2–Ma’ruza Reaktiv kuvvat manbalari, reaktiv quvvatni statik manbalari Reja

5.3–rasm. SK larda reaktiv quvvat generatsiyasida aktiv quvvat isrofi.
Sinxron kompensatorlar reaktiv quvvat generatsiya harajatlari quyidagi ifodadan topiladi.
(5.4)
bunda –kapital kiritilishdan umumiy ajratilish, yig‘indisidan aniqlanadigan samarali normativ koeffitsienti, k_n,s, amortizatsiyaga ajratilish ulushiga va xizmat ko‘rsatishga ketadigan chiqimlar k_x,ch; S _urn–kondensatorlarni joylashtirish narxi, so‘m; s_s,i,s_q,t –salt ishlash (SI) va qisqa tutashish (QT) dagi isrof solishtirma narxi, so‘m/kVt, ΔR_s,i , ΔR_q,t–SI va QT dagi me’yorli isrof mos ravishda. kVt;
Q_n–kondensatorning nominal quvvati, Mvar.
Ularning nominal quvvati ortishida sinxron kompensatorlarning solishtirma narxi va aktiv quvvat isrofi sezilarli darajada ortadi.
Sinxron motorlar(SM), reaktiv quvvatni kompensatsiyalashda qo‘llashda samarali vosita hisoblanadi, asosan uzuvchi tokda quvvat koeffitsietli 0,9 qilib yaratiladi.. Ularning eng yuqori chegaraviy o‘ta qo‘zg‘atilishi rotorining chulg‘amlari chegaraviy horarati vaqt davomida saqlanishidan aniqlanadi, kuchlanishining qisqa vaqtlarda pasayishlarida, etarli darajada o‘yg‘otishni jadallash bilan aniqlanadi.
SM ning reaktiv quvvatining maksimal qiymati, aktiv quvvat bilan yuklanishiga (keltirilgan kuchlanishga va matorning texnik ma’lumotlariga) bog‘liq:
(5.5)
bu erda R_n–matorning nominal aktiv quvvati; K_ut,yu,r,q–reaktiv quvvat bilan o‘ta yuklanishi, (ma’lumotnoma orqali aniqlanadi). SM maqsadga muvofiq qo‘zg‘alishi rejimini tanlash uchun qo‘shimcha reaktiv quvvat generatsiyasida aktiv quvvat isrofi asosiy mezon hisoblanadi:
 _(5.6)
bu erda –mator parametrlariga bog‘liq bo‘lgan, hisoblangan koeffitsientlar.
SM larda reaktiv quvvat generatsiyasi uchun aktiv quvvat isrofi SM ning nominal quvvati va aylanish tezligiga qatiy bog‘liq.
Kondensatorli batareyalar (KB) oddiy va ishonchli statik (qurilma tuzilmalari). KBlar nominal kuchlanishli va har –xil standart quvvatlarga ishlab chiqariladi, ularni alohida kondensatorlardan yig‘iladi.
Kondensatorlar. Hozirgi davrda kondensator qurilmalar, 380 V kuchlanishli rostlanadigan, quvvati 150–750 kVar (bir–besh seksiyali 150 kVarli), rostlanmaydiganlari 6–10 kV kuchlanishli, quvvati 300–1125 kVar 150 kVar qadamli qilib yaratiladi.
Kondensator qurilma, ikkita ajratilgan uzatgich dielektrikdan iborat. Agar, kondensatorga kuchlanish qo‘yilsa (zaryadlanadi), va bersa (zaryadsizlanadi) ya’ni elektr zaryadini yig‘ish va berish xususiyatiga ega. O‘tkazgichlar oralig‘idagi o‘zora kengligida xohlagan shaklga ega bo‘lishi mumkin, kondensator zaryadlanganida, elektr maydoni tashkil topadi. Uning sig‘imi va uning o‘tkazgichlariga berilgan kuchlanishi qancha katta bo‘lsa, kondensatorning zaryadi sho‘ncha katta bo‘ladi. Kondensator sig‘imi, o‘z o‘rnida kondensatorni tashkil qiluvchi o‘tkazgichlar ichki yuzasi qancha katta bo‘lsa sho‘ncha katta, va shu o‘tkazgichlar o‘zora oraliq masofasi qancha kichik bo‘lsa, sho‘ncha kondensator sig‘imi kichik bo‘ladi.
Kondensator aktiv quvvati isrofi bilan tavsiflanadi. Kondensator sig‘imi va uning chastotasi va o‘nga berilgan kuchlanish qancha yuqori bo‘lsa, sho‘ncha isrofi katta bo‘ladi. Tangens burchak aniqlovchisi (tg φ) ga bog‘liq. Bundan tashqari, isrof dielektrik xossasiga, kondensatorning vazifalanishi va turiga bog‘liq holda ular 0,5dan 4 Vt/kVAr gachani tashkil qiladi.
Reaktiv quvvatni kompensatsiyalash uchun 50 Gs chastotalarda ishlashga mo‘ljallangan kosinusli kondensatorlar qo‘llaniladi. Ularning quvvati 2 dan 100 kV.Ar gachani tashkil qiladi.
Kondensatorlar quyidagicha sinflarga bo‘linadi:
–nominal kuchlanishi;
–o‘rnatilish usuli (tashqarida va ichkarida);
–bo‘ktirilish to‘ri;
–hajmiy o‘lchamlari bo‘yicha;
Nominal kuchlanishi 660 V gacha bo‘lgan kondensatorlar bir va uch fazali qilib yaratiladi, 1000 V dan yuqori kuchlanishlilari esa–faqat bir fazali qilib yaratilib kondensatorlar seksiyalari uchburchak ulangan.
1000 V gacha kuchlanishli kondensatorlar har bir seksiya bilan ketma–ket ulangan kiritmali saqlagichlar bilan ishlab chiqariladi. Katta kuchlanishli kondensatorlar kiritmali saqlagichlarga ega va ularni alohida o‘rnatish talab qilinadi. Kondensatorlar toki bo‘yicha o‘ta yuklanishi 30% gacha mumkin, kuchlanishi bo‘yicha esa–10% gacha.
Kondensator guruhlarining o‘zaro parallel yoki ketma–ket yoki parallel– ketma–ket ulash, kondensator batareyalarni, kommutatsion apparatlar, himoya jihozlari va boshqarish jihozlari bilan to‘plamli o‘rnatilishi, kondensator qurilmasini tashkil qiladi (KQ.).
KB, generatsiyalaydigan quvvat, uning berilgan S sig‘imi, o‘nga berilgan kuchlanish va chastota kvadratiga proporsional:
Q_KB = U² ω C (5.7)
Shu sababli KB o‘ta yuklanishi rostlanish samarasi teskari manfiylikka ega. Bu sinxronli kompensatorlardan farqi, ularning kamchiligi hisoblanadi. Demak, KB ga berilgan kuchlanish pasayishi bilan quvvati kamayadi, ish rejim shartiga ko‘ra uning quvvatini oshirish zarur buladi.
Kuchlanish Un dan U_min gacha pasayishida quvvat kuchlanish kvadratiga proporsional ravishda Q_H dan Q _min ga pasayadi.
Bu kamchilikni tuzatish uchun–KB larni bir necha seksiyali qilib tashkil qilinadi, ularning har birining, quvvatini yoki kuchlanishini rostlagich bilan boshqariladigan, o‘zining o‘chirgichi orqali tarmoqqa ulanadi, shu bilan batareyalarning umumiy sig‘imi oshirib boriladi.
Kondensator batareyalar statik tavsifi, uch seksiyadan tashkil topgani, 2.8b. rasmda keltirilgan. Kuchlanish pasayishda KQ quvvatni Q₁ bosqichli ortib boradi. Q₁+Q₂, Q₁+Q₂+Q₃.
Bosqichli rostlash KQ kuchlanishni rostlagichini ΔU nosezuvchan mintaqasiga kiritilishini talab qiladi. Bu mintaqa chegaralarida kuchlanish pasayganida navbatdagi seksiyani ulash ruxsat etilmaydi. Bu shartni bajarmaslik KQ ni noustavor ishlashiga olib keladi. Navbatdagi seksiya ulashni chorlagan bilan noustuvor ishlash mintaqasi kuchlanish o‘sishida nisbatan katta bo‘lishi kerak.
Boshqa holatda KQ dagi kuchlanishlar o‘chirish kuchlanishga erishadi va u o‘chirilgach bu seksiya o‘chirilishiga ishlaydi. Ulanadigan seksiyalar quvvati qancha ko‘p bo‘lsa va KQ noustuvor mintaqasi kichik bo‘lsa bu samara ehtimoli sho‘ncha katta bo‘ladi.
Kondensator qurilma umumiy boshqarish tizimiga ega bo‘lgan bir nechta seksiyalardan tashkil topgan. 380 V past kuchlanishli KQ parallel ulangan uchfazali kondensatorlardan tiziladi. Bunday KQ larni QT dan va o‘ta yuklanishdan himoya qilish uchun saqlagichlar qo‘llaniladi. YUqori kuchlanishli kondensator qurilmalarni (2.10–rasm) ketma–ket parallel ulash, ulangan bir fazali kondensatorlardan yig‘iladi.
KQ lar ulanishida tok sakrashlari o‘chirilishida esa–o‘ta kuchlanish kuzatiladi. SHu sababli KQ, o‘chirgichlar kontaktorlar bilan jihozlangan, sutkada 2–4 martadan ko‘p o‘chirib–ulash tavsiya etilmaydi. Tok sakrashlarini chegaralash uchun kondensatorlarni ulashdan oldin zaryadsizlagich jihoz yordamida zaryadsizlantirilgan bo‘lishi kerak.
Kondensatorlar o‘zlarining kuchli parametrlik xususiyatiga ko‘ra kuchlanish (5.3–bo‘limga qarang). Kuchlanishning sinusoidallik egri chiziqli shakl buzilishiga, ya’ni tokning yuqori garmonikalariga sezgirlik xususiyati yuqori.
Kondensator qarshiligi x_s = 1/(nωS) qancha kichik bo‘lsa, sho‘ncha berilgan kuchlanish nosinusoidal egri chizig‘idagi garmonikalar nω chastotadan yuqori. Natijada yuqori garmonikalar hisobiga, kondensatorga singuvchanlik, kondensatorlarda ΔR quvvat isrofi ham o‘sadi, bu ularning qo‘shimcha qizishiga va ishlatilish muddatining qisqarishiga olib keladi.
(5.8)
Kondensatorlarning parametrik xossasi filtr kompensatsiyalochilar jihozini yaratilishida foydalaniladi.
Kondensatorlar, boshqa reaktiv quvvatni generatsiyalovchi manbalarga nisbatan quyidagi afzalliklarga ega:
–kam aktiv quvvat isrofli (0,0025–0,005 kVt/kVar);
–ishlatilishi oddiy (ishqalanuvchi va aylanuvchi qismlari yo‘qligi);
–montaj ishlari bajarilishi nisbatan oddiy (kichik massali, fo‘ndamentlar yo‘q);
–kondensatorlarni har qanday quriq xonalarda o‘rnatish imkoniyati mavjud.
Kondensator kamchiliklariga quyidagilarni kiritish mumkin:
–reaktiv quvvatni generatsiyalash kuchlanishga bog‘liqligi
Q = ( U_shax/U_k,b,sol ) ∙ Q_n ;
bunda U_shax–shaxoblanishni ulanish nuqtasidagi tarmoq kuchlanishi;
U_k,b,sol–kondensatorlar nominal kuchlanishi;
–ta’minot manba kuchlanishi tebranishiga sezuvchan;
–etarlicha mustaxkam emas, ayniqsa QT davrida va o‘ta kuchlanishlarda.
Hozirgi davrda ishlab chiqarish elektr qurilishi sanoatlari 5000–160000 KVA li quvvat sinxron kompensatorlar yaratmoqda.
Reaktiv manba sifatida sinxron kompensatorlar kiradi.
Reaktiv quvvat silkinishi, bu iste’molchilarni ishlashida kuzatishlarda, ta’minot manba kuchlanishining sezilarli darajada o‘zgarishiga olib keladi.
Bundan tashqari, bu iste’molchilar nochiziqli elementlar kabi elektr ta’minotida qo‘shimcha tok va kuchlanish buzilishi sabab bo‘ladi. shu sababli kompensatsiyalovchi jixozlarga quyidagi talablar yuklanadi:
–reaktiv quvvatning yuqori tezlikda o‘zgarishi;
–reaktiv quvvatni etarli oraliqda rostlash;
–reaktiv quvvatni rostlash va iste’mol qilish;
–manba kuchlanishining eng kam buzilishi.