Электр транспорти электр таъминоти фанига кириш. К настоящему времени Вы заработали баллов: из возможных

Назорат саволлари:
1. Юқори кучланишли узгичларнинг турлари
2. Узгичларнинг қўлланилиш соҳаси
3. Узгичларнинг темир йўл электр таъминоти тизимидаги ўрни
4. Узгичларга қўйиладиган талаблар
5. Узгичларнинг ишлаш ишончлилиги.

4-Маъруза

Электр транспорти тортувчи нимстанцияларининг конструкциялари.
Режа:
4.1. Тортувчи нимтсанцияларда қўлланиладиган куч трансформаторлари
4.2. Очиқ ва ёпиқ тақсимлаш қурилмаларида қўлланиладиган электр жиҳозлар
Таянч сўзлар: куч трансформатори, хусусий эхтиёж трансформаторлари, очиқ тақсимлаш қурилмалари, ёпиқ тақсимлаш қурилмалари, автотрансформатор, совутиш тизими.
Трансформаторлар сони ишончлиликка талаблар бўйича аниқланади. Шу нуқтаи назардан нимстанцияда камида 2 та трансформатор ўрнатиш биринчи тоифали истеъмолчилар электр таoминотида узлуксизликни таoминлайди.
Агар пасайтрувчи нимстанцияда 2 та трансформатор бўлса, улар бир-бирини ўзаро резервлаши орқали узлуксиз электр таoминотини таoминлайди. Битта трансформаторли нимстанциядаги узилишлар катта миқдорда зарар келтиради. Ҳисоблар ва лойиҳалаш тажрибаси кўрсатадики, пасайтрувчи нимстанцияда 2 та трансформатор ўрнатиш мақсадга мувофиқдир. Бунда юқори кучланиш томонида ўчиргичсиз, соддалаштирилган схема қўллаш тавсия этилади. Пасайтрувчи нимстанцияни лойиҳалашда қуйидагиларни  ҳисобга олиш лозим: биринчи тоифага кирувчи электр истъмолчилар учун 2 та мустақил электроэнергия манбаъи керак. Баъзан алоҳида мустақил манбаларга уланган 2 та 1-трансформаторли нимстанциялар қўлланилади ва ўзаро  резервлаш учун 6¸10 кВ ли кабеллардан фойдаланилади. Биринчи тоифали истеъмолчилар умумий юкламанинг 15-20% ини ташкил этганда бундай схема қўлланилади. Иккинчи тоифага кирувчи истеoмолчилар учун резерв манбаъ автоматик равишда ёки ходимлар қўлда киритишади. Бу  истеoмолчилар учун 2 та трансформаторли нимстанция керак ёки бир нечта нимстанцияларга омборда, албатта, резерв трансформатор бўлиши шарт. Шикастланган трансформаторни бир неча соат ичида алмаштириш амалга оширилади. Бу вақт давомида ишлаётган трансформаторнинг йўл қўйиладиган ўта юкланишини ҳисобга олган ҳолда электр энергия истеъмоли бироз чекланиши мумкин. Учинчи тоифага кирувчи истеъмолчилар бир трансформаторли нимстанциядан таъминланади ва омборда резерв трансформатор бўлиши керак.
Нимстанциядаги трансформаторлар сони юкламалар графигига ҳам боғлиқ. Агар графикнинг тўлдириш кооэфициенти К_гт кичик бўлса, нимстанцияда 2 та трансформатор ўрнатилиб, S(t) нинг S_А қувватидан кичик қийматларида 1 та трансформатор ишлатилади; S(t)>S_A қийматларида 2 та трансформатор ишлатилади. Бунда нимстанциянинг юқори кучланиш томонида оператив улаш -ўчириш учун ўчиргичлар ўрнатилади. S_А қувватида 1 та ва 2 та трансформаторлар ишлагандаги қувват йўқотишлари ўзаро тенг бўлади. S_A қуйидагича топилади:
S_A+S_т.н. (4.1)
Куч трансформаторлар қувватини танлаш Трансформатор қуввати уларнинг иқтисодий афзал иш тартибини ва 1 та трансформатор ўчиб қолганда ўзаро резервлаш имкониятини ҳисобга олган ҳолда танланади. Бунда трансформаторнинг нормал иш тартибидаги қизиш натижасида унинг ишлаш муддатини қисқартирмаслиги керак.
Нимсанцияда 2 та трансформатор ўрнатиш энергия таъминот тизимининг ишончлигини авариядан кейинги тартибларда тўла ёки бироз чеклашлар билан таъминлайди. Керакли қувват трансформаторнинг номинал қувватидан ва йўл қўйиладиган ўта юкламалардан фойдаланиб таъминланади. Трансформаторнинг номинал қуввати деб нормал муҳит шароитида бутун хизмат даврида (ўртача 20 йил) юклаш мумкин бўлган қувватга айтилади. Нормал муҳит шароити қуйидагича: муҳит ҳарорати 20⁰ тенг; трансформатор бакидаги мойнинг температураси муҳит ҳароратидан М ва Д совутиш системалари учун 44⁰ гача, ДЦ ва Ц учун 36⁰ гача ортиқ бўлиши мумкин; чулғамнинг энг қизиган нуқтасидаги температура чулғамнинг ўртача ҳароратидан 130⁰С ортиқ бўлиши; қисқа туташув ва салт қувват йўқотишларининг ўзаро нисбати 5 га тенг бўлиши.
Бундан ташқарии трансформатор температурасининг номинал юкланишидаги ўртача қиймати 85⁰С дан ҳар 6⁰С га ошганда ёки камайганида изоляциянинг хизмат муддати 2 баробар камайиши ёки ортишини ҳисобга олинади. Сутка ичидаги ўтиш жараёнлари натижасида мойнинг юқори қатламларининг ҳарорати 95⁰С дан ва чулғам металлининг энг юқори ҳарорати 140⁰С дан ошмаслиги керак. Бу шарт 20⁰С га тенг бўлган муҳитнинг эквивалент ҳароратида бажарилади. Бу ҳарорат пасайганда трансформатор юкламаси қийматини назорат-ўлчов асбоблари билан текшириб туриб, уни номиналдан 150 % дан ортишига йўл қўймаслик керак.
+увват трансформаторларини шартли белгилаш қуйидагини билдиради: ҳарфлар билан фазалар сони, совутиш тури, чулғамлар сони ва шоҳланишларнинг бир-бирига уланиши тури; номинал қувватини ва кучланиш синфини белгилаш; ишлаб чиқарилган йилини белгилаш кўзда тутилган.
Ҳарфли белгилашлар тартиби ва маъноси қуйидагича: 0-бир фазали трансформаторлар учун, Т-уч фазаларли учун; совитиш тури (3.5 банддаги, 4-жадвал бўйича); чулғамлар сони: Т-3  чулғамли трансформатор учун; Н-РПН кучланишни юкламани узмасдан ростловчи қурилмаси бор; Р-ПК чулғами 2 қисмга бўлинган.
Ҳарфлар фазалар сонидан кейин ёзилади; масалан: ТРДН, номинал қувват каср суратида ва кучланиш класси махражида келтирилади. +увват трансформатори ТРДН-40000/110 белгисини маъноси қуйидагича: 3 фазали, ПК чулғами 2 га бўлинган, совитиш системасида ҳавонинг мажбурий айланиши ва мойнинг табиий айланиши кўзда тутилган, юқори кучланиш чулғамида кучланишни юкламани узмасдан ростловчи қурилма (РПН) бор, номинал қуввати 40000 кВА, юқори кучланиш чулғами класси 110 кВ.
Трансформатор қувватини танлашда унинг ўта юкланиш қобилияти ҳисобга олинса, трансформаторнинг номинал қуввати камайиши мумкин. Авариядан кейинги ўта юкланишни кўриб чиқамиз. +уруқ трансформаторлар учун 4.1-жадвал ва мойли трансформаторлар учун 4.2-жадваллар бўйича ўта юкланиш қиймати К_ўю ни ва вақти t_ўю ни аниқлаш мумкин.
4.1-жадвал
Мойли трансформаторнинг  авариядаги ўта юкланишлари

Кўю  %	200	100	78	63	60	58	47	45	42	25
tўю мин	1.5	10	20	30	40	50	60	70	80	120

4.2–жадвал
Қуруқ трансформаторнинг авариядаги ўта юкланишлари

Кўю. %	70	65	60	56	52	49	45	40	36	28	20
tўю. мин	0	5	10	15	20	25	30	35	40	50	60

Трансформаторнинг нормал тартибда юклаш коэффициенти 93% ортиқ бўлмаса, уни аварияда 5 сутка давомида 6 соатдан 40% га ўта юклаш мумкин. Бу ҳолларда совутиш суръати кучайтирилиши лозим.
Трансформаторни нормал тартибда ўта юклаш. Ўта юкланиш қобилияти юкламалар графигига боғлиқ бўлиб, у қуйидаги графикнинг тўлдириш коэффициент билан характерланади:
(4.2)
Ёзда юкламалар пасайиши ҳисобига қишда трансформатор қўшимча ўта юклаши мумкин. Унинг қиймати S_қўю ёзги юкламанинг пасайиши фоизи бўйича аниқланади (S_қўю қиймати номинал юкланишнинг 15% дан ошмаслиги керак).Умумий ўта юкланиш 30% дан ортмаслиги шарт.
Куч трансформаторларининг қуввати қуйидаги шартлар бўйича танланади:
-қизиш бўйича:
S_тн = S_ҳ (4.3)
-Юкланиш коэффициенти бўйича:
биринчи тоифали электр истъмолчилари учун
(4.4)
II ва III–тоифаларга кирувчи электр истъмолчилари учун
К_ю = 0.8 ¸ 0,85 (4.5)
Бу боғланишларда келтирилган: S_т.н.-нимстанциядаги трансформаторларнинг номинал қувватлари йиғиндиси; S_тн -1 та трансформаторнинг номинал қувватидир.
Трансформаторларнинг номинал қувватлари қуйидаги қатордан олинади: 2,5; 4; 6; 3; 10; 16; 25; 40; 63; 80 МВА. Бу қувватлар бош нимстанция трансформаторлари учун ишлатилади. Қатордаги қувватлар бир-биридан 1,6 марта фарқ қилади. Йўл қўйиладиган ўта юкланиш ҳисобига номинал қувватларини 1,3 марта ошириш мумкин: 2500 (3250) кВ*А; 4000 (5200) кВ*А; 6300 (8190) кВ*А 10000 (13000) кВ*А; 16000 (20800) кВ*А; 25000 (32500) кВ*А; 40000 (5200) кВ*А; 63000 (81900)кВ*А; 80000 (104000) кВ*А.
Юқорида келтирилган трансформаторларнинг номинал қувватлари қаторда 18 та қувватлар куч трансформаторларининг қуввати танлаш шартлар бўйича нимстанция трансформаторларининг сони ва қувватини бир неча вариантларда танлаш имкониятларини беради.
Трансформаторлар танлашда техника–иқтисодий ҳисоблар. Трансформаторлар қуввати қатори техник талабларга жавоб берувчи трансформаторлар сони ва қувватининг бир неча вариантини танлаш имкониятини беради. Техник иқтисодий ҳисоблар ёрдамида шу вариантлар ичидан иқтисодий кўрсаткичлари энг юқорисини танлаш мумкин. Буни йиллик келтирилган сарфлар услуби билан ечилади. Бу услубда капитал қўйилмалар КҚ ва эксплуатацион сарфлар ЭС аниқланади. КҚ сифатида куч трансфарматорларнинг қиймати олиниши мумкин. Чунки, кўпинча нимстанциянинг юқори кучланиш ЮК ва паст кучланиш ПК томонларида ўрнатиладиган электр жиҳозларнинг қиймати иккала вариантда деярли бир хил бўлади. Асосан қувватлар қаторидаги қўшни бўлган 2 та вариантлар кўриб чиқилади (2,5 МВ*А ва 4 МВ*А ли вариант; 4 МВ*А ва 6,3 МВ*А ли вариантлар; 6,3 МВ*А ва 10 МВ*А ли вариантлар ва ҳ.к.з.). Аммо, 16 МВ*А ва 25 МВ*А ли вариантлар солиштирилганда ПК томонидаги тарқатиш қурилмалари ТҚ бир-биридан фарқ қилади. Сабаби шуки 16 МВ*А қувватли трансформатор 1 та ПК чулғамига, 25 МВ*А ли трансфарматор эса 2 та ПК чулғамига эга.
Эксплуатацион сарфлар ЭС ни аниқлаш анча мураккаб ҳисобланади. Бу сарфлар амортизация ажратмалари С_аi ва электр энергияси йўқотишлари С_пi йиғиндисидан иборат :
С_i =С_аi + C_пi (4.6)

Электр энергияси йўқотишларини ҳисоблаш жараёнида трансформаторларнинг ўзидаги актив қувват йўқотишлари DР_т билан бирга трансформатор томонидан истеъмол қилинувчи реактив қувватни генератордан трансформаторгача электр узатгичи элементларида реактив қувватни узатишдан ҳосил бўлган қўшимча актив қувват йўқотишларини ҳам ҳисобга олиш керак. Бу қувватлар йўқотишлари келтирилган йўқотишлар деб аталади ва қуйидагича топилади:

DР`<sub>cу.</sub>= DР<sub>су.</sub> + К`DР`<sub>к</sub> (4.7)
бу формулада:
DР`_к. = DР_к. + К_ип*DQ_сю (4.8)
DQ_су-трансформатордаги келтирилган салт уланишдаги йўқотишлар бўлиб, улар трансформаторнинг ўзидаги салт уланишдаги актив қувват йўқотишлари ва трансформаторнинг реактив қувват истеъмол қилиши натижасида электр таъминот тизими ЭТТ нинг барча элементларида ҳосил бўлувчи йўқотишлар йиғиндисидан иборат: DР`_қ -қисқа туташувдаги келтирилган йўқотишлар; DР_су -салт уланишдаги актив йўқотишлар; DР_қт -қисқа туташув актив йўқотишлари; К_ип =0.007 кВт/кВАР йўқотишлар ўзгариши коэффициенти; К_ю=S_ҳ/S_тн -трансформаторнинг юкланиш коэффициенти; DQ_қ.т -қисқа туташув реактив қуввати DQ_к = S_нт×U_к / 100; DQ_сю=S_нт×I_сю/100 -трансформатор салт уланишда истеoмол қиладиган реактив қувват; I_сю-трансформаторнинг салт уланиш токи,%; U_қ.т –трансформаторнинг қисқа туташув кучланиши, %.
Электр энергияси йўқотишлар қиймати:
С_йi = (DР_сюi × Т_йил + К²_юi DР_қi×t ) × С₀ (4.9)
Трансформаторнинг сони ва қувватининг 2та варианти кўриб чиқилганда қоплаш муддати Т_қм аниқланади:
(4.10)
Агар Т_қм =8 йил бўлса, капитал сарфлари катта вариант  қабул қилинади. Агар Т_қм>8 йил бўлса, капитал қўйилмалари кичик бўлган вариант узил-кесил қабул қилинади.
Қувват трансформаторларининг тузилиши. қувват трансформаторлари ўзгарувчан ток электр энергиясини бир кучланишдан иккинчи кучланишга айлантириб берувчи қурилмалардир. Амалда уч фазали қувват трансформаторлари кенг тарқалган, чунки уларда бир фазли учта трансформаторга нисбатан энергия исрофи 12-15% кичикроқ ва фаол материаллар қўлланиши 20-25% га камроқ. Битта трансформаторнинг энг катта қувватини оширишга ҳеч қандай тўсиқ бўлмасада, унинг оғирлиги, ташқи ўлчамлари ва ташиб келиш муаммолари билан чекланади. Уч фазали қувват трансформаторлар 220 кВ учун 1000 МВ*А гача, 330 кВ учун- 1250 МВ*А, ва 500 кВ учун 1000 МВ*Ага ясалади. Агар керакли қувватга уч фазали трансформаторни ясаш ёки уни ташиб келиш муаммоси мажуд бўлганда бир фазали қувват трансформатори ясалади. Трансформаторнинг юқори кучлаш чулғамини ЮК (русчада ВН), ўрта кучлаш чулғамини ЎН (СН) ва паст кучлаш чулғамини ПН (НН) деб ифодалаш қабул қилинган. Ҳар фазадаги чулғамлар сони икки ёки уч чулғамли ясалади. Кўпинча трансформаторнинг ПН чулғами икки ва ундан кўп бир-биридан изоляцияланган ўрамдан тузилиб, бўлакланган чулғамлар деб аталади. Трансформаторнинг асосий кўрсатгичлари: номиналь қуввати, кучланиши U_н; токи I_н; қисқа туташув кучланиши U_кз; салт улаш токи I_х; салт улаш P_х ва қисқа туташув қўвват исрофи P_кз дир.
Трансформаторнинг номинал қуввати, токи ва кучланиши деб номинал ҳолатда завод паспортида кўрсатилган миқдорлар тушинилади. +исқа туташув кучланиши U_кз бу трансформатор бир чулғамини қисқа туташтирилиб, ундан номиналь ток ўтказилган ҳолда, иккинчи чулғамдаги кучланишдир. Салт улаш токи I_х ўзак пўлатидаги фаол ва реактив йўқотишларни ифодалайди. Салт улаш P_х ва қисқа туташув қўввати P_кз исрофи трансформаторнинг ишини иқтисод кўрсатгичидир. Замоновий трансформаторларда қувват исрофи жуда кичик. Масалан, йил давомида тинимсиз ишловчи 100 кВ 250000 кВ*А трансформаторининг қувват исрофи 0,43% ни (P_х =200 кВт ва P_кз =790 кВт) ташкил этади.
Уч фазали уч чулғамли ТДТН-16000/110-80У қувват трансформаторининг тузилиши 4.1-расмда келтирилган. Унда: 1- бак; 2- ҳаво пуркашнинг автоматлаштирилган бошқарув шкафи; 3- термосифон мой фильтри; 4- ЮК кирма изоляторлари; 5- ПК кирма изоляторлари; 6- ЎК кирма изоляторлари; 7- 110 кВ ток трансформатори ўрнатилиши; 8- 35 кВ ток трансформатори ўрнатилиши; 9- ЮК нуль кирма изолятори; 10-ЎК нуль кирма изолятори; 11- мой кенгайиш баки; 12- стрелкали мой сатхини кўрсатгич; 13- бак ичида босим кўтарилиб кетишидан ҳимояловчи клапан; 14- кучланишни ростловчи электр юритма; 15- совутиш тизимининг вентилятори; 16- радиаторлар; 17- ғилдиракли аравача. +увват трансформаторининг асосий изоляцияси қаттиқ диэлектрикли трансформатор мойи бўлиб, қаттиқ диэлектрик сифатида қоғоз, электр картони, гетинакс, ёғоч қўлланилади. Чулғам ток ўтказувчилари сифатида мисс ва алюминий ишлатилади. Мис энг маъқул материал: солиширма электр қаришили кичик, аммо нархи баланд. Хозирги вақтда алюминий трансформатор қуввати 6300 кВ*А дан кам бўлгандагина ишлатилади. Трансформаторнинг магнит ўзаги юпқа ясси трасформатор пўлатидан йиғилади ва у трансформаторнинг механик таянчидир. Замоновий трансформаторларда магнитлаш токи жуда кичкина тахминан 0,5-0,6 % I_н.тўғри келади.

4.1-расм. ТДТН-16000/110-80У қувват трансформаторининг тузилиши

Расмда 1- бак, 2- трансформаторнинг чиқариб олинадиган қисми, 3- совитиладиган юза, 4- коллектор, 5- қувурчасимон радиаторлар, 6- электр насоси, 7- совутгич, 8- вентилятор.
Қувват трансформаторларини совутиш. Трансформатор ишлаб турганда электр энергиясини йўқотилиши сабабли чулғамлар ва магнит ўзакда иссиқлик ажралиб чиқади ва уларни қиздиради. Трансформатор ташкилий қисмларини энг юқори қизишини изоляция чеклайди. Қувват трансформаторларнинг совутиш тизимлари ҳақида маoлумотлар 4.3–жадвалда келтирилган.
4.3-жадвал
Қувват трансформаторларнинг совутиш системалари

Белги	Совутиш турлари	Қувват/кучланиш кВ*А
Мойли трансформаторлар
М	Мой ва ҳавонинг табиий айланиши	16000
Д	Ҳавонинг мажбурий ва мойнинг табиий  айланиши	80000
МЦ	Ҳавонинг табий ва мойнинг мажбурий  айланиши
ДЦ	Ҳавонинг ва мойнинг мажбурий айланиши	63000
МВ	Сувнинг мажбурий ва мойнинг табиий  айланиши
Ц	Сув ва мойнинг мажбурий айланиши	160000
Қуруқ трансформаторлар
С	Атмосфера ҳаволи очиқ ҳолатда	1600/15
СЗ	Табиий ҳаволи ҳимояланган ҳолатда	1600/15
СГ	Табиий ҳаволи герметик ёпиқ ҳолатда	1600/15
СД	Ҳавони пуфлаш ҳолатида	1600/15
Ёнмайдиган суюқ диэлектрикли трансформаторлар
Н	Ёнмас диэлектрик билан табиий ҳолатда
НД	Ёнмас диэлектрикни пуфлаш ҳолатида

Қувват трансформаторларнинг совутиш тизимлари 4.2-расмда келтирилган. Унда: а- мой ва ҳавонинг табиий айланиши ҳисобига ишлайдиган М тип совутиш тизими; б- ҳавонинг мажбурий ва мойнинг табиий айланиши билан ишлайдиган Д тип совутиш тизими; в- Ҳавонинг ва мойнинг мажбурий айланиши билан ишлайдиган ДЦ тип совутиш тизими кўрсатилган.
Ҳозирги вақда жуда паст температурагача совитиладиган чулғамли трансформаторларнинг янги тузилишлари устида иш олиб борилмоқда. Жумладан, электрни ўта ўтказувчан материллар ва криоген кабелларини яратиш устида илмий татқиқот ва тажриба лоиҳалаш ишлари кенг кўламда олиб борилмоқда. Титан-необий асосида ясалган криоген кабеллари келажак электр ишлаб чиқариш манбаъи бўлмиш термоядро реакторини ҳамда иссиқликдан электр ишлаб чиқаришга мўлжалланган магнит гидродинамик генераторини яратишда ишлатилмоқда.

4.2-расм. Қувват трансформаторларнинг совутиш тизимлари.