2.2. Transformatorlar va uch fazali transformator chulg`amlari
ulanish guruhini aniqlash
O`qitish jarayoniga yangi uslublarni tadbiq etish kadrlar tayyorlash
talablarining tarkibiy qismini tashkil etadi. Shu maqsadda qo`yida uch fazali ikki
chulg`amli transformatorning chulg`amlari ulanish guruhini aniqlashga yangicha
uslubiy yondashish e`tibor uchun havola qilinmoqda.
Ma`lumki, elektr stantsiyalarida ishlab chiqilgan elektr energiya uzoq
masofalardagi iste`molchilarga uzatishda o`zaro parallel ulangan bir necha kuch
oshiruvchi transfarmatorlari vositasida amalga oshiriladi. Sanoatning turli
soholaridagi elektr ta`minoti tizimlarida ham parallel ulangan pasaytiruvchi
kuch transfarmatorlaridan foydalaniladi. Transfarmatorni parallel ulash uchun
qo`yiladigan muhim shartlardan biri, ularning chulg`amlari bir xil ulanish
guruhiga ega bo`lishdir.
«Elektr mashinalari» kursiga oid darslik va o`quv qo`llanmalarida ikki
chulg`amli transfarmator chulg`amlarining ulanish guruhini, asosan tsiferblatli
soatdan foydalanib aniqlash usuli bayon qilingan (bu usul standart tomonidan
ham tavsiya qilinadi) va mazkur usulning boshqa usullaridan ungayligi
taqidlangan. Shu bilan birga bu usulni tushintirishda metodik jihatdan bazi bir
kamchiliklar ham mavjud, ya`ni yuqori kuchlanishli (YuK) va past kuchlanishli
(PK) chulg`amlar EYuK lari uchun qurilgan vektor diagrammalar alohida-
alohida quriladi. «Yulduz» sxemasiga ulangan YuK sho`lg`am fazaviy EYuK
lari uchun qurilgan vektor diagrammada ikkita (masalan A va V fazalar) vektor
uchlarini o`zaro birlashtirib aniqlangan liniyaviy kuchlanish vektori chizmada
ogma holatni egallagan bo`lsa ham soatning 12 raqamiga yunaltirilgan deb
tasavvur qilinadi.
Bu jarayondagi:
a) vektor diagrammalarning bir-biriga bog`lanmagan holda
qurilishi va so`ngra ularni bir-biriga qo`shish tartibi;
23
b) YuK chulg`am uchun qurilgan vektor diagrammadan aniqlangan liniyaviy
kuchlanish vektori ogma holatni egallagan bo`lishidan qatiy nazar soatning 12
raqami o`rniga 0 ning izohsiz ishlatilishi talabalarda ayrim tushinmovchiliklarga
olib keladi.
Uch fazali transformatorlarning tuzilishi va ishlash printsipi
Uch fazali transformatorlar, asosan, uch fazali tok sistemasini
transformatsiyalash uchun ishlatiladi. Uch fazali transformator umumiy po`lat
o`zakka ega bo`lib, alohida fazalarning toklari hosil qilgan barcha magnit oqimlari
ana shu o`zak bo`ylab tutashadi.
Uch fazali transformatorning po`lat o`zagi ostki va ustki tomonlardan
birlashtirilgan uchta sterjendan iborat. Har bir sterjenda har fazaning birlamchi va
ikkilamchi chulg`amlari joylashtirilgan. Chulg`amlar yulduz yoki uchburchak
sxemada ulanishi mumkin. Bu biriktirish sxemalari tegishlicha U` va Δ tarzda
belgilanadi. Chulg`amlar qanday sxemada ulanishidan qat`iy nazar birlamchi
chulg`amning bosh uchlari (A, V, S) va oxirgi uchlari (X, Y, Z) katta harflar bilan,
ikkilamchi chulg`amning bosh uchlari (a, b, c) va oxirgi uchlari (x,y,z) kichik
harflar bilan belgilanadi.
Birinchi o`raladigan chulg`amning o`ralish yo`nalishi ixtiyoriy, ammo
qolgan fazalarning chulg`amlari birinchi o`ralgan chulg`amning yo`nalishida
o`ralishi kerak. Faqat shundagina ayrim fazalardagi toklarning va ularni hosil
8-расм
24
qilgan magnit oqimlari
)
,
,
(
С
В
А
Ф
Ф
Ф
larning shartli musbat yo`nalishi ta`minlangan
bo`ladi. (8-rasm, a).
Kirxgofning birinchi qonuniga binoan istalgan vaqt lahzasida uchala faza
magnit oqimlarining yig`indisi doimo nolga teng. Masalan, 5.14-rasm, b dagi
magnit oqimlarining o`zgarish grafigidan ko`rinadiki,
m
А
Ф
Ф
bo`lgan t
1
vaqtda
А
Ф
o`zining musbat maksimal qiymatiga erishgan bo`lsa, qolgan ikkita magnit
oqimi
В
Ф
va
С
Ф
larning manfiy yarim maksimal qiymatlarga ega bo`lishi uchala
faza magnit oqimlarining po`lat o`zak bo`ylab qo`shilishini (8-rasm, v) bildiradi,
ya`ni
0
2
1
2
1
С
m
В
m
mА
Ф
Ф
Ф
Uch fazali ikki chulg`amli transfarmator chulg`amlari ulanish guruhini
aniqlashning tavsiya qilinayotgan usulida bu kamchiliklarga barxam berilgan.
Bu usul qo`yidagicha tushintiriladi:
Dastavval, soatni tasvirlovchi doira chizilib, uning raqamlari aylanaga teng
taqsimlanib belgilanadi. Uch fazali transfarmatorning ulanish guruhi YuK va PK
chulg`amlarining liniyaviy EYuK lar vektor diagrammalar chiziladi. Buni
qo`yidagi sxemalar uchun ko`rib o`tamiz:
2. Uch fazali transfarmatorlarni (Y/Y) «yulduz-yulduz» sxemasida ulash.
Shuni eslatish lozimki, transfarmator chulg`amlarining ulanish guruhini
aniqlashda uning salt ishlash rejimidagi
(U
1f
=E
1f
; U
1l
=E
1l
; U
2f
=E
2f
; U
2f
=E
2f
)
Ma`lumki, YuK sho`lg`am «yulduz» sxemasiga ulanganda uning fazaviy
EYuK lari vektor diagrammasi bir-biridan faza jihatdan 120
0
siljigan uchta bir
xil vektordan iborat bo`lib, ularning uchlari o`zaro to`g`ri chiziqlar bilan
birlashtirilganda tomonlari liniyaviy EYuK ni beradigan teng tomonli uch
burchak hosil bo`lishi tufayli uch burchakning bitta (masalan, AV) tomoni YuK
chulg`amning liniyaviy EYuK vektoriga moduli jihatdan teng (AV=E
AV
) va u
25
soatning «12» raqamiga doimiy ravishda yo`naltirilgan bo`lishi kerak. Shu
sababli YuK chulg`amning vektor diagrammasiga oid uchburchakni doiraning
markazidan «12» raqamiga yo`naltirilgan AV radiusni chizishdan boshlanadi.
Shu uchburchakka tegishli yana bitta tomonining holatini aniqlash uchun
aylananing V nuqtasidan o`ng tomonda uzunligi AV radiusga teng bo`lgan VS
vatarni o`tkazamiz. A, V va S nuqtalarini o`zaro to`g`ri chiziqlar bilan
birlashtirib teng tomonli uchburchak xosil bo`ladi. Bu uchburchak
medianalarining kesishgan nuqtasidan uning uchlarigacha bo`lgan oraliq
(chizmada vektor) YuK sho`lg`am fazaviy EYuK larni beradi.
Yuqori kuchlanishli chulg`am uchun aniqlangan fazaviy EYuK vektorlari
transformatorning PK chulg`ami uchun vektor diagrammani qurishda zarur
bo`ladi. Bunda YuK va PK chulg`amlarining uralish yo`nalishi hamda fazaviy
chulg`amlarning boshi va oxirlarining belgilanishi bir xil bo`lganida bir o`zakda
joylashtirilgan chulg`amlarni bitta fazaviy magnit oqimi kuch chiziqlari kesib
o`tganligi tufayli, chulg`amlarning EYuKlari fazaviy chulg`amlari oxiridan
boshiga bir xil (musbat) yo`nalgan holati tekshiriladi.
Ikkilamchi chulg`am liniyaviy EYuK vektori E
AV
YuK chulg`amining
liniyaviy EYuK vektori E
AV
ga nisbatan 0 dan 360
0
oraligida burchaklarga
siljigani uchun 360
0
ni 12 ga bo`lgandan chiqqan natija (30
0
) dagi singari
ulanish guruhiningbirligi qilib qabul qilinadi.
Yulduz sxemasiga ulangan past kuchlanishli chulg`am EYuK lari vektor
diagrammasini qurish uchun YuK chulg`amning A fazaviy chulg`am EYuK
vektori E
xa
fazaviy vektorlar MN chizig`i ustida yotganligidan «a» nuqtani «A»
ning ustiga qo`yish jarayonida mazkur yordamchi chiziq juda ham qulaylik
yaratadi., yani E
AV
vektorni o`ziga parallel siljitishda uning «a» nuqtasi soat
doirasining markazidagi «A» nuqta tomon MN chizig`i bo`yicha sirpantiriladi.
Chulg`amlar Y/Y ulangan hol uchun qurilgan vektor diagrammalar shu
tartibda birlashtirilganda PK chulg`amining liniyaviy EYuK vektori E
AV
YuK
chulg`amining liniyaviy EYuK vektori E
AV
bilan ustma-ust tushadi. Ularning
26
orasidagi siljish burchigi 0 bo`lgani uchun chulg`amlarning ulanish guruhi 0
bo`ladi.
Uch fazali ikki chulg`amli transformator chulg`amlarining ulanish guruhini
tsiferblatli soat yordamida aniqlash usulida past kuchlanishli chulg`am liniyaviy
EYuK vektori (E
AV
) soatning kichik mili orqali belgilanadi va umumiy holda,
Chulg`amning ulanish guruhlariga qarab, soatning bu mili 0 (12) …11 butun
sonlarni ko`rsatishi mumkin.
3. «Yulduz-yulduz» (Y/ Δ ) sxemasida ulash
Transformatorning YuK chulg`ami
«yulduz», PK chulg`ami esa
«uchburchak» sxemasi bo`yicha ulanganda YuK chulg`amida o`zgarish
bo`lmagani tufayli YuK chulg`am EYuK lari uchun qurilgan vektor diagramma
ham o`zgarmaydi.
Bu sxemani PK li chulg`am uchlarining belgilanishi almashtirilgan hol uchun
ko`rib chiqamiz.
Past kuchlanishli chulg`am boshlari va oxirlarining belgilanishlari most
ravishda almashtirilgandan keyin ham G` uchburchak G` sxemasi to`g`ri ketma-
ketlikda birlashtirilgan holda PK iste`molchiga ulashni a,b, s uchlaridan amalga
oshirilsa, EYuKlar ularning boshidan oxiriga yunaladi. PK chulg`am uchun
vektor diagrammani qurishda yordamchi MN to`g`ri chiziqning doiradan past
qismida birorta nuqtadan YuK chulg`am V fazoviy EYuK vektori E
YB
ga
parallel qilib, unga teskari yo`nalishda E
AV
=E
VU
vektori chiziladi. Chulg`amning
boshqa fazaviy EYuK vektorlarini ko`rsatish zarurati tug`ilsa, ularni ham
tegishlicha YuK fazaviy EYuK vektorlari teskari yo`nalishda chizish mumkin.
Lekin transformatorning ulanish guruhini aniqlash uchun E
AV
ning E
AV
ga
nisbatan yo`nalishini aniqlash etarlidir.
Shunday qilib, PK chulg`am EYuK vektorining tegishlicha YuK chulg`am
EYuK vektoriga nisbatan siljishini soat kichik milining katta miliga nisbatan
tutgan holati orqali aniqlanadi va berilgan shartlar uchun ulanish guruhi «5»
ekanligi ma`lum bo`ladi.
27
4. «Yulduz-zigzag» (Y/Z) sxemasida ulash
Bu sxema amalda quvvati 25-250kv/A bo`lgan umumiy va maxsus maqsadli
kuch transformatorlarida ishlatilishdan qatiy nazar adabiyotlarda mazkur
sxemaga ulangan uch fazali ikki chulg`amli transformator chulg`amlarining
ulanish guruhini aniqlashga oid metodika keltirilmagan. Ma`lumki, «yulduz-
zigzag» sxemasi yuqorida ko`rilgan sxemalarga nisbatan o`ziga xos xususiyatga
ega.
Chulg`amlarning o`ralish yo`nalishi va uchlarining belgilanishi bir xil
bo`lgan transformatorning PK sho`lg`am EYuK lari vektor diagrammasini
ko`rish uchun «A» fazaning (a-x) va V fazaning (v-u) g`altaklari o`zaro qarshi
ulanganligi ularda hosil bo`ladigan EYuK lar bir-biridan 120
0
siljigan hamda
EYuK larning yo`nalishi qarshi bo`lganligidan ularni geometrik ayirish
natijasida E
a
, E
v
, E
s
fazoviy EYuK vektorlari hosil bo`ladi.
E
a
=
E
v
- E
a
,
E
v
= E
s
– E
v
, E
s
= E
a –
E
s
Takidlash lozimki, tavsiya qilinayotgan usulda bulardan aniqlanadigan
liniyaviy EYuK vektori E
a
ning «a» nuqtasi MN yordamchi chizig`i ustida
yotadigan bo`lishi lozim.
«V» fazaning ikkinchi (v-u) g`altagida hosil bo`ladigan EYuK E
v
neytralga
yo`nalgan, shu fazaga tegishli YuK chulg`am EYuK E
v
esa neytraldan chulg`am
boshiga yo`nalgan. Shu sababli E
v
vektori E
v
teskari yo`nalishda qo`yiladi va
uning uchidan A fazaning PK chulg`amiga tegishli birinchi (a-x) g`altagi EYuK
vektori E
a
ni YuK chulg`amning A fazaviy EYuK vektori E
A
ga mos yo`naltirib
chiziladi. So`ngra E
A
vektorining uchini neytral nuqta bilan birlashtirib fazaviy
EYuK vektori E
A
hosil
qilinadi. «V» va «S» fazaviy chulg`amlarining tegishlicha EYuK vektorlari
E
a
va E
s
lar ham huddi shu tartibda hosil qilinadi. E
A
va E
V
vektorining
yo`nalishi va kattaligini aniqlaymiz.
28
9-rasm
Bu vektorni o`ziga parallel ravishda YuK chulg`am uchun qurilgan vektor
diagrammaning «A» nuqtasiga liniyaviy vektor E
AV
ning «a» nuqtasi ustma-ust
tushadigan qilib MN chizig`i bo`yicha ko`shirilganda E
AV
vektori soatning «11»
raqamiga
yo`nalganligi
kuzatiladi.
Demak,
berilgan
sxema
uchun
chulg`amlarning guruhi 11 ekan. Uch fazali transformatorlar chulg`amlarini
ulash sxemalarini kasr tarzida ko`rsatish qabul qilingan. Kasrning suratidagi
belgi birlamchi chulg`amni, maxrajidagi belgi esa ikkilamchi chulg`amni ulash
sxemasini bildiradi. Masalan, 5.14-rasm, a dagi uch fazali transformatorning
chulg`amlari yulduz/yulduz sxemada ulangan bo`lib, Y/ Y tarzida belgilanadi.
Agar yulduz/uchburchak sxemada ulangan bo`lsa, Y/ Δ belgi bilan ko`rsatiladi.
Amalda, asosan kichik va o`rtacha quvvatli (taxminan 1800 kVA gacha bo`lgan)
transformatorlarning ikkala chulg`amiga nisbatan yulduz usulida ulash sxemasi
qo`llaniladi. Bunday ulashda chulg`amlarning izolyatsiyasi faza kuchlanishiga
)
3
(
л
ф
U
U
, uchburchak sxemada ulanganda esa liniya kuchlanishiga
hisoblanadi. Odatda, transformatorning yuqori kuchlanishli chulg`ami (manba
tomondagi) yulduz sxemaga ulanadi. Bunda ma`lum qiymatdagi liniya
kuchlanishini olish qulay va chulg`amning o`ramlar soni kam bo`ladi.
Chulg`amlarni uchburchak
sxemada ulash katta toklarda ma`qul bo`lgani uchun Y/Δ sxema past kuchlanish
tomoni katta quvvatli bo`lgan transformatorlarda qo`llaniladi.
29
Uch fazali tok zanjirlarida faza va liniya kuchlanishlari bir-biridan farq qilgani
uchun fazali transformatorlarning birlamchi va ikkilamchi chulg`amlari bir xil
sxemada, masalan yulduz/yulduz (Y/Y) sxemada ulanganda (5.14, 5.15-rasm, a)
birlamchi
va
ikkilamchi
chulg`amning
faza
)
,
(
a
A
U
U
va
liniya
)
,
(
a b
AB
U
U
kuchlanishlarining vektorlari faza mos tushadi (5.15-rasm, b). Dastlab
ikkala chulg`amning faza kuchlanishlari diagrammasi quriladi, so`ngra liniya
kuchlanishlarining diagrammasini quramiz. Agar birlamchi chulg`amning liniya
kuchlanishi vektori
AB
U
ni soat milining harakat yo`nalishida 30
0
ga burib, uni 0
(yoki 12) raqamida turibdi desak, ikkilamchi chulg`amning liniya kuchlanishi
vektori
a b
U
ni ham o`sha yo`nalishda 30
0
ga bursak, u ham 0 raqamiga to`g`ri
keladi. Bu, chulg`amlar yulduz/yulduz sxemaga ulanganda ularning ulanish
turkumi
0
ekanligini
bildiradi.
Birlamchi
va
ikkilamchi
chulg`am
uchburchak/uchburchak sxemada ulanganda
ф
л
U
U
bu holda ham chulg`amlarning
ulanish turkumi 0 bo`ladi. Demak, birlamchi va ikkilamchi chulg`amlar bir xil
sxemada ulanganda 0 nchi ulanish turkumi olinar ekan. Bunday ulanish turkumi
Y/Y – 0 va Δ /Δ – 0 tarzda belgilanadi.
Uch fazali transformatorning birlamchi chulg`ami yulduz, ikkilamchi
chulg`ami esa uchburchak sxemada ulansa, u holda boshqa ulash turkumi olinadi.
Ikkilamchi chulg`amni uchburchak sxemada ulash uchun A fazaning bosh uchi V
fazaning oxirgi uchi bilan, V fazaning bosh uchi S fazaning oxirgi uchi bilan va
hokazo tarzda ulash kerak (5.16-rasm,a). Birlamchi chulg`am yulduz, ikkilamchi
chulg`am
uchburchak
sxemada
ulanganda,
birlamchi
va
ikkilamchi
chulg`amlarning faza kuchlanishlari vektorlari (
a
a x
A
U
U
U ,
va hokazo) faza
bo`yicha mos tushsa ham, ammo liniya kuchlanishlarining (
a b
AB
U
U
,
va hokazo) bir-
birlaridan faza bo`yicha 30
0
yoki bir necha 30
0
ga siljigan bo`lishi mumkin (5.16-
rasm,b). Birlamchi chulg`am kuchlanishining vektor diagrammasi (5.16-rasm, b)
(5.15-rasm, b) dagidek, o`zgarishsiz qoladi. Uchburchak sxemada ulangan
ikkilamchi chulg`amning vektor diagrammasida faza kuchlanishi vektori
a
ax
U
U
birlamchi chulg`amning faza kuchlanishi vektori
A
U
bilan faza bo`yicha
30
mos tushadi, shuning uchun vektor
a x
U
vektor
A
U
ga,
b y
U
esa
B
U
ga parallel qilib
o`tkaziladi. Faza kuchlanishlarining shartli musbat yo`nalishi sxemalarda(5.15-
rasm, a va 5.16-rasm, a) chulg`amlarning oxirgi uchlaridan bosh uchlariga tomon
olingan. Chulg`am uchburchak sxemada ulanganda turli fazalarning bosh va oxirgi
uchlari bir nuqtada birlashadi, masalan, a va y, b va z, x. Bu nuqtalar orasidagi
potentsiallar o`zaro teng. Birlamchi chulg`amning vektorlar
diagrammasidan ko`rinadiki, liniya kuchlanishining vektori
AB
U
V nuqtadan A
nuqtaga yo`nalgan, u holda ikkilamchi chulg`amning liniya kuchlanishi vektori
a b
U
ham V dan A ga tomon yo`nalgan (10-rasm, b).
Agar birlamchi chulg`am liniya kuchlanishining vektori
AB
U
ni soat milining
harakat yo`nalishida 30
0
ga burib, uni 0 raqamiga turibdi deb, ikkilamchi
chulg`amning liniya kuchlanishi vektori
a b
U
ni ham 30
0
ga burganimizda u
soatning 11 raqamiga to`g`ri keladi. Demak, birlamchi chulg`ami yulduz,
ikkilamchi chulg`ami uchburchak sxemada ulangan uch fazali transformator
chulg`amlarining ulanish turkumi 11 bo`lib, u Y/Δ – 11 tarzda belgilanadi.
Demak, uch fazali transformator birlamchi va ikkilamchi chulg`amlari liniya
kuchlanishlarining faza siljishiga ko`ra farq qiluvchi turli ulash sxemalariulash
turkumlari deyiladi.
Uch fazali transformatorlarning Y/ Y-0, Y/ Y
0
-0 va Y/ Δ -11 singari ulash
turkumlari ko`p ishlatiladi.
10-расм
31
Transformatorlarni parallel ishlashi
Sanoat korxonalarining podstantsiyalarida bir nechta transformatorlar
o`rnatilgan bo`lib, ular alohida yoki birgalikda (parallel) ishlashi mumkin.
Transformatorlar alohida ishlanganda ularning ikkilamchi chulg`amlari o`zaro
bog`lanmagan,
parallel
ishlaganda
esa
umumiy
nagruzkaga
ulanadi.
Transformatorlarni parallel ishlatish ulardan oqilona foydalanishga imkon beradi.
Masalan, nagruzka kam bo`lgan soatlarda transformatorlarning bir qismini uzib
qo`yish
mumkinyu
Shuningdek,
kuchli
nagruzka
ulanganda
har
bir
transformatorga to`g`ri keladigan nagruzka miqdorining kichikroq bo`lishi va har
bir transformatorning bir tekis yuklanishi ta`minlanadi.
Transformatorlarning parallel ishlashi uchun quyidagi shartlar bajarilishi
kerak:
1. Birlamchi va ikkilamchi chulg`amlarning nominal kuchlanishlari bir xil
bo`lishi kerak; transformatsiya koeffitsientining farqi 0,5% dan ortib ketmasligi
kerak
2. Qisqa tutashish kuchlanishlari bir xil bo`lishi kerak (±10% farq qilishiga
yo`l qo`yiladi).
3. Uch fazali transformatorlar parallel ishlashi uchun ularning ulanish
turkumlari bir xil bo`lishi kerak.
11-rasm
32
12-расм
Transformatorning parallel ishlash sxemasi 11-rasmda ko`rsatilgan. Transformator
salt ishlaganda ikkilamchi chulg`am zanjirida tokning yo`qligi hamda
nagruzkaning parallel ishlayotgan transformatorlarning nominal quvvatlariga
proportsional ravishda to`g`ri taqsimlanishi transformatorlar normal holda parallel
ishlashining asosiy belgilari hisoblanadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |