Transformatorlarning parallel ulanishi. Transformatorsiz kirishli ietmning tuzilish sxemasi

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI


MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI

“Energiya ta’minlash tizimlari” kafedrasi

“INFOKOMMUNIKATSIYA TIZIMLARINING ELEKTR TA’MINOTI”

fanidan


Mustaqil ish
Bajardi: Hojibayev Javohir
315-20 guruh

Qabul qildi: k.o’qituvchi.

Sapayev Mamatkarim

Toshkent 2022

Transformatorlarning parallel ulanishi. Transformatorsiz kirishli IETMning tuzilish sxemasi. TRansformatorning foydali ish koiffisienti
Reja:
Kirish

1. 
   Transformatorlarni parallel ishlashga ulash shartlari.
   
   2. 
      Transformatsiyalash koeffitsientlari har xil bo'lgan transformatorlarning parallel ishlashi
      
   3. 
      Qisqa tutashuv kuchlanishi bir xil btflmagan transformatorlaming parallel ishlashi
      
2. 
   Transformatorsiz kirishli IETMning tuzilish sxemasi.
   
3. 
   Transformatorlar haqida umumiy tushunchalar, uning tuzilishi va ishlash prinsipi.
   

3.1. Transformatorning ish rejimlari.
3.2. Transformatordagi quvvat isroflari va uning foydali ish koeffitsienti.
Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar
Kirish
Transformator (lotincha: transformo — oʻzgartiraman) — bu pas kuchlanishni yuqori kuchlanishga yuqori kuchlanish pas kuchlanishga aylantirib beruvchi elektro statik apparat(chastotasini o'zgartirmagan holda). Texnikada —. energiya yoki obʼyektlarning biron bir muhim xossasi (mas., tok kuchi, kuchlanish va boshqalar)ni oʻzgartirish uchun moʻljallangan qurilma. Elektr T., gidrotransformator, fototransformator, OʻYUCH (oʻta yuqori chastota) T.i va boshqa xillargaboʻlinadi. Elektr T. oʻzgaruvchan tok kuchlanishini oʻzgartirish (kuchaytirish yoki pasaytirish) uchun moʻljallanadi. Uning ishi elektromagnit induksiya hodisasiga asoslanadi. U bitta birlamchi chulgam, bitta yoki bir necha koʻp ikkilamchi chulgʻam va asosan berk tipdagi ferromagnit oʻzak (magnit oʻtkazgich) dan iborat. Barcha chulgʻamlar ferromagnit oʻzakka oʻraladi va birbiriga induktiv bogʻlangan boʻladi. Birlamchi chulgam uchlari (T. kirishi) oʻzgaruvchan tok kuchlanish manbaiga, ikkilamchi chulgam (yoki chulgʻamlar) uchlari (T. chiqishi) isteʼmolchilarga ulanadi. Elektr T.ni birinchi marta P. N. Yablochkov 1876-yil elektr yoritish tarmogida ishlatgan. M. O. DolivoDobrovolskiy 1890-yil uch fazali elektr T.ni yaratgan. Keyinchalik boshqa olim va ixtirochilar T. ni takomillashtirish, quvvati va f.i.k.ni oshirish, izolyatsiyani yaxshilash, ixchamlashtirish va boshqalarga doyr ishlar olib borishgan.


Elektr T.ning eng keng tarqalgan turi kuch T.laridir. Ular elektr uzatish liniyalari (EUL)ga oʻrnatiladi. Bunday T.lar elektr styalarning generatorlari ishlab chiqargan tok kuchlanishini 10—15 kV dan 220—750 kV gacha kuchaytirib beradi. T.larning chulgʻamlari misdan, magnit oʻtkazgichlari sovuklayin prokatlab ishlab chiqarilgan elektrotexnika poʻlatidan tayyorlanadi. Elektr T.ning quruq va moyli turlari bor. Quruq T. havoda moysiz sovitiladi. Moyli T.ning magnit oʻtkazgichi va chulgʻamlari mineral moy toʻldirilgan bakka joylashtiriladi. Moy izolyatsiya va sovituvchi vazifasini oʻtaydi.
Kuch T.laridan tashqari oʻlchash T.i, kuchlanish T.i, tok T.i, impulyeli T., radiochastotali T. kabi T.lar ham mavjud.
Oʻzgaruvchan tok tarmogʻida kuchlanishni kuchaytirish yoki pasaytirish hamda elektr energiyani isteʼmolchilarga taqsimlash uchun moʻljallangan majmua kichik T. styasi (podstansiyasi) deb ataladi. Unda kuch T. i, taqsimlash qurilmalari, avtomatik boshqarish va himoya qurilmasi, qoʻshimcha inshootlar boʻladi. Yuqori quvvatli baʼzi pasaytirish T. podstansiyalarida kuchli, lab.da uyroʻzgʻorda ixcham avtotransformatorlar ishlatiladi
Stansiya va podstansiyalarda kuchlanish, odatda, bitta transformator bilan emas, balki alohida-alohida yoki parallel ishlaydigan bir necha transformatorlar bilan transformatsiyalanadi. Ikki yoki bir necha transformatorning birlamchi chulg‘amlari umumiy birlamchi tarmoqqa, ikkilamchi chulg‘amlari esa umumiy ikkilamchi tarmoqqa ulanganda transformatorlarning birgalikda ishlashi ularning parallel ishlashi deyiladi
Ikki (yoki undan ko‘p) transformatorlaming birlamchi chulg‘amlari biita elektr tarmog‘idan (manbayidan) energiya bilan ta’minlanib, ikkilamchi chulg‘amlari esa umumiy iste’molchiga (yoki tarmoqqa) ulangan holdagi ishini transformatorlaming parallel ishlashi deyiladi. Transformatorlami parallel ishlatish iste’molchilarni elektr energiya bilan uzluksiz ta’minlashda katta amaliy ahamiyatga egadir. Masalan, parallel ishlayotgan transformatorlardan birortasida avariya holati sodir bo‘lsa yoki ta’mirlash uchun uni manbadan ajratganda ham energiya la’minoti uzilmaydi, chunki bu holda iste’molchilar elektr energiyani parallel ishlayotgan boshqa transformator(lar)dán oladi. Podstansiyaning umumiy yuklamasi oshganda parallel ishlayotgan transformatorlarning soni oshirilib, yuklama kamayganda esa transformatorlaming bir qismi larmoqdan ajratib qo'yiladi. Transformatorlar yuklamasining shu tarzda optimallanishi, ularning energetik ko‘rsatkichlari (FIK va cos(p)ni yaxshilaydi.
Transformatorlarni parallel ishlashga ulash shartlari. Transformatorlarni parallel ishlashga ulashda ularning chulg'amlarida tenglashtiruvchi toklarning vujudga kelmasligi va umumiy yuklama parallel ulangan transformatorlarning quwatiga mos holda taqsimlanishi zarur bo‘ladi. Buning uchun quyidagi shartlar bajarilishi talab qilinadi:
1) parallel ulanadigan va ishlab turgan transformatorlarning birlamchi nominal kuchlanishlari o‘zaro teng (U 1N(I)= U 1N(II)= •••) va ikkilamchi nominal kuchlanishlari ham teng boíishi, ya’ni liniyaviy transformatsiyalash koeffitsientlari (k?) bir xil bo’lishi lozim: — — ^/.m ~ ••• (6-5)
2) parallel ulanadigan va ishlab turgan transformatorlarning qisqa tutashuv kuchlanishlari bir xil bo‘lishi kerak, ya’ni Uqt. I ~ Uqt. II ~~ U qt. III ~ ” • ( 6 - 6 )
3) transformatoríar chulg‘amlarining ulanishi sxemalari va guruhlari bir xil bo‘lishi lozim. Parallel ishlashga ulangan ikkita uch fazali kuch transformatorining sxemasi 1-rasmda ko'rsatilgan. Transformatsiyalash koeffitsientlari k,, ularning o‘rtacha arifmetik qiymatlaridan farqi + 0,5 foizgacha, qisqa tutashuv kuchlanishlari u esa (±10) foizgacha farqli bo‘lgan hollarda ham transformatorlarm parallel ishlatish mumkinligi standartda belgilangan. Undan tashqari parallel ishlaydigan transformatoríar nominal quwatlarining farqi uch martadan oshmasligi kerak, chunki transformatorning qisqa tutashuv

1-rasm. Parallel ishlashga ulangan ikkita uch fazali kuch transformatorining sxemasi
kuchlanishi uq( uning nominal quwati va kuchlanishi oshgan sari oshib boradi.
Chulg'amlarining ulanish guruhlari har xil bo‘lgan holda transformalorlarni parallel ulash mumkin emas, chunki bu holda ularning chulg‘amlaridan qiymati taxminan qisqa tutashuv tokining qiymatiga yetadigan tenglashtiruvchi toklar o‘tadi. Bu esa transformatorlar uchun xavflidir. Yuqorida ko'rsatilgan shartlardan birortasi to ‘la bajarilmagan hollarda transformatorlarning parallel ishlashini ko‘rib chiqamiz.
Transformatsiyalash koeffitsientlari har xil bo'lgan transformatorlarning parallel ishlashi. Parallel ishlayotgan I ransformatorlar ikkilamchi chulg‘amlaridagi EYK lar (E2I, E2II) qarama-qarshi ulangan bo'lgani uchun vektor diagrammada ularning vektorlari o‘zaro teskari yo‘naltirib chiziladi. Agar I ransformatorlarning birlamchi chulg‘am EYK lari shartga ko‘ra teng bo‘Isa, unda transformatsiyalash koeffitsientlari ka< k;n boMganda ikkilamchi chulg‘am EYK lari E2I> E2I1 boiadi va qarama-qarshi yo'nalgan bu EYK laming vektor yig‘indisi tufayli natijaviy EYK a E=E2I+E2II hosil bo‘lib, u transformatorlar chulg‘amlari orasida lenglashtiruvchi tok I ni vujudga keltiradi:
(1)
bu yerda Z^— to‘la qisqa tutashuv qarshiligi; “I” indeks birinchi iransformatorga, indeks “II” esa ikkinchi transformatorga tegishli. Odatda katta quwatli transformatorlarda (xqtI + xqlII) > (rqlI+rqtII) bo'lganligidan rq(J va rq(fI qarshiliklarini e’tiborga olmasa ham bo‘ladi. Hu holda tenglashtiruvchi tok Iteng EYK AE dan chorak davr (90°) ga orqada qoladi. Bu tok qiymati katta bo‘lgan EYK E2r ga nisbatan induktiv bo‘lib, qiymati kichik bo'lgan EYK E2II ga nisbatan esa sig'imiydir
Yuklama ulanganda Iten tok yuklama toki ga geometrik qo‘shiladi. Ikkilamchi chulg‘am EYK fe2, uning kuchlanishi U21 dan katta (E2 j>U2,) bo’lgan 1-transformator (T,) toki quyidagiga teng: i2[= IjtiI + Iteng. Agar tekshirilayotgan paytda 1-transformatorda Ilcng tok chulg‘am boshidan uning oxiriga o‘tayotgan bo‘lsa, 2-transformatorda esa u ehulg'am oxiridan uning boshiga o‘tadi va, shu sababli 2-transformator (Tu) ning toki quyidagi tenglama bilan aniqlanadi.
Ilcng tokning ta’siri tufayli transformatorlarda toklar tengsizligi (I2i > I2[[) hosil bo‘ladi. Bunday sharoitda 1-transformator T, o‘ta yuklanib, 2-transforrnator T1( ning yuklamasi esa me’yoridan kam bo‘ladi. Transformator (T|) ikkilamchi chulg‘amida Ileng toki vujudga keltirgan kuchlanish pasayishi (—jxqtII • Ilc>ng) EYK E21I ga qarama-qarshi yo‘nalgan, transformator (Tn) ikkilamchi chulg‘amida tenglashtiruvchi tok tufayli vujudga kelgan kuchlanish pasayishi vektori (~jxqUI • Itcng) esa EYK vektori E2II bilan mos yo'nalgan. Natijada transformatorlaming ikkilamchi chulg‘amlarida E2[> > U2 > E211 bo‘lgan holda umumiy kuchlanish U2 barqaror bo‘ladi.
Qisqa tutashuv kuchlanishi bir xil btflmagan transformatorlaming parallel ishlashi. Agar k,,= k2I1 va chulg‘amlarining ulanish guruhlari bir xil bo‘lib, qisqa tutashuv kuchlanishlari teng bo‘lmagan (uq[ ,№№ uqtII) ikkala transformatorni parallel ishlashga ulaganda yuiclama oshirilsa, qisqa tutashuv kuchlanishi kam bo‘lgan transformator ikkinchisiga nisbatan oldin nominal quwatiga erishadi. Umuman, parallel ishlayotgan transformatorlar orasida yuklama ulaming qisqa tutashuv kuchlanishlariga teskari mutanosiblikda taqsimlanadi: (S, / S „ ) : (S„ / SIlN) - u,.,,/ UjlI .

Tr[ ni ham nominal quwatgacha yuklash maqsadida umumiy yuklama yana ham oshirilganda T, ning yuklamasi me’yordan oshib ketadi. Bu esa amaliyot uchun salbiy holdir. Parallel ishlatiladigan transformatorlar nominal quwatlarining nisbati 3 : 1 dan katta bo'lmasligi kerak. Demak, qisqa tutashuv kuchlanishlari har xil bo'lgan transformatorlami parallel ishlatishda ularning o‘rnatilgan quwatidan to‘la foydalanib bo‘lmas ekan. Agar tashqi xarakteristikalari ma’lum bo‘lsa, berilgan ikkilamchi chulg‘am kuchlanishi kattaligi bo‘yicha parallel ishlayotgan transformatorlaming tokini grafik usulda aniqlash mumkin

Umumiy yuklama ulanganda qisqa tutashuv kuchlanishi uqt katta bo'lgan transformatoming kuchlanish pasayishi ko‘p bo‘lib, uning tashqi xarakteristikasi absissalar o‘qiga ko‘proq og'adi. Ordinatasi nominal kuchlanishga teng bo‘lgan nuqtadan absissalar o‘qiga o‘tkazilgan parallel chiziqning tashqi xarakteristikalar bilan kesishish nuqtalari izlanayotgan toklaming qiymatini beradi.

Chulg' amlarning ulanish guruhlari har xil bo‘lgan transformatorlaming parallel ishlashi. Aytaylik, chulg‘amlari Y/Y— 0 va Y / A — 11 ulangan birlamchi va ikkilamchi nominal kuchlanishlari bir xil (U 1N,=U 1Nn; U2N1=U 2Nl) boMgan ikkita transformator parallel ishlash uchun ulangan. Unda ikkilamchi chulg'amlar mos fazalarining UYK lari E2I va E2I1 kattaligi jihatdan teng, lekin fazasi 30° siljigan (3-rasm).
Chulg' amlarning ulanish guruhlari har xil bo‘lgan transformatorlaming parallel ishlashi. Aytaylik, chulg‘amlari Y/Y— 0 va Y / A — 11 ulangan birlamchi va ikkilamchi nominal kuchlanishlari bir xil (U 1N,=U 1Nn; U2N1=U 2Nl) boMgan ikkita transformator parallel ishlash uchun ulangan. Unda ikkilamchi chulg'amlar mos fazalarining UYK lari E2I va E2I1 kattaligi jihatdan teng, lekin fazasi 30° siljigan ,

ta’sir qilib, uning kattaligi:
AE = 2 E2 sin(30 / 2) « 0,52 E2. (6.9) Hosil bo'lgan AE ta ’sirida transformatorlaming ikkilamchi chulg‘amlaridan tenglashtiruvchi tok Iteng2 o‘tib, bu esa, birlamchi chulg‘amlardan ham tenglashtiruvchi tok I , o‘tishiga sababchi bo‘ladi. Uning kattaligi: U = AE / (ZqtI + ZqtII). Agar, masalan, ishlayotgan ikkita transformatorning quwatlari bir xil va nisbiy birliklardagi to ‘la qisqa tutashuv qarshiliklari va kuchlanishlari Z , = Z , = u ,, = u , „ = 0,05 bo‘lsa, unda I, / h, nisbat quyidagiga teng bo'ladi: Iteng= 0,52/(2 0,05) « 5,2. Demak, salt ishlash rejimda ham Iten tok nominal tokka nisbatan taxminan 5,2 marta katta bo‘lar ekan. Demak, har xil guruhdagi transformatorlami parallel ishlashga ulash mumkin emas ekan.
Transformatorsiz kirishli elektr ta’minoti manbalari yaxshi ko‘rsatkichlaga ega. Ularda tarmoq kuchlanishi dastlab kirish to‘g‘rilagichida to‘g‘rilanadi, keyin to‘g‘rilangan kuchlanishning pulsatsiyasi sig‘im filtr orqali silliqlanadi, undan keyin o‘zgarmas kuchlanish invertorda yuqori chastotali to‘g‘ri burchakli shakldagi o‘zgaruvchan kuchlanishga o‘zgartiriladi. Bu kuchlanish kuch transformatorining ikkilamchi cho‘lg‘amiga talab qilinadigan qiymatga transformatsiyalanadi, yana to‘g‘rilanadi, silliqlanadi va yuklamaga uzatiladi. Transformatorsiz kirishli elektr ta’minoti manbalarining tuzilish sxemalari 5- va 6-rasmlarda keltirilgan. Bunday sxemalarda elektr ta’minoti manbai chiqish zanjirini kirish ta’minot tarmog‘idan ajratish invertor transformatori orqali amalga oshiriladi.

Chiqish kuchlanishini stabillash invertorda kenglik-impulsli modulyasiya uslubi bilan, shuningdek, invertordan oldin yoki undan keyin stabilizator qo‘yish orqali amalga oshiriladi. Yarim ko‘priksimon rostlanadigan invertor asosidagi transformatorsiz kirishli elektr ta’minoti manbaining prinsipial sxemasi 6-rasmda keltirilgan. Tarmoq kuchlanishi bevosita ko‘priksimon to‘g‘rilagichga beriladi va uning chiqishidagi o‘zgarmas kuchlanish invertorga beriladi. Invertorning tranzistorlari kenglik impulsli modulyasiyalangan signal ta’sirida navbatmanavbat ochiladi. Invertor chiqishida oshirilgan chastotali (20 kHz atrofida) ikki qutbli kenglik-impulsli modulyasiyalangan kuchlanish olinadi. Keyin bu kuchlanish to‘g‘rilanadi va LCfiltr yordamida silliqlanadi.


Kichik hajmli elektr ta’minoti manbalarini qurish uchun kuch tranzistorlari yuqori voltli bo‘lishi 𝐼௄ = 5 … 10 A kollektor toklarini o‘tkazishi, kichik 𝑈௄ா ௧௢ᇱ௬ = 1 … 2 V to‘yinish kuchlanishlariga ega bo‘lishi, invertorning 50…100 kGs va undan yuqori chastotalarda ishlay olishini ta’minlashi kerak. To‘g‘rilash diodlari yuqori chastotali (𝑓 > 50 … 100 kHz) va kichik vaqtli qayta ulanishga ega bo‘lishi kerak.
Transformator o’zaro induksiya hodisasiga asoslangan elektr asbobi bo’lib, chastotasini o’zgartirmasdan o’zgaruvchan tokni va uning kuchlanishini o’zgartirib (pasaytirib yoki kuchaytirib) beradi. Eng sodda transformator ikkita g’altakdan va elektromagnit o’zakdan iborat bo’ladi. Transformatorning tok manbaiga ulanadigan g’altagi birlamchi chulg’am (g’altak), iste’molchiga ulanadigan g’altagini ikkilamchi chulg’am (g’altak) deb ataladi.
O’zgaruvchan tok transformatorining birlamchi chulg’amidan tok o’tganda shu g’altak atrofida o’zgaruvchan magnit maydon oqimi hosil bo’ladi va bu maydon, o’z navbatida, elektromagnitli o’zakda o’zgaruvchan magnit maydon oqimini hosil qiladi. Hosil bo’lgan bu o’zgaruvchan magnit maydon oqimi transformatorning ikkilamchi o’ramlarini kesib o’tib, unda induksiya EYuK hosil qiladi. Bu induksiya EYuK esa ikkilamchi chulg’am g’altagida induksion tok hosil qiladi. Transformatorning birlamchi g’altagi tok manbaiga ulanib, ikkilamchi g’altagi iste’molchiga ulanmasa, transformatorning bunday ishlashiga transformatorning salt ishlashi yoki bo’sh yurishi deb ataladi. Transformator salt ishlagan vaqtda, birlamchi g’altakdan o’tgan juda ham kichkina tokka salt ishlash toki deyiladi.
Transformatorda magnit maydon oqimining sochilishini, po’lat o’zakda bo’luvchi Fuko toklarini, g’altakdan tok o’tganda o’tkazgichning qizib energiyaning behuda sarf bo’lishlarini hisobga olish kerak. Fuko toklari hisobiga energiyaning behuda sarf bo’lishi iste’molchilarning ortishi bilan deyarli o’zgarmaydi. G’altakda esa energiyaning behuda sarfi oshadi, chunki tok oshgandan keyin o’tkazgichlar ko’proq qiziydi. Transformatorning quvvati oshishi bilan energiyaning behuda sarfi uzatilayotgan quvvatning juda oz qismiga teng bo’ladi. Shuning uchun iste’molchi ortishi bilan transformatorning FIK ham oshadi.
Umuman olganda, transformator, elektr toki kuchlanishini o’zgartiruvchi asboblardan biri bo’lib, unda energiyaning behuda isrofi juda oz bo’ladi. Katta quvvatli takomillashgan transformatorlarning FIK 96-99% bo’ladi. Elektrotexnikaning asosiy vazifalaridan biri elektr energiyasini bir joydan ikkinchi joyga uzatishdir. Chunki elektr energiyasining iste’molchilari aksariyat hollarda yoqilg‘i va gidroresurslar tabiiy joylashgan rayonlarga qurilgan elektr stansiyalaridan bir necha o‘nlab va yuzlab kilometr masofalarda joylashadi. Elektr energiyasini uzatish liniyalarida esa quvvatning issiqlikka sarf bo‘ladigan isrofi