1.35-rasm
. Avtotransformator uchun S
em
/S=
f
(k
U
) bog‗liqlik (a): 1 – oshiruvchi
avtotransformator uchun (k'
U
<1); 2 – pasaytiruvchi avtotransformator uchun (k
U
>1) oshiruvchi
avtotransformatorning aktiv-induktiv (φ'>0) yuklama uchun vector diagrammasi (b): [k
w
= 2;
k
U
= 1/(1+1/2) = 2/3]
Bu soddalashtirishlar qatorida aktiv va reaktiv quvvatlar isroflari ham
e‘tiborga olinmagan holda avtotransformatorning bitta tarmog‗idan ikkinchisiga
uzatiladigan to‗la quvvat sni ikkita tashkil etuvchidan iborat deb qarash mumkin:
S=U·I=U
1
(I
1
+I
2
)=U
1
I
1
+U
1
I
2
=U
2
I
2
+U
1
I
2
=S
em
+S
e
=(U
1
+U
2
)I
2
=U'·I'=S'
, (1.42)
bunda
U=U
1
va
I=I
1
+I
2
kattaliklar (1.41) dan olingan;
S
em
=U
1
I
1
≈U
2
I
2
–
elektromagnit quvvat (bu yerda U
1
≈E
1
va U
2
≈E
2
deb taxmin qilingan); S
e
= U
1
I
2
–
elektr
quvvat;
S'=U'·I'
– avtotransformatorning chiqishidagi quvvat.
Avtotransformatorni ishlab chiqarish uchun materiallar sarfi, uninggabaritlari,
tannarxi odatdagi transformatordagi kabi elektromagnit quvvat semorqali
aniqlanadi. haqiqatan ham, chastota
f = const
bo‗lganda
S
em
= m E
1
I
1
= cF
max
(W
1
I
1
) = c (B·q
o‘z.)
(j
ch
· q
ch
)
, (1.43)
bunda B,
q
o‘z
– tegishlicha o‗zak magnit induksiyasi va kesim yuzasi;
j
ch
, q
ch
–
chulg‗am tok zichligi va kesim yuzasi; c – sterjenlar soni.
68
(1.43) ifodadan, magnit induksiya B va chulg‗amdagi tok zichligi j
2
ma‘lum
bo‗lganda o‗zak va chulg‗amlarning o‗lchamlari elektromagnit quvvat semkattaligi
bilan aniqlanadi.
Avtotransformatorda elektromagnit quvvatning to‗la quvvatga nisbati
quyidagiga teng:
a) oshiruvchi avtotransformator (1.35, d-rasm) uchun –
S
em
/S =E
2
I
2
/(m U'·I' )≈E
2
I'/[(E
2
+E
1
)·I']=1/(1+ k
W
)=1– k'
U
,
(1.44)
bunda
I
2
=I';
U'=U
2
+U
1
≈E
2
+E
1
;
oshiruvchi
avtotransformator
transformatsiyalovchi koeffitsiyenti [
k
W
=k'
U
/(1– k'
U
)]ning qiymati (1.37) dan
aniqlangan; oshiruvchi avtotransformator uchun –
k'
U
<1.
b) pasaytiruvchi avtotransformator (1.34.1, b-rasm) uchun –
S
em
/ S =mE
2
I
2
/ (m U·I )≈ E
2
I/ [(E
2
+E
1
)·I] = 1/ (1+ k
W
) = 1– 1/k
U
, (1.45)
bunda
I
2
=I
; pasaytiruvchi avtotransformator transformatsiyalovchi koeffitsiyenti
[
k
W
=1/(k
U
–1
)]ning qiymati (1.37) dan aniqlangan; pasaytiruvchi avtotransformator
uchun –
k
U
>1.
1.35, a -rasmdan ko‗rinishicha kirishdagi (
U
) va chiqishdagi (
U'
) tarmoq
kuchlanishlari nisbati
U'/U=1,25‚2,5
bo‗lgan hollarda avtotransformatorni elektr
energetika sistemalarida katta quvvatli elektr tarmoqlarni biriktirishda o‗zgartirgich
sifatida qo‗llanilganda katta samara beradi.
Isroflari avtotransformatorning hisobiy nominal quvvatiga va qisqa tutashuv
kuchlanishining ketma-ket chulg‗ami nominal kuchlanishiga nisbatlari taxminan
odatdagi transformatornikiga yaqin bo‗ladi, lekin, agar mazkur kattaliklarni
tegishlicha o‗tish quvvati va tarmoqning nominal kuchlanishiga nisbatlari orqali
qaralganda an‘anaviy transformatornikidan
S
em
/S
marta kam bo‗ladi. Bu
quyidagicha tushuntiriladi: o‗ramlar soni wbo‗lgan ketma-ket chulg‗am faqat
yuqori kuchlanish
U'
ning bir qismiga hisoblanganligi tufayli uning qarshiligi
odatdagi transformator ikkilamchi chulg‗ami qarshiligidan kam, o‗ramlar soni
w
1
bo‗lgan «parallel» chulg‗amidan esa tok
I
ning bir qismi o‗tadi.
Avtotransformatorning ikkilamchi tomonidagi kuchlanish o‗zgarishi ikki
chulg‗amli transformator uchun ishlatilgan formulalar bo‗yicha hisoblanadi,
69
chunki avtotransformatorning almashtirish sxemasi transformatornikiga o‗xshash
bo‗lib, faqat parametrlarining kichikligi bilan farqlanadi.
Avtotransformatorning qisqa tutashuv kuchlanishi
u
qt.A
va uning tashkil
etuvchilari quvvati bir xil bo‗lgan transformatornikidan kam bo‗lganligidan
avtotransformatordagi kuchlanish o‗zgarishi
ΔU
A
ning qiymati ham kam bo‗ladi.
Chulg‗amdagi isroflar yig‗indisi
ΣP'
ham nisbatan kam bo‗lganligidan
avtotransformatorning FIK quvvati bir xil bo‗lgan an‘anaviy transformatornikidan
kattaroq bo‗ladi. katta quvvatli avtotransformatorlarda
η=99,5–99,7
foizga teng.
Uch fazali ikki chulg‗amli avtotransformatorning fazaviy chulg‗amlari
«yulduz» sxemasi bo‗yicha ulanadi. Uch fazali uch chulg‗amli katta quvvatli
avtotransformatorning YK va O‗K chulg‗amlari «yulduz» sxemasi bo‗yicha, PK
chulg‗ami esa «uchburchak» sxemasi bo‗yicha ulanadi (1.36, d-rasm).
Uch chulg‗amli avtotransformatorda PK chulg‗amning asosiy vazifasi elektr
uzatish liniyasini tokning yuqori (uchinchi) garmonikasidan himoya qilishdan
iborat. Uni alohida tarmoqqa ulab manba sifatida ishlatib bo‗lmaydi; faqat ayrim
hollarda elektr ta‘minoti sistemasi quvvat koeffitsiyenti cosφ ni oshirish maqsadida
sinxron kompensator ulash yoki zarur bo‗lganda reaktor ulash mumkin, xolos.
Uzatiladigan quvvatni ko‗paytirish uchun elektr uzatish liniyasi
kuchlanishini oshirish va har bitta transformator quvvatini ko‗paytirish talab
qilinadi.
Avtotransformatorning ijobiy xususiyatlari
quyidagicha asoslanadi. Nominal
kuchlanish va quvvatlarning o‗sishi bilan transformatorlarda chulg‗amlarning
massasi, izolyatsion oraliqlari va o‗lchamlari ko‗payadi. Shu sababli har bitta
transformator quvvatini ko‗paytirish imkoniyati ularni transformatorsozlik
zavodidan ekspluatatsiya qilish uchun o‗rnatiladigan joygacha transportda tashish
(gabarit o‗lchamlari va massasi) bo‗yicha cheklangandir. Agar bunday hollarda
teng kuch transformatorlari o‗rniga kuch avtotransformatorlari qo‗llanilsa,
avtotransformatorda hisobiy quvvat
S
h
=U
2
I
ax
o‗tuvchi quvvat S
o‗t
ning faqat bir
qismini tashkil etishi avtotransformator tayyorlash uchun teng quvvatli odatdagi
transformator magnit o‗tkazgichiga nisbatan kesimyuzasi kichik bo‗lgan magnit
70
o‗tkazgichdan foydalanishga imkon beradi. Bunda chulg‗am o‗ramining o‗rtacha
uzunligi ham nisbatan kam bo‗lib chulg‗amni tayyorlashda sim va izolyatsiyalar
kam sarflanadi.
Shunday qilib,
avtotransformatorlarning afzalliklari
quyidagilardan iborat
bo‗ladi:
1) aktiv (mis, elektrotexnik po‗lat) va izolyatsion materiallar kam sarflanadi;
2) gabarit o‗lchamlari nisbatan kichik bo‗ladi; bu quyidagicha tushuntiriladi,
ya‘ni transformator (avtotransformator)ning o‗lchamlari
√
ga mutanosib
ravishda o‗zgaradi. Odatdagi transformatorda
S
em
=S
, avtotransformatorda esa
S
em.A
=[1–(1/k
W
)]·S
. Bunda transformatsiyalash koeffitsiyentining samarali qiymati
1< k
W
< 2,5
oralig‗ida bo‗lganligidan hisobiy quvvat
S
h
=S
em
kamayadi; bu esa
avtotransformator gabarit o‗lchamlarini kamaytirishga imkon yaratadi;
3) FIK nisbatan katta, tannarxi esa arzon bo‗ladi. Kuch avtotransformatorlari
katta quvvatli sinxron va asinxron motorlarni ishga tushirishda hamda yuqori va
o‗ta yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalarida birbiriga yaqin, masalan, 110 va
220 kV; 220 va 500 kV kuchlanishli elektr sistemalarini bog‗lashda qo‗llaniladi.
Tiristorli o‗zgartirgichlarning kuchlanishlari РПН usulida guruhli rostlanib,
bunda o‗tish quvvati 2500–10000 kV·A bo‗lgan kuch avtotransformatorlari
ishlatiladi.
Zaporojyeda
(Ukraina)
ishlab
chiqarilgan
katta
quvvatli
o‗ta
yuqorikuchlanishli bir fazali uch chulg‗amli AODST–667000/1150/500 tipli
avtotransformatorning texnik ma‘lumotlari:
yuqori va o‗rta kuchlanishli chulg‗amlarining nominal quvvati S
N
= 667000
kV·A, past kuchlanishli chulg‗amining nominal quvvati
S
N
= 180000 kV·A;
nominal kuchlanishlari: U
YK
=1150/ 3; U
O‗K
=500 / 3; U
PK
=20 kV; qisqa
tutashuv kuchlanishi
u
qt
= 11,5 %
; salt ishlash toki
i
0
= 0,35 %
; massasi 580 t.
Avtotransformatorning
kamchiliklari
.
Avtotransformatorning
transformatsiyalash koeffitsiyentik
W
> 2,5 bo‗lsa, hal qiluvchi hisoblanadigan
quyidagi kamchiliklarga ega bo‗ladi:
1) pasaytiruvchi avtotransformatorda qisqa tutashuv tokining katta bo‗lishi;
71
2) uqori kuchlanish tomonining past kuchlanish tomoni bilan elektr jihatdan
ulanganligi sababli, butun chulg‗am izolyatsiyasining juda katta elektr
mustahkamlikka ega bo‗lishini talab etadi;
Do'stlaringiz bilan baham: |