Nazorat savollari - Elektrotehnika va elektronika

120
III bob. ELEKTR MASHINALARI.
III bob. 10-mavzu.
TRANSFORMATORLAR. UCH FAZALI TRANSFORMATORLAR.
Reja:
9.1.
Transformatorlarning qo’llanilishi.
9.2. Bir fazali transformatorlarning konstruktiv tuzilishi va ishlash tamoyili.
9.3. Uch fazali transformatorlar.
9.4. Maxsus transformatorlar.
10.1. Transformatorlarning qo‘llanilishi. Hozirda ishlab chiqarishning barcha sohalarida turli xil
elektr mashinalari, transformatorlar va boshqa elektr asbob–uskunalari ishlatilmoqda. Elektr mashinalari
va transformatorlar ma’lum quvvatga mo‘ljallab tayyorlanadi. Bu quvvat mashina ishlaganda undan ajralib
chiqadigan issiqlik miqdori bilan aniqlanadi. Har bir elektr mashinasi, transformator yoki boshqa elektr
asbobining pasportida ularning normal sharoitda ishlashini xarakterlovchi kattaliklarning nominal
qiymatlari, masalan, nominal quvvati, nominal kuchlanishi, nominal toki va boshqalar ko‘rsatilgan bo‘ladi.
Amalda ishlatiladigan elektr asbob–uskunalarining nominal kuchlanishi 6 V, 12 V, 24 V, 36 V, 127 V,
220 V, 380 V, 660 V, 6 kV, 10 kV, 35 kV, 110kV va boshqalarga teng bo‘lishi mumkin. Ko‘pgina shaharlarda
past kuchlanishli elektr tarmog‘ining kuchlanishi U = 220 V ga teng. Ba’zan kuchlanishi 127 V bo‘lgan
iste’molchini kuchlanishi 220 V bo‘lgan elektr tarmog‘iga ulab ishlatish kerak bo‘lib qoladi.
Bunday
iste’molchini 220 V li elektr tarmog‘iga to‘g‘ridan–to‘g‘ri ulash mumkin emas; bu holda uni elektr
tarmog‘iga kuchlanishni pasaytiruvchi transformator orqali ulanadi.
Elektr tarmoqlarida elektr energiyasini ma’lum masofaga uzatishda (kuchlanishni oshirish uchun)
va uni iste’molchilar orasida taqsimlashda (yuqori kuchlanishni pasaytirish uchun) transformatorlar keng
ishlatiladi.
Elektr energiyasi turli xil elektrostansiyalarda ishlab chiqariladi. Odatda, elektrostansiyalar tabiiy
energetika resurslari mavjud bo‘lgan rayonlarda quriladi. Bunday rayonlar esa ko‘pincha
sanoat
markazlaridan ancha uzoqda bo‘ladi. Elektrostansiyalarda ishlab chiqarilgan elektr energiyasi elektr
uzatish liniyalari orqali sanoat markazlariga, ya’ni iste’molchilarga uzatiladi. So‘nggi
vaqtlarda elektr
energiyasi uzatilishi lozim bo‘lgan masofa va uzatiladigan quvvatlar tobora ortib bormoqda. Elektr
energiyasi ma’lum masofaga uzatilganda liniya simlarida sodir bo‘ladigan quvvat isrofi mumkin qadar kam
121
bo‘lishi lozim. Shundagina elektr uzatish liniyasining foydali ish koeffitsienti katta bo‘ladi, ya’ni
iste’molchilarga ko‘proq energiya etib boradi. Energiya uzatuvchi liniya simlarida quvvat isrofi, asosan,
ulardan o‘tuvchi tok kuchining kvadratiga hamda liniya simlarining aktiv qarshiligiga bog‘liqdir. Tok kuchi
qancha katta bo‘lsa, quvvat isrofi shuncha katta bo‘ladi. Liniyalarda tok kuchi katta bo‘lsa, bu simlarning
ko‘ndalang kesim yuzalarini katta qilib olishga to‘g‘ri keladi. Quvvat isrofini kamaytirish uchun simlarning
aktiv qarshiligini kamaytirish lozim. Ma’lum uzunlikdagi simning aktiv qarshiligini, asosan, uning ko‘ndalang
kesim yuzini kattalashtirish yo‘li bilan kamaytirish mumkin.
Liniyalarda ko‘ndalang kesim yuzi katta bo‘lgan simlarning ishlatilishi elektr uzatuvchi liniyalar
uchun sarflanadigan rangli metallar (mis, alyuminiy va boshqalar) sarfini ko‘paytiradi hamda simlarning
og‘irligini oshirib yuboradi. Og‘ir simlarni ko‘tarib turish uchun baqquvat tayanchlar o‘rnatish lozim bo‘ladi.
O‘z navbatida bunday tayanchlar uchun ko‘p metall va yog‘och materiallar sarflash talab qilinadi. Bunday
sharoitda elektr energiyasini ma’lum masofaga uzatish ancha qimmatga tushadi va ba’zan
maqsadga
muvofiq bo‘lmay qoladi.
Bu masalani boshqacha hal qilish mumkin. Ma’lumki, elektr tokining quvvati, asosan, kuchlanish va
tok kuchi qiymatlarining ko‘paytmasi
P= UI
bilan aniqlanadi. Bu formulaga muvofiq, ma’lum quvvatda
kuchlanish katta bo‘lsa, tok kuchi kichkina bo‘ladi va aksincha. Ma’lum quvvatni uzoq masofaga uzatishda
kuchlanish
qiymati necha marta oshirilsa, simlardan o‘tadigan tok kuchining qiymati shuncha marta
kamayadi. Energiya uzatishda liniya simlarida tok kuchi kichik bo‘lsa, kuchlanish pasayishi ham, quvvat
isrofi ham kam bo‘ladi. Bundan tashqari, tok kuchi kichkina bo‘lganda elektr uzatish liniyalarida ko‘ndalang
kesim yuzi kichikroq bo‘lgan simlar ishlatishga imkon yaratiladi. Natijada liniya qurish uchun
sarflanadigan
rangli metallar hamda tayanchlar qurish uchun ishlatiladigan metall va yog‘och materiallar sarfi
kamayadi. Elektr energiyasini uzoq masofaga uzatish tannarxi arzonlashadi. Demak, elektr energiyasini
uzoq masofaga kuchlanish qiymatini oshirib uzatish foydali ekan.
O‘zgaruvchan tok kuchlanishi qiymatini transformatorlar yordamida istalgancha oshirish ham,
pasaytirish ham mumkin. Energetika sistemalarida va yuqori hamda past kuchlanishli elektr tarmoqlarida
kuchlanish qiymatini oshirib beruvchi yoki kamaytirib beruvchi transformatorlar keng ishlatiladi.
Katta
quvvatli elektr energiyasini, ayniqsa uzoq masofalarga uzatish va so’ngra uni elektr
iste’molchilarning talabiga mivifiq taqsimlashda transformatorlar eng qulay apparat sifatida qabul
qilingan [4].
122
Hozirgi vaqtda elektrostansiyalarda ishlab turgan yoki yangi o‘rnatilayotgan
generatorlarning
nominal kuchlanishi 6...30 kV dan oshmaydi. Energiyani uzoq masofaga, chunonchi 10...30 kV kuchlanishda,
uzatish (yuqoridagi mulohazalar asosida) maqsadga muvofiq bo‘lmaydi. Shuning uchun katta quvvatlarni
uzoq masofaga uzatishda o‘ta yuqori kuchlanishlardan (masalan, 110 kV,
220 kV, 500 kV, 750 kV va hokazo)
foydalaniladi. Bunday liniyalarda quvvat isrofi ancha kamayadi, energiya uzatish liniyasining FIK katta
bo‘ladi. Shuning uchun ham har bir elektr stansiya qoshidagi podstansiyada kuchlanishni bir necha o‘n
marta oshirib beradigan kuch transformatorlari o‘rnatiladi. (10.1-rasm)
10.1–rasm. Elektr ta’minitida qo’llaniladigan kuch transformatorlari.