Ҳәзирги күнде энергетика ресурсларынан өнимли пайдаланыўға дүняның барлық мәмлекетлеринде үлкен әҳмиет берилмекте

5.2. Қуўат коэффициентин асырып электр энергия үнемлилигине ерисиў


Санаат кәрханаларында тийкарғы реактив қуўатты пайдаланыўшылар үш фазалы асинхрон моторлар, трансфарматорлар, электр энергия узатыў линиялары ҳәм газоразрядлы лампалар болып табылады. Асинхрон моторлар реактив қуўаттың 65 – 70%, электр энергия тәмийнаты системасындағы үш фазалы трансформаторлар 15 – 25%, электр энергия узатыў линиялар, реакторлар, газоразрядлы лампалар ҳәм басқа
тутыныўшылар 5 – 40% пайдаланады.
Реактив қуўаттың өзгериў динамикасы реактив қуўат коэффициенти арқалы аңлатылады:



бул жерде реактив қуўат, актив қуўат, кернеў ҳәм ток векторлары арасындағы мүйеш.
электр тутыныўшылардың ислеп шығарыў режимларин толық характерлеседе әмелде көбирек қуўат коэффициентинен падаланылады:

бул жерде – толық қуўат.
Қуўат коэффициент толық қуўаттың қанша бөлеги пайдалы жумысқа жумсалғанын характерлеўши коэффициент есапланады. Тутыныўшының қуўат коэффициенти пәсейсе тармақтағы толық қуўат артады, яғный:

бул жерде Р – тутыныўшының актив қуўаты
Р ҳәм U көрсеткишлердиң өзгермеген мәнислеринде

реактив ток шамасы артады, бул болса эксплуатациялық қәрежетлердиң артыўына алып келеди, яғный тармақта электр энергия ысырабы асады:

бул жерде R – үш фазалы қурылма бир фазасының актив қарсылығы.
Электр энергия ысырабын өзгертирмеслик ушын узатыў линиялары кесе кесими бетин көбейтиў керек болады, бул болса реңли металларды көбирек жумсалыўына алып келеди.
Мысал. Гидромеханикалық қурылмаларға кабел арқалы Р = 1500 кВт
қуўат узатылады. Тармақтағы кернеў U = 6ОООВ ҳәм болып, ға өзгертирилиўи кабель сымы кесе кесимин қаншаға өзгериўине алып келиўин анықлаң.
Шешими. ушын токтың шамасы
болғанда Р = 1500 кВт өзгермеген жағдайда
екенлигин анықлаймыз ҳәм мағлыўматнама кестелерден ( ) шамасында кабел сымы кесими бети С = 70 мм² (рухсат етилген ток мәниси 175А), сондай-ақ ( ) мәниси ушын кабел сымы кесими бети С = 120 мм² (рухсат етилген ток мәниси 250А) екенлигин анықлаймыз.
Реактив шаманы компенсация етиў ҳәм ди көбейтиў барлық ислеп шығарыў тараўлары ушын да әҳмийетли болып табылады. Қуўат коэффициентиниң төмен болыўы төмендеги келтирип өтилген себеплерге байланыслы:
1. Асинхрон моторларды қуўат бойынша ҳәмде ислеў шәраятын дурыс емес таңлаў. Фаза роторлы асинхрон моторлардың индуктив қарсылығы шашылыўының жоқарылығы себепли мәниси роторы қысқа тутастырылған асинхрон моторлардикине салыстырғанда төмен болады. Жабық конструксиялы моторларда суўыў шәраятлары ашық конструкциялы моторлардикине салыстырғанда төменирек болады. Түри ҳәм қуўаты бирдей болған моторлар ишинде қайсы бириниң тезлиги жоқары болса соның мәниси жоқары болады.
2. Ислеп шығарыў механизмлери ҳәм олардың электр үскенелери ўақыт бойыша толық болмаған ҳәм тегис емес жүкленгенлиги себеп болады.
3. Электр мотор ҳәм трансформаторлардың жүклениўсиз ислеўи.
4. Қуўаты жоқары болған электр мотор ҳәм трансформаторлардың қуўаты аз болған ислеп шығарыў қурылмалариында қоллаў.
5. Электр моторларды номинал қуўатынан жоқары қуўатта ислетиў магнит ағымы шышылыўын көпейтеди ҳәм нәтийжеде пәсееди.
6. Истен шыққан ямаса жаман ремотланған электр үскенелери ислетилиўи: мәселен, ротор полаты пластиналарын тығыз қыспаў, статор орамы орамлары саны бирлемши санынан аз болыўы ҳ.т.б. орамлар санының 10% на азайыўы мотор салтаң жүриўин 25% ға асырады ҳәм бул болса қуўат коэффициентин 6 – 8% ға азайыўына алып келеди. Ротор полаты өлшеминиң 10 мм ге парқ етиўи
диң 15 – 30% ға азайыўына алып келеди.
7. Түсликте, кешки сменада, қуўаты жоқары болған машиналардың узақ ўақыт өширип қойылған ўақтында ҳәмде киши жүклениўли режимде ислеп атырған ўақтында тармақтағы кернеўдиң бир неше волтқа артыўы индуктив пайдаланыўшы магнитлеўши токиның артыўына алып келеди ҳәм нәтийжеде диң төменлеўине
себеп болады. Кепсерлеўши аппаратлар сыяқлы индуктивлиги жоқары болған электр тутыныўшылардың реактив қуўат компенсаторларысыз ислетилиўи себеп болады.
8. Туўрылағышлы қурылмалардың болыўы ҳәм тойыныў режимине жақын режимде ислеп атырған ферромагнит өзекли электр тутыныўшылардың болыўы нәтийжесинде тармақтағы кернеўдиң синусоидаллығы бузылады. Асинхрон мотор ҳәм трансформаторларда синусоидал емес кернеў тәсиринде қосымша қуўат төменлеўи пайда болады ҳәм бул изоляцияның ислеў мүддетин азайтады.

бул жерде биринши гармониканың қуўат коэффициенти,
– дүзетиў коэффициенти, I – гармоника қураўшысының тәртип саны.



2.2 – сүўрет. Асинхрон электр мотор қуўат коэффициентиниң (а), электр мотор исши машина жүритпе ПЖК лериниң (б) жүклениў коэффициентине байланыслы графиклери


Қурылма улыўма қуўат пайызының азайыўы төмендеги формула
менен анықланады:
Санаат кәрханаларында ислетилип атырған қуўат коэфициенти 0,2 – 0,5 (кепсерлеў қурылмалары, кранлар, экскаваторлар) дан 0,7 – 0,8 (вентиляторлар, бетон араластырғышлар, конвеерлер) ге шекем болған, соның менен бир қатарда қуўат коэффикиенти бирге жақын болған ҳәм сыйымлы жүклениўли (синхрон моторлы компрессор ҳәм насослар) электр пайдаланыўшылар болыўы мүмкин. Электр қурылмаларды эксплуатация етиў қағыйдаларына көре тармақтың
қуўат коэффициенти мәниси 0,92 – 0,95 болыўы талап етиледи.
Қуўат коэффициентин арттырыў ҳәм электр үскенелердеги қуўат ысырабын азайтыў мақсетинде төмендеги илажлар көриледи:

1. 
   Роторы қысқа тутастырылған асинхрон моторларды таңлаў ҳәмде мүмкиншилиги ҳә шәраятына қарап сыўыўы аңсат кешиўши ашық конструкциялы моторларды қоллаў.
   

2.3 – сүўрет. Исши машинада жумсалып атырған электр энергия салыстырма мәнисиниң жүклениў коэффициентине байланыслы графиги


2. Исши механизими электр үскенелерин толық жүклеў ҳәм ислеп шығарыў даўамында бир тегис бөлистирилиўине ерисиў. 2.2 – сүўретте мотордың ҳәм ПЖК, исши механизим ҳәм жүритпениң ПЖК ларының жүклениў коэффициенти К_ю ға байланыслы рәўиште өзгериўи келтирилген.
Үнемленген электр энергияны есаплаў ушын электр
энергияның алдын салыстырма мәнисин есаплаймыз:

бул жерде исши механизмниң толық жүкленгенлигиндеги ПЖК; К_ю – жүклениў коэффициенти; К_Т – исши механизмниң ислетилиў коэффициенти; исши механизмниң түри ҳәм конструкциясына байланыслы болған коэффициент.
К_ю ҳәм К_Т коэффициентлер төмендеги формулалар жәрдеминде анықланады:

бул жерде П_Н – мотордың номинал қуўаты, т_м – механизмниң ислеў ўақты, т_о – салт жүриў ўақты.
Исши механизмниң максимал жумыс режими ушын т_о = 0 ва К_Т = 1, К_ю = 1 болғаны ушын электр энергияның салыстырма мәниси ең минимал болады:
.
Исши механизми жүклениўин арттырыў нәтийжесинде үнемленетуғын энергияны есаплаў ушын 2.3 – сүўреттеги графиклерден ҳәмде коэффициентин есапқа алған жағдайда ҳәр саатта электр энергиядан алынатуғын үнемлеў төмендеги формула менен есапланады:

бул жерде жүклениў көбейгенге шекем ҳәм көбейгеннен соң электр
энергия салыстырма мәнисиниң салыстырма өзгериў коэффициентлери.