Reaktiv quvvatni kompensatsiyalash

Sinxron mashinalar haqida ma`lumotlar.

Uch fazali sinxron motorlar (SD) turli mashina va mexanizmlarning elektr yuritmalarida keng qo‘llaniladi, bu ularning yuqori texnik - iqtisodiy ko‘rsatkichlari bilan tushuntiriladi:

1. 
   SD lar yuqori quvvat koeffisientiga ega, ushbu koeffisient quvvati katta bo‘lmagan yuritmalar uchun birga teng, katta quvvatli qurilmalar esa o‘zuvchi sos  ega bo‘ladi. SD ni o‘zuvchi sos  bilan ishlashi va tarmoqqa reaktiv quvvatni berish qobiliyati elektr taominoti tarmog‘ining ish rejimlar va tejamliligini yaxshilash imkonini beradi.
   
2. 
   Zamonaviy SD larning yuqori f.i.k. ga ega bo‘lishi, ushbu koeffisient 96
   

 98% ga teng, bu xuddi shuningdek, o‘lchovlar (gabarit) va tezlikdagi AD ning
f.i.k. dan 1,0  1,5% ga ortiqdir.

3. 
   SD ning yuklamaga chidamlilik qobiliyatini, qo‘zg‘atish tokini o‘zgartirish ‘isobiga rostlash imkoniyatini borligi va SD dagi ushbu ko‘rsatkichning AD ga nisbatan tarmoq kuchlanishga kamroq bog‘liqligi.
   
4. 
   SD absolyut bikr mexanik xarakteristikaga ega.
   
5. 
   SD konstruksiyasining mu’im afzalligi - katta ‘avo bo‘shlig‘idir, shuning uchun uning xarakteristikalari va xossalari, podshipniklarning yeyilishi va rotor montajidagi noaniqliklarga kam bog‘liqdir.
   

2.SD larni juda katta quvvatlar uchun (bir necha o‘nlab megavatt) tayyorlash mumkinligi.
Sinxron motor – reaktiv quvvat kompensatori
Elektr ta`minoti tizimining ishi, elektr isteomolchilarni reaktiv quvvatni olishi bilan xarakterlanadi. Bu, tizim elementlarida qo‘shimcha elektr isroflarini ‘osil qiladi, kuchlanish qiymatini pasayishiga va podstansiyalar ‘amda tarqatuvchi tarmoqlarning orttirilgan o‘tkazish qobiliyatiga ega bo‘lish zarurligini talab qiladi. Bularning barchasi tizimning ishlashidagi tejamligini kamaytiradi. Shu sababli, elektr taominoti tizimi ishining ko‘rsatkichlarini yaxshilash uchun reaktiv quvvatni qoplash talab qilinadi. Qoplash bir necha usullar orqali amalga oshiriladi.
Reaktiv quvvatni qoplashning samarali usullaridan biri SD dan foydalanish bilan bog‘liqdir. Unda qo‘zg‘atish tokini rostlash ‘isobiga, elektr tarmog‘iga reaktiv quvvatni generatsiya qilishni amalga oshirish mumkin bo‘ladi.
Bu xolatda SD o‘zuvchi cos bilan ishlaydi. SD ning reaktiv quvvatni qoplovchi sifatida ishlash imkoniyatini SD ning U-ko‘rinishidagi xarakteristikasi ko‘rsatib beradi. 2.7-rasmda keltirilgan xarakteristikalar stator toki I<sub>1</sub> va uning sos sini qo‘zg‘atish toki I<sub>q</sub> bilan U = sonst va R = sonst bo‘lgandagi bog‘lanishlarni ko‘rsatadi.
I<sub>1</sub> (I<sub>k</sub>) xarakteristikalari shuni ko‘rsatadiki, qo‘zg‘atish tokini I<sub>k</sub> noldan boshlab orttirilganda, stator toki I<sub>1</sub> oldin kamayadi (bu uning reaktiv tashkil etuvchisini kamayishi ‘isobiga bo‘ladi). Maolum bir qo‘zg‘atish tokida, u (I<sub>1</sub>) nolga, sos esa birga teng bo‘lib qoladi (sos = 1). Qo‘zg‘atish tokini orttirish bilan stator tokining reaktiv tashkil etuvchisi ‘am ortib boradi, ammo endi u faza bo‘yicha o‘zuvchi bo‘ladi. SD reaktiv quvvat generatori bo‘lib ishlaydi va uni tarmoqqa uzata boshlaydi.
To‘la (gabarit) quvvat S ni aktiv quvvat P ga nisbatini yozamiz:
S / P  / P 
Misol uchun talab qilinsinki, reaktiv o‘zuvchi quvvat aktiv quvvatning 40% ni tashkil etsin, yaoni Q/P = 0,4. formula bo‘yicha ‘isoblar aniqlaydiki, bunda S/P nisbat 1,08 ni tashkil etadi, yaoni ko‘rsatilgan reaktiv quvvatni generatsiya qilish gabarit quvvatining faqat 8% ga orttirishga olib keladi. Bu SD ni reaktiv quvvatni qoplash uchun ishlatish foydali ekanligini ko‘rsatadi.
SD ni elektr tarmog‘idagi reaktiv quvvatni qoplash uchun ishlatish, odatda, bir nechta masalalarni kompleks xolda ko‘rib chiqishni talab qiladi. Asosiy masalalardan biri, ushbu usuldan foydalanishni texnikaviy-iqtisodiy asoslashdir.
Ma`lumki, SD dan tashqari bu maqsadlar uchun statik qoplovchi qurilmalar (kondensatorlar) va sinxron kompensatorlar qo‘llanilishi mumkin. To‘g‘ri keladigan variantlardan iqtisodiy ji’atdan maqsadga muvofig‘i shu bo‘ladiki, u keltirilgan yillik sarflarning minimalligini taominlaydi.
16.3-rasmdagi xarakteristikalar, shuningdek, SD ni qoplash qobiliyatini, o‘zining validagi quvvat P bilan bog‘lanishni ‘am aniqlash imkonini beradi. Rasmdan ko‘rinadiki, P quvvatni ortishi bilan reaktiv quvvatni generatsiya qilish
so’asi (o‘zuvchi cos) katta qo‘zg‘atish toklar tomoniga siljiydi. Boshqacha aytganda, o‘zgarmas qo‘zg‘atish tokida, valdagi quvvatni o‘zgarishi bilan tarmoqqa berilayotgan reaktiv quvvat ‘am o‘zgaradi. Bundan quyidagi mu’im xulosani chiqarish mumkin: agar SD valdagi o‘zgaruvchan quvvat bilan ishlayotgan bo‘lsa, unda uning qoplash xossasidan to‘la foydalanish uchun, qo‘zg‘atish

16.3-rasm. Sinxron motorning U - ko‘rinishidagi xarakteristikalari
tokini rostlash talab qilinadi.
Shuni ta`kidlash kerakki, SD ni reaktiv quvvat manbasi sifatida

qo‘llash orttirilgan qo‘zg‘atish tokini taominlash va SD ning gabarit (to‘la) quvvatni ko‘paytirishni talab qiladi, ammo bu SD dan shunday manbai sifatida foydalanish uchun chegaralovchi omil bo‘la olmaydi. Buni quyidagi uncha murakkab bo‘lmagan ‘isoblardan ‘am ko‘rish mumkin.
Agar bajarilgan texnikaviy-iqtisodiy hisoblar natijasida, SD ni ma`lum bir reaktiv quvvatni qoplash uchun qo‘llash maqsadga muvofiqligi aniqlangan bo‘lsa, unda keyinchalik ushbu quvvatni alo’ida SD lar orasida eng tejamli tarqatishni belgilash kerak bo‘ladi. Bu qoplashda ishtirok etuvchi SD lar uchun qo‘zg‘atishning optimal variantlarini qidirish bilan amalga oshiriladi. SD ni qo‘zg‘atishning optimal varianti deb, alo’ida SD lar orasidagi reaktiv quvvat Q ni shunday tarqalishi tushuniladiki, bunda reaktiv quvvatni ishlab chiqarish va tarqatish bilan bog‘liq bo‘lgan aktiv quvvatning yig‘ma isroflari minimal bo‘ladi.
Amaliyotda, alohida SD lar orasida reaktiv quvvatni tarqatish yoki ularni to‘la nominal quvvatiga S<sub>n</sub> yoki ularning aktiv quvvatiga P<sub>n</sub> proporsional tarzda bo‘lib tarqatish orqali amalga oshiriladi. ‘isoblar shuni ko‘rsatadiki, ushbu prinsip qiymati minimalga yaqin bo‘lgan aktiv quvvat isroflarini beradi
Oraliq kuch filtrlari drossel va kondensatorlarni ketma – ket ulangan va ma’lum chastotaga sozlanib, ushbu chastotadagi yuqori garmonik tashkil etuvchilarni yo`qotish yoki ular ta’sirini kamaytirish uchun xizmat qiladi.
Yarim o`tkazgichli statik reaktiv quvvat manbalari hozirgi paytda tannarxi yuqori bo`lganligi uchun amalda qo`llanilmaydi

Q_kq=P_h∑* (tgj₁ – tgj₂)=734,6*(0,62-0,33)=205,3 kVar
bu yerda, tgφ₁ – iste’molchining kompensatsiyaga qadar bo‘lgan reaktiv quvvat koeffitsiyenti bo‘lib, u quyidagicha aniqlanadi:

= =0,62
tgj₂ – normativ reaktiv quvvat koeffitsiyenti bo‘lib, u 0,328 ga teng. Umumiy holda iste’molchining reaktiv quvvat koeffitsiyenti tgj₂=0,328 ga teng bo‘lishi kerak. Bu esa aktiv quvvat koeffitsiyentining cosφ=0,95 ga teng bo‘lishi bilan ifodalanadi. Quvvat koeffitsiyentlarining bu qiymatlarda bo‘lishi, energotizimning normal ish holatini (tarmoqlardagi quvvat isroflarining ruxsat etilgan qiymatlarda ekanligini) xarakterlaydi. Reaktiv quvvatni kompensatsiya qilishning asosiy maqsadi ham, aktiv va reaktiv quvvat koeffitsiyentlarining me’yoriy ko‘rsatkichlarini ta’minlashdan iboratdir.

Q_kq qiymati 50 kVAr dan kam bo‘lgan iste’molchilarda, kompensatsiya masalasi ko‘rib chiqilmaydi. Sababi, yuqorida ta’kidlanganidek, kompensatsiya qilish maxsus kompensatsiyalovchi qurilmalar yordamida amalga oshiriladi. Q_kq qiymati 50 kVArdan past bo‘lgan iste’molchilarda bu qurilmalarning o‘rnatilishi o‘zini iqtisodiy jihatdan oqlamaydi.
2. Q_kqning qiymatiga qarab, Q_kq ≤Q_kb shartiga muvofiq kondensator batareya quvvati tanlanadi. Bu yerda Q_kb kompensatsiya qilinadigan quvvat miqdorini ishlab chiqaruvchi kompensatsiya qurilmasining quvvatidir. Bugungi kunda sanoat korxonalarida kompensatsiyalovchi qurilmalar sifatida kondensator batareyalardan foydalanilmoqda. 3-ilova ma’lumotlaridan foydalanib yuqoridagi shartni qanoatlantiradigan kondensator batareyalari quvvatini tanlaymiz. Q_kq=205,3 kVArga teng. 2-ilovadagi jadvaldan shu qiymatga yaqin va undan yuqori bo‘lgan Q_kb=250kVar kondensator batareya qurilmasi tanlanadi. Lekin bu qiymat Q_kq dan ancha katta. Bu esa o‘z navbatida qo‘shimcha quvvat isrofiga olib keladi. Shunday hollarda istisno tariqasida ±10 kVAr qiymatga farq qiladigan kompensatsiyalovchi qurilmalarni tanlash tavsiya etiladi. Shundan kelib chiqib, Q_kb=200 kVar qiymatidagi УКТ – 200 - 0,38У3 markali kondensator batareya tanlanadi. Bu yerda: У – устройтва; К – компенцирующий; Т – по регулировании по току нагрузки; ya’ni tok bo‘yicha rostlanadigan kompensatsiya qurilmasi; 200 – bu qurilmaning nominal quvvati, kVAr; 0,38 – nominal kuchlanishi, kV; У3 – qurilmaning yopiq holdagi binolarda ishlatilishi.
3. Kompensatsiyalovchi qurilma o‘rnatilgandan keyingi hisobiy reaktiv quvvat miqdori aniqlanadi:

Q_kk=Q_h-Q_kb=446-200=246 kVar
4. Kompesatsiyadan keyingi to‘la hisobiy quvvat aniqlanadi:


Zavodning qolgan sexlari uchun ham xuddi shu ifodalar yordamida reaktiv quvvatni kompensatsiyalab, kompensatsiyalovchi qurilmalarning quvvati tanlanadi va 3-jadvalda ko‘rsatib o‘tiladi.