O‘zgartirgichlarning energetik xarakteristikalari

O‘zgartirgichlarning energetik xarakteristikalari
O‘zgartirgichlar tez ta’sirli ulagichlar bo‘lganligi tufayli transformatorning har bir
ventil cho‘lg‘ami navbatma-navbat o‘zgarmas tok zanchiriga ulanadi. Bunda tok
yo‘nalishi cho‘lg‘amda tarmoq chastotasi davrida ikki marotaba o‘zgaradi(32-rasm.).
Natijada har bir fazada trapesiya ko‘rinishidagi, o‘zgaruvchan tok oqadi, ammo birinchi
yaqinlashishda to‘g‘ri burchakli deb qabul qilishimiz mumkin. Bu tok sinusoida
ko‘rinishdagi turli chastotadagi toklar yig‘indisi kabi namoyon bo‘lishi mumkin.
Ularning ichida, chastotasi tarmoq chastotasiga teng bo‘lgan, birinchi garmonika toki va
yuqori garmonika toki mavjud. O‘zgartirgich toki, tarmoq choastotasini soniga mos
marotaba oshiradigan 5, 7, 11, 13- va yuqori garmonika chastota toklaridan tashkil topgan
bo‘ladi.
Rasm.32. Chulg‘amlarining ulanish sxemasi Y/Y-12 bo‘lgan o‘zgartiruvchi
transformatorning A faza tokining ventilli va tarmoq cho‘lg‘ami: 1,4 – ventillarga
mos keluvchi toklar.
O‘zgaruvchan tok tarmog‘idan o‘zgarmas tok tarmog‘iga energiya faqatgina
birinchi garmonika tokidan uzatiladi. Yuqori garmonika toklari o‘zgartirgich
transformatori cho‘lg‘amining ortiqcha qizishiga va boshqa kutilmagan oqibatlarga olib
keladigan
buzilgan quvvat
deb nomlanadigan quvvatni paydo qiladi.
Agar transformatorning faza tokidan 1-garmonika toklarini ajratib olsak, unda u
orqada qolgan tarafga bir necha burchak, tarmoq kuchlanishiga nisbatan boshqariladigan
ventillar burchagiga yaqin burchakka siljiydi(32rasm). Bu esa , to‘g‘rilagich tarmoqdan
faqatgina aktiv quvvat iste’mol qiladi degani emas, ya’ni barcha tarnsformatordagi va
o‘zgartirigichdagi noma’lum isroflar o‘zgarmas tok tarmog‘iga uzatiladi, biroq reaktiv
quvvat ham. Inventor tarmoqqa aktiv quvvat ishlab chiqarib beradi va tarmoqdan reaktiv
quvvat iste’mol qiladi. O‘zgartirgichdan reaktiv quvvat iste’moli ancha katta va odatda
aktiv quvvatni 50—60 % ni tashkil etadi.
Bu, o‘z navbatida, shuni anglatadiki, bir necha yuz va ming megavattli quvvatni
o‘zgartiradigan o‘zgartiruvchi podstansiya, bu reaktiv quvvatni ishlab chiqara oladigan
kompenssiyalovchi qurilmalarga extiyoj sezadi. Hech bir quvvat uzatadigan, hech bir
quvvat qabul qiladigan O‘TU yoki O‘TK bunday quvvat bilan ta’minlay oladigan holatda
bo‘la olmaydi, shunday ekan bu tizimda reaktiv quvvat balansini buzilishiga va bu esa
og‘ir oqibatlarga olib keladi. Shuning uchun kompensatsiyalovchi qurilma to‘g‘ridan-
to‘g‘ri o‘zgartiruvchi podstansiyaning o‘ziga o‘rnatilishi kerak, bu esa uning tan narxini
oshishiga olib keladi. Kompensatsiyalovchi qurilma sifatida esa yuqori garmonika
toklari(reaktiv quvvatni 40 – 60 %iste’moli qiladi) filtri ishlatiladi, sinxron
kompensatorlar, statik kondensatorlar batareyasi va boshqa reaktiv quvvat manbalari
ishlatilmoqda.
Yuqorida aytib o‘tilganlarga barcha mavjud va ko‘pgina qurilayotgan O‘TU va
O‘TK, tok turini o‘zgartiradigan ishlatilayotgan, tiristirli ishlanishiga asoslangan, ya’ni
ularning faqatgina ocxilish davrida ishlatiladigan, ammo berkitilishida emas kiradi.
Biroq oxirgi yillarda yangi ancha yirik quvvatli tiristorlar paydo bo‘lmoqda, nafaqat
uning ocxilish momentini boshqaradigan, balki uning yopilishini boshqaradigani ham
paydo bo‘lmoqda. Bu asboblar sistemadan nafaqat reaktiv quvvatni kamaytirishga balki
sistemaga reaktiv quvvat ham ishlab chiqaradigan o‘zgartirgichlarni (kuchlanish
inventorini)yaratishda bazaviy bo‘lib xizmat qilishi mumkin. Ushbu texnologiyadan
foydalangan holda deyarli, katta bo‘lmagan quvvatli O‘TU inshootlari barpo etilmoqda.
Hozirgi vaqtda bu texnologiya yuqori garmonika toklari bilan bog‘liq muammolarni
istisno qilmayapti. O‘zgaruvchan tok tarmog‘iga yopishib turadigan o‘zgartiruvchi
podstansiyadan o‘tadigan, yuqori garmonika toklari bir muncha noxush oqibatlarga olib
kelishi mumkin. Ularga quyidagilar kiradi:
•
O‘zgaruvchan tok tarmog‘i elementlarida energiya va quvvat isrofini oshishiga,
asosan elektr mashinalarda;
•
Liniya aloqalri, signalizatsiya va avtoblokirovka tizimiga ancha halaqit qilishi
•
kondensator batareyalarining qizishiga, oqibatda ularning ishlan chiqishiga olib
kelishi mumkin;
•
Elektr tarmog‘ida izolyatsiyani teshilishga olib keladigan rezonansni paydo qiladi;
•
Hisoblovchi kompleksga salbiy ta’siri.
Bu yerdan, o‘zgartirgichlarda ishlab chiqariladigan, tarmoqqa chiqarish mumkin
bo‘lmagan, yuqori garmonika toklarini, o‘zgartiruvchi podstansiyaning o‘zida
kompensatsiya qilish zarur bo‘ladi. Xozirgi vaqtda bu muammolarning yetarlicha
samarali yo‘llari ishlab chiqilgan.
Hozirda ikki usul keng qo‘llanilmoqda. Ulardan birinchisi, cho‘lg‘amlari turli
ulanish guruhlarlardan, masalan ventil cho‘lg‘amlari o‘rtasidagi kuchlanish fazasini 30
el.grad siljishini ta’minlaydigan Y/Y12 va Y/Δ-11, kaskadli ulangan ikkita o‘zgartiruvchi
transformatorlardan iborat bo‘ladi. Natijada, ancha yirik va boshqa turli qiymatga ega
bo‘lgan, 5nchi va 7-nchi garmonika toklari kompensatsiyalanadi. Turli ulanish
guruhlarida ulangan tarmoq transformatori cho‘lg‘ami tokining vaqt diagrammasi, hamda
ularning summaviy tarmoq toki 33-rasmda keltirilgan. Bu yerdan ko‘rish mumkinki, bu
tok ham ularning tashkil etuvcxilariga nisbatan sinusoidaga bir qancha yaqin, biroq unda
ham yuqori garmonika toklari mavjud bo‘ladi. Bu yerdan esa ularning
kompensatsiyalashning boshqa yo‘llaridan foydalanish kerak.
|