўлиши мумкин. Салбий қувват белгиси тармоқ юкни қувватлантириш учун тизимга энергия етказиб бераётганлигини англатади. Бу генераторларнинг кучи уланган юкни қувватлантириш учун етарли бўлмаганда содир бўлади.
Ушбу лаборатория ишида таҳлил қилинган вазиятлар фақат тизимда катта авариялар юзага келганда юзага келиши мумкин.
Лаборатория ҳисоботида қуйидагилар бўлиши керак:
а) стандарт шаклнинг сарлавҳа саҳифаси;
б) ишнинг мақсади;
c) электр энергиясини узатиш тизими элементларининг схемаси ва параметрлари;
д) иш топшириғининг қисқача мазмуни;
э) тушунтиришлар билан электр энергиясини узатиш тизимининг параметрларини олдиндан ҳисоблашнинг тўлиқ таркиби;
э) электр занжири моделини тузиш принципини тушунтириш;
г) Лаборатория қисми натижаларининг графикалар ва тегишли изоҳлар билан тўлиқ мазмуни;
з) Лаборатория натижаларини батафсил таҳлил қилиш;
и) лаборатория иши натижаларидан олинган хулосалар.
Моделнинг тавсифи ва лаборатория ишларини бажариш бўйича кўрсатмалар
Тақдим этилган электр тизимига иккита генератор ва магистрал линияда кўрсатилган иккита электр станция киради. Биринчи станция тармоққа электр узатиш линияси орқали уланади, унинг ўртасида иккинчи электр станциясининг электр узатиш линияси уланади. Генераторлар трансформаторлардан фойдаланган ҳолда электр узатиш линияларига уланади. Икки генератор учун умумий бўлган электр узатиш линияси асосий кучланиш билан бир қаторда трансформатор билан ҳам мувофиқлаштирилган.
Тизимнинг асосий мақсади электр энергиясини магистралга узатиш бўлганлиги сабабли, тизимнинг тугунларида қувватни қайта тақсимлашни бошқариш учун куч ўлчаш асбоблари киритилган. Уланган юкнинг кучи, биринчи генератор линиясининг кучи, иккинчи генератор линиясининг кучи ва бутун тизим магистрал чизиғига узатиладиган қувват кузатилади. Ҳар бир қисмнинг фаол ва реактив кучининг бир лаҳзали қиймати осилоскоплар томонидан қайд этилади.
МатЛАБ муҳитида моделлаштириш принциплари Ч1, Ч2, Ч3, Ч4, Ч6 профилактик юкларни тугунларга улашни талаб қилади, уларнинг кучи аҳамиятсиз ва тизимга сезиларли таъсир кўрсатмайди.
Биринчи станциянинг чиқишида уланган асосий юк - бу заряд юкидир. Қувват сарфининг ўзгариши юкнинг қаршилигини ўзгартириш орқали амалга оширилади, шунинг учун уланган қувватнинг бошланғич қийматини тўғри танлаш учун юкнинг қаршилигини олдиндан ҳисоблаш керак.
Асосий заряд юки Б генератори ёрдамида биринчи генератор трансформаторининг юқори кучланишли чиқиш устунларига уланади. Коммутаторнинг жавоб вақти генераторларнинг электромеханик вақтинчалик жараёнининг пасайиш даражасига қараб танланиши керак. Моделни симуляция қилиш бошланганда, генераторларнинг роторлари бутун электр энергияси тизимининг ҳолатига боғлиқ бўлган барқарор ҳолатга нисбатан намланган тебранишларни амалга оширадилар. Тебранишнинг парчаланиш вақти барча қувват манбаларининг ўзаро таъсир даражаси билан белгиланади. Ҳақиқий шароитда юк барқарор ишлайдиган тизимга уланади, шунинг учун тизимда барқарор ҳолат юзага келганда электрон тўхтатувчиси ишлаши керак.
Генераторларни ишлаши барқарорлигини Делта генераторлари бурчаги ўзгариши ёки роторларнинг айланиш тезлигининг нисбий қиймати билан баҳолаш мумкин. Иккала қиймат ҳам генератор блокларининг ўлчаш чиқишларига уланган ММД1 ва ММД2 электр машиналарининг ўлчов бирликлари чиқишида олинади.
Тизим генераторларининг барқарорлиги генераторларнинг магистрал чизиғидан узоқлиги ва юк уланадиган жойга боғлиқ. Ушбу моделда концентрланган лаҳзали юк уланишининг энг оддий ҳолати кўриб чиқилади. Электр тизимига таъсир қилишнинг ушбу варианти, агар электр таъминоти тизимининг дизайни нотўғри бўлса ёки фавқулодда ҳолатлар ва назоратсиз юк уланиши бўлса ҳам мумкин. Ушбу ишларнинг мақсади асосий чизиқ билан параллел равишда ишлайдиган генераторларнинг синхрон режимидан чиқиш жараёнини ўрганишдир. Ушбу тадқиқотлар шуни кўрсатадики, электр энергияси тизимларида нафақат фавқулодда вазиятларни, балки тизимга олдиндан ва олдиндан айтиб бўлмайдиган уланишларнинг мумкин бўлган оқибатларини ҳам назорат қилиш керак.