Elektr energiyani ishlab chiqarish, uzatish va taqsimlash

Elektr tarmoqlarida isroflarni kamaytirish tadbirlari

Elektr tarmoqlarida isroflarni kamaytirish yoqilg‘ini iqtisod qilishning muhim manbalaridan biridir.

Elektr energiya isroflarini tahlil qilishda isrof asosan quyidagi turlarga ajratiladi:

• 
  isrofning hisobot qiymati;
  
• 
  isrofning hisobiy yoki texnik qiymati;
  
• 
  tijoriy isroflar.
  

Elektr energiya isrofini kamaytirish uchun ko‘plab tadbirlar ishlab chiqilgan bo‘lib, ulardan eng optimalini tanlash masalasi murakkab bo‘lganligi uchun ularni klassifikatsiyalash, ya’ni turlarga ajratishga

ehtiyoj hosil qildi. Bunday tadbirlar asosan uch guruhga bo‘linadi: tashkiliy, texnik va elektr energiyani hisobiy va texnik hisobga olish tizimlarini takomillashtirish tadbirlari.
Tashkiliy tadbirlarni joriy qilish hech qanday qo‘shimcha kapital xarajatlarni talab etmaydi. Texnik tadbirlar esa kapital xarajatlarni talab etadi.
Isroflarni yopiq konturlarning nojinsliligini bartaraf etish hisobiga kamaytirish. Elektr iste’molchilarini ta’minlashda yuqori ishonchlilikni ta’minlash maqsadida yopiq tarmoqlardan foydalaniladi. Bundan tashqari yopiq tarmoqlardan foydalanilganda, isroflarni ochiq tarmoqlardagiga nisbatan kamaytirish imkoniyatlari paydo bo‘lishi mumkin.
Yopiq tarmoq bir jinsli bo‘lganda ulardan iste’molchilarga quvvat uzatish eng kam isroflarda amalga oshadi. Bunday tarmoqlar konturni tashkil etuvchi shoxobchalarning aktiv va reaktiv qarshiliklarining nisbatlari bir xilligi bilan xarakterlanadi, ya’ni
^xi ^{ const} . (9.29)
r_i
Nojinsli (bir jinsli bo‘lmagan) yopiq elektr tarmoqlarda konturni tashkil etuvchi shoxobchalarning qarshiliklari nisbatlari turlichadir. Bunday tarmoqlarda quvvatlarning tabiiy taqsimlanishi to‘la qarshilik z=r+jx bo‘yicha amalga oshadi.
Yopiq tarmoqda quvvatning undagi isrofni eng kam bo‘lish holatiga mos keluvchi iqtisodiy taqsimlanishi uni faqat aktiv qarshilik bo‘yicha taqsimlanishi bilan bir xil bo‘ladi.
Nojinsli yopiq elektr tarmoqda quvvatlar oqimining iqtisodiy taqsimlash imkoniyatlarini o‘rganish uchun bir konturli yopiq tarmoqni ko‘rib o‘tamiz (9.3,a-rasm).
Sxemalarda ko‘rsatilgan I₁, I₂, I_1e, I_2e toklar konturda quvvatlar tabiiy va iqtisodiy taqsimlangan holatlarga mos kelib, mazkur tarmoq uchun ularning qiymatlari Kirxgofning birinchi va ikkinchi qonunlaridan foydalanib, quyidagicha hisoblanishi mumkin:

I₁  I_n  _{r  r}
r₂  jx₂

• 
  j(x
  

• 
  x )
  

, I₂  I_n 
r  r
r₁  jx₁

• 
  j(x
  

• 
  x )
  

_, I  I  ^r2 1e n _{r  r}
I  I  ^r1

, .
2e n _{r  r}

(9.30)
1 2 1 2
1 2 1 2
1 2 1 2

Agar 9.3,a-rasmda tasvirlangan konturda tarmoqning nojinsliligi tufayli tenglashtiruvchi tok I_kon oqadi deb hisoblasak (9.3,d-rasm), u holda tabiiy va iqtisodiy taqsimlanish holatlari uchun toklar quyidagi ifodalar bilan bog‘langan:

^I1 ^{ I}1e ^{ I}kon ^;
I₂ ^{ I}_2e ^{ I}_kon . (9.31)


a)
b)

d)

9.3-rasm. Yopiq elektr tarmoqda tokning taqsimlanishi: a) nojinsli yopiq elektr tarmoqda tokning taqsimlanishi; b) reaktiv qarshilik e’tiborga olinmaganda konturda tokning iqtisodiy taqsimlanishi;

d)– nojinsli konturda tenglashtiruvchi tokning yo‘nalishi.

Shunday qilib, yopiq elektr tarmoqlarda quvvat isrofini mini- mallash uchun ularda tenglashtiruvchi toklarni nolga keltirish lozim. Bu tarmoqning nojinsliligini kamaytirish yoki tenglashtiruvchi toklarni kompensatsiyalash orqali amalga oshiriladi.

Tarmoqning nojinsliligini kamaytirish o‘tkazgichlarning kesim yuzalarini o‘zgartirish va BKQ (bo‘ylama kompensatsiyalovchi qurilma) ulash orqali amalga oshirilishi mumkin.
Tenglashtiruvchi kontur toklarini kompensatsiyalash ikki yo‘l bilan amalga oshirilishi mumkin:

1. 
   kompensatsiyalovchi tenglashtiruvchi toklarni hosil qilish orqali (konturda quvvat oqimini rostlash);
   
2. 
   tenglashtiruvchi toklarning yo‘lini uzish orqali (tarmoq konturlarini ochish orqali) (9.4,b-rasm).
   

a)
b)

9.4-rasm. Tenglashtiruvchi kontur toklarini kompensatsiyalash: a – liniya rostlagich transformatorining transformatsiyalash koeffitsiyentini rostlash orqali; b– konturni ochish orqali.

Kompensatsiyalovchi tenglashtiruvchi toklarni hosil qilish konturlarga qo‘shimcha EYuK kiritish orqali amalga oshiriladi. O‘z navbatida qo‘shimcha EYuK liniya rostlagichlari hisobiga, ya’ni kuchlanishni bo‘ylama-ko‘ndalang rostlash yoki muvozanatlashmagan transformatsiyalash koeffitsiyentlari hisobiga hosil qilinadi (9.4,a-rasm).

Ta’minlovchi elektr tarmoqlarda qo‘shimcha EYuKning qiymatini yoki konturni ochish nuqtasini aniqlash uchun uning holatini optimallash masalasi yechiladi. Buning uchun yuqorida keltirilgan algoritmdan foydalanish samaralidir.
Isroflarni reaktiv quvvatni kompensatsiyalash hisobiga kamaytirish. Elektr tarmoqlarida (xususan ochiq tarmoqlarda) elektr quvvati va energiyasi isrofini kamaytirishning eng samarali va keng foydalaniluvchi usuli reaktiv quvvatni kompensatsiyalashga asoslangan. Ushbu usul bo‘yicha isrofni kamaytirish imkoniyatlari bilan sxemasi 9.5-rasmda tasvirlangan bitta liniyadan iborat bo‘lgan tarmoq misolida tanishamiz.