Azərbaycan döVLƏt neft və SƏnaye universiteti

FƏSİL I. ƏDƏBİYYAT İCMALI

1.1. Tekoplast şirkətinin nasos stansiyasının elektrik təchizatının layihələndirilməsi üzrə ədəbiyyatın müqayisəli təhlili

Nasosxanalar müəyyən xüsusi əhəmiyyətli obyektlərin su ilə təchizini həyata keçirir.Əlbəttə bu nasosxanaları motorlarsız təsəvvür etmək olmaz.Mənim elektrik təchizatını layihə etdiyim nasosxana 2 ədəd 600 t-luq anbardan qidalanır və burada asinxron mühərriklərdən istifadə edilir.Bu nasosxana əsasən iki yönümlü layihə olunmusdur.Bir hissə yəni 3 ədəd gücü 18.5 kW olan asinxron motorlariçməli su təchizatını həyata keçirir,digər iki ədəd gücü 45kW motorlar yanğınsöndürmə sistemi üçün nəzərdə tutulmuşdur.İçməli su ssenarisi təzyiq normaldan (6Bar) aşağıdan düşdükdə (5Bar) mühərriklərdən biri işə düşür.Əgər təzyiq nominal nominal təzyiqə 1-ci nasos vasitəsilə qalxmazsa ikinci mühərrik işə düşür və bu ardıcıllıqla 3-cü mühərrik də işə düşür.Yanğın ssenarisi isə yanğın siqnalı idarəetmə sisteminə daxil olduqda yanğın nasosları işə düşür.

Əsas bu iki nasosu hərəkətə gətirən asinxron motorlardan başqa siyirtmələri hərəkətə gətirən 16 ədəd gücü 370 W olan kiçik motorlar həmçinin nasosxanada hər hansı bir səbəbdən toplanan qurunt sularını nasosxanadan kənara atılması üçün gücü 1.5 kW olan kiçik nasoslardan istifadə olunur.

Nasosxana daxilində bu güclərdən əlavə işıqlanma və kranın cəm gücü 7 kW dır.

Layihə etdiyimiz bu nasosxanada motorların işə düşməsi ilk öncə reaktorlar vasitəsilə olmuşdur lakin biz soradan layihə zamanı bunu ulduz üçbucaq sxemi ilə dəyişdirmişik.Çünki reaktorla işəsalma üsulunda prinsip gərginliyin azaldılmasına əsalanır və gərginliyin azaldılması da işəsalma cərəyanı da azalır.Bu müsbət haldır amma ki bu zaman gərginliyin azaldılması ilə işəsalma momenti kvadratik azalır.Ona görə də reaktorla işə salma üsulu effektiv deyil.Bu üsulu ulduz birləşmə sxemindən üçbucaq birləşmə sxeminə kecid üsulu ilə əvəz edirik.Bu üsulda stator dolağı ilk öncə ulduz qoşulur və gərginlik dəfə azalmış olur və praktikada işəsalma cərəyanı )² dəfə azalır.Cərəyanın iki dəfə çox azalması bu üsulun üstünlüyüdür [1].

Nasosxananın elektrik təchizatını layihə edərkən ilk öncə elektrik yüklərinin hər birinin ayrılıq da hesabi yükləri tapılır və buna uyğun olaraq onların reaktiv gücləri tapılır.Tapılan aktiv və reaktiv güclərin kökaltında kvadratları cəmindən tam S güc tapılır. Tapılan S gücünü K_Y və transformatorların sayı n-ə bölməklə transformatorların gücü tapılır.

Seçdiyimiz bu transformatorlar da itkilər də mövcuddur.İtkilərin özlərini də güc və elektrik enerjisi itkiləri olmaqla iki yerə bölünür.Transformator da yaranan bu güc itkiləri aktiv və reaktiv güc itkilərinin cəmindən ibarətdir.Aktiv güc itkiləri də özündə iki növ itkiləri ehtiva edir: yük cərəyanından asılı olan,transformator dolaqlarından dolaqlarının qızmasına sərəf olan P_d və yük cərəyanından asılı olmayan, poladın qızmasına sərf olan P_p.

Transformatorun dolaqlarının qızmasına sərf oluna itkilər aşağıdakı kimi hesablanır:

P_d=3I² R_T= (1.0)

R_d-Transformatorun aktiv müqaviməti P²

Bu zaman tam aktiv güc itkiləri aşağıdakı qaydada hesablanacaq:

P_d= + P_p (1.1)
R_T= (1.2)

Reaktiv güc itkiləri də iki hissədən transformatorda maqnit selinin səpələnməsi səbəbindən yaranan, yük cərəyanının kvadratından asılı olan itkilərdən Q_d və transformatorun maqnitlənməsinə sərf olunan,yük cərəyanından asılı olmayan itkilərdən Q_µ dənibarətdir:

Q_d=3I²X_d= X_d (1.3)

X_d= (1.4)

Bu zaman tam reaktiv güc itkiləri aşağıdakı kimi olacaq:
Q= Q_d+ Q_µ= X_T+ Q_µ (1.5)
burada X_T- Transformatorun reaktiv müqavimətidir [2].

Transformatorların zədələnmə və qeyri normal rejimlərinin aşağıdakı növləri mövcuddur.

1. 
   Transformatorun daxili hissəsində əmələ gələn fazalaraası qq-lar;
   
2. 
   Transformatorun xarici qq-ları;
   
3. 
   Transformatorda sarğılararasında yaranan qq-lar;
   
4. 
   Tranformatorun artıq yüklənmələri;
   
5. 
   Transformatorun daxilində yaranan zədələnmələr;
   
6. 
   Transformatorda gövdə ilə baş verən qapanmalar.
   

Transformatorlarda yaranan fazalararası qq-lardan mühafizə üçün uzununa

diferensial mühafizədən və onunla birgə cərəyan kəsməsindən də istidafə edilir. Cərəyan kəsməsi kiçik bir zaman kəsiyində işləyir və çox sadə mühafizə növü olub transformatoru tez cəld zədələnmədən açır. Amma qeyd etmək lazımdır ki, mühafizənin işi tam olaraq istənilən kimi olmur. Çünki, bu cür qoruma böyük cərəyanlar vaxtı işə düşür və təsir ərazisi transformatoru əhat edə bilmir. Həmçinin digər bir mənfi cəhəti vardır ki cərəyan kəsməsi dolağın yerlə qapanması və sarğılararası qq-lar zamanı mühafizəni yerinə yetirə bilmir [3].

Transformator da sarğılararası və fazalararası qq-lar zamanı onu mühafizə etmək üçün əsasən diferensial mühafizədən geniş istifadə olunur. Diferensial mühafizənin iş prinsipinin əsası transformatorun əvvəlində və ondan sonra hər hansı bir məsafədə axn cərəyanların faza və qiymət fərqinə əsaslanır.

Maksimal cərəyan mühafizəsinin istifadə zonası isə əsas etibar ilə yarımstansiyalarda istifadə olunan alçaldıcı transformatorların xarici qq-lardan mühafizəsi olduğu bilinir. MCM yüksək dərəcədə həssaslığa sahibdir. Elektrik stansiyasında istifadə olunan yüksəldici transforamtorlarda xarici qq-lardan mühafizə etmək üçün MCM tipli mühafizə istənilən effektiv nəticəni vermir. Buna səbəb kimi generatordan qq nöqtəsinə ötürülən cərəyanın kiçik qiymətlərdə olmasını göstərə bilərik.Elə bu səbəbdən də istifadə ediləcəkmühafizə həssas olmalıdır və MCM mühafizəsini digər növləri olan əks və sıfır ardıcıllıqlı MCM-dan istifadə olunur.

Əks ardıcıllıqlı MCM əsas etibari ilə cərəyan relesi və tələb olunan dözmə müddətinə hazırlanmış zaman relesindən təşkil olunmuşdur. Bu qoruma xarici qeyri simmetrik qq zamanı öz təsirini göstərir. Digər qeyd ounan sıfır ardıcıllıqlı MCM isə xarici yerlə qq zamanı təsir göstərir. Mühafizə prinsip etibari ilə yerlə qq vaxtında neytralda yaranan sıfır ardıcıllıqlı cərəyanların istifadəsinə əsaslanır.

Transformatorların paralel işləməsi zamanı onlardan biri hər hansı bir səbəbdən açılarsa bu zaman yük altında olan digər transformator artıq yükənmiş olacaq. Bu prosesin əvvəlcən baş verəcəyini bildiyimizə görə transformatorlarda artıq yükləməyə qarşı MCM də quraşdırılmalıdır. Transformatorun yüklənməsi fazalardan yalnız birində yox fazaların hər üçündə baş verir, buna görə də MCM relesini fazalardan birində quraşdırılması məsləhət görülür. Tələb olunan dözmə müddətini əldə etmək üçün təbiidir ki, zaman relesi quraşdırılır.

Əgər xidməti heyyət iştrak etmirsə bu zaman 3 pilləli mühafizə sistemindən istifadə edilir:

1. 
   Kiçik qiymətdə yüklənmələr halında (130-140%) mühafizənin ilk pilləsi xəbərdaredici siqnala görə işlənir.
   

Siqnal müəyyən vasitələrlə növbətçi məntəqələrə verilir;

2. 
   Yüksək qiymətlərdə yükləmələr baş verən hallarda (160-200%) mühafizənin ikinci pilləsi işə düşür və
   

buzaman transformatora qoşulu olan işlədicilərin bəziləri əsasən III dərəcəli işlədicilər açılır.

3. 
   Əgər yenə açılmadan da sonra yükləmələr olarsa bu zaman üçüncü pilləsi vasitəsilə transformator artıq özü açılacaq [4].
   

Transformatorlardada baş verən daxili zədələnmə növlərindən biri də qaz zədələnməsidirki, bu zədələnmə baş verməsi qaz ayrılması ilə nəticələnir vəyağın səviyyəsinin qaz relesində hər hansı bir səbəbdən azalması ilə, həmçinin genişləndirici ilə transformator çəni arasında olan yağın sirkulyasiyasından da təyin oluna bilir. Əsasən bu tip qoruma sistemi böyük güclü yəni tam gücü 750 kVA-dan yuxarı olan transformatorlarda quraşdırılır və transformatorda genişləndirici ilə birləşmiş olan boruda quraşdırılır. Mühafizənin düzgün işləməsinihəyata keçirmək üçün transformatorun gövdəsi genişləndirici tərəfə müəyyən qədər maili yerləşdirilir. Mühafizə sistemi iki pillədənibarət olur. İlkin mərhələ olaraq birinci pillədə qaz ayrılmasının kiçik miqdarında və yaxud da qaz relesində olan yağın səviyyəsinin normadan aşağı düşməsi zamanı siqnala işləyir. Mühafizə sisteminin ikinci pilləsi isə analitik olaraq qaz ayrılmasının yüksək miqdarlarda olması zamanı və ya qaz relesində yağın miqdarının düşməsi böyük miqdarda baş verdikdə və ya çəndən genişləndiriciyə yağın hərəkəti zamanı işləməsi və dözmə müddəti olmadan transformatoru dövrədən açması kimi göstərilmişdir.

Neytralı torpaqlanmış transformatorlarda bəzi vaxtlarda gövdəyə qq-lardan cərəyan mühafizəsi quraşdırılır. Korpusda olan torpaqlama şininə uyğun olaraq cərəyan transformatoru, ikinci tərəf dolağına isə cərəyan relesi qoşulur. Gövdəyə qq baş verdikdə torpaqlanmış neytral tərəfdə bir fazalı qq yaranır və nəticə etibari ilə qq cərəyanının müəyyən bir hissəsi torpaqlanmış şin vasitəsilə yerə axacaqdır. İkinci tərəf cərəyanlarının axması vasitəsilə mühafizə sistemi işləməyə başlayır və son olaraq transformator açılır. Gücü yüksək olan və neytralı izolə olunmuş transformatolarda həmçinin yerlə qq zamanı siqnal səsi verərək q.q-ı bildirən qoruma sistemi də quraşdırılır [3].

Yuxarıda göstərilən mühafizələrdən başqa müasir mühafizə üsulları damövcuddur və onların bəziləri aşağıda göstərilmişdir:

Ardunio istifadə etməklə transfornatorların mühafizəsi

Ardunio, asan istifadə olunan hardware və proqram təminatı əsasında qurulmuş açıq mənbə elektron platformasıdır.Ardunionun sərhədləri sensorlardakı işığı,düymədəki barmağ izini və s. Bu kimi giriş siqnallarını oxumaql qurğuları,motorları hərəkətə gətirmə və həmçinin həmin giriş siqnallarını Led işıqlara çevirmək və ya hər hansı bir çıxış siqnalını online olaraq çap etmək xüsusiyyətlərinə malikdir.

Biz ardunionu proqramlaşdırmaqla transformatorları zədələnmələrdən qoruya bilərik.Bu üsulla qorumanın faydalılığı diferensial rele mühafizəsindən kifayət qədər çoxdur və belə ki diferensial mühafizə üsulu əvəzinə bü usul daha yaxşıdır. Transformatorun iş rejiminin vəziyyəti ardunio tərəfindən hər vaxt yoxlanılır. Bu qoruma transformatorun hər bir anındakı vəziyyətinə həssasdır.Əgər hər hansı bir error taparsa açara transformatoru qısa müddətlik ayırması üçün siqnal göndərir.Bu üsul transformatoru bütün qeyri-normal rejimlərdə qorumaq üçün əən yaxşı metodlardan biridir.

Transformatorun diferensial mühafizəsinin ardunionun səsli mesaj funksiyasından istifadə etməklə qurulmuş dövrəsini analiz edək. Ardunio transformatorun hər iki hər tərəf dolağındakı cərəyanları müqayisə edir. Bu dövrədə iki düzləndirici dəyişən gərginliyi sabit gərginliyə çevirərək ardunionun işləməsini təmin edir.Transformatorun həm birinci, həm də ikinci tərəf dolağına cərəyan transformatorlarının qoşulmağıın məqsədi dolaqlardakı cərəyanların tapılması və həm də düzləndirici dövrələrinə balanslaşdırılmış gərginlik verməkdir.Bir rele dövrəsi ardunioya qoşulmuşdur.Rele dövrəsi səs dövrəsinə siqnal verilməsi siqnal verilməsi üçün istifadə olunur və eyni zamanda siqnal verilən kimi səs dövrəsi səs siqnalı yaradır.

Normal iş rejimi altında transformatorun birinci və ikinci dolaqlarında cərəyan eynidir və belə ki transformatorun hər iki dolağında yerləşən cərəyan transformatorlarına verilən balanslaşdırıcı gərginlik bərabər olacaq. Bu balanslaşdırıcı gərginliklər düzləndiricilər tərəfindən düzləndirilir. Normal rejimdə bu gərginliklər eyni olur və aralarındakı fərq sıfıra bərabərdir. Belə olduğundan ardunio releyə siqnal vermir və heç bir səs siqnalı elektrik dövrəsində yaramır.

Transformatorda hər hansı bir xəta baş verdikdə cərəyan transformatorlardan keçən cərəyanlarda eyni qədər fərq yarandığı görünür və bu fərq özünü balanslaşdırıcı gərginlik kimi büruzə verir və fərq sıfıra bərabər olmadığından ardunio releyə siqnal verir və rele ardunio vasitəsilə aktivləşən kimi o da səs dövrəsini aktivləşdirir və səs dövrəsi operatora çıxış siqnalı kimi səs siqnalı verir.Üç dəfə alarm səsindən sonra ardunio releyə ayırma siqnalı verəcəy və reledə öz kantaktlarıdı ayıraraq transformatoru dövrədən çıxaracaq [5].

Transformatorların PLC-lər istifadə etməklə mühafizəsi

PLC-lər sənaye digital kompyuterləri olmaqla sənayedə bir çox proseslərin hansılar ki yüksək dəqiq idarə etmə, asan proqramlaşdırma tələb edir həmçinin avtomatika sistemlərində,robotların hazırlanması qurğularında və ya diaqnostika da istifadə olunur. Bu kontrollerlər transformatoru qızmadan,tozdan,nəmdən və s bu kimi digər amillərdən qorumaq üçün diyan edilmişdir. PLC-lər kompyuter vasitəsilə proqramlaşdırıla bilən mikroprosessorlardan ibarətdir.İlk öncə proqram kompyuter vasitəsilə yazılır sonra isə PLC-ə kabel vasitəsilə köçürülür. Bu proqram PLC-in daimi yaddaşına yüklənir.

PLC-in geniş hədlərdə avtomatikasının mövcudluğuna görə güc transformatorlarında müxtəlif növ problemlərin aşkar edilməsində və transformatorların diaqnostikasında bu proqramlaşdırıla bilən məntiq kontrollerlərindən istifadə olunur.

PLC vasitəsilə mühafizəni nəzərdən keçirək.Bu sistemdə üç sensordan istifadə olunur. Birinci sensor rele dövrəsi üçün istifadə olunur, ikinci transformator üçün nəzərdə tutulmuş və sonuncu yəni üçüncü isə temperatura həssas sensordur. Sensorlar istifadə də məqsəd odurki sistemdə hər hansı bir səbəbdən elektriki kəmiyyətlər də cərəyan, gərginlik və yaxud da qeyri-elektrik kəmiyyətlərdə artma, azalma baş verərsə sensorlar onu hiss etsinlər. Əgər bu dediyimiz artma,azalma baş verərsə sensorlar hiss edir və PLC sisteminə siqnal verir və həmçinin də PLC releyə siqnal göndərir.Relə də öz növbəsində kontaktlarını ayırır [6].

Transformatorların seçilməsindən əlavə kabellərin,hava xəttlərinin seçilməsini yerinə yetirəcəm bundan əlavə bu kabel və hava xəttlərinin müxtəlif nöqtələri üçün q.q cərəyanlarını tapacam. Bu cərəyanların tapılmasından sora mühafizə avadanlıqlarını açarları, qoruyucuları seçirəm.

İlk öncə aşağı gərginlik üçün yəni 0.4 kV üçün kabelləri seçəcəm. Kabelləri seçmək üçün onların buraxıla bilən cərəyanlarını tapılır və buna uyğun olaraq kabelin en kəsiyinin sahəsi tapılır.

Tapılan buraxılabilən cərəyana görə kabelin en kəsiyi və növü seçilir. Biz burada kanalları mis naqillərdən olan kabel xəttlərini seçirik. Çünki mis naqillərin alüminum naqillərlə nisbətdə bəzi üstün cəhətləri vardır. Onlar aşağıdakılardır:

1.Yüksək keciricilik

2.Elastiklik

3.Yüksək ərimə temperaturu

4.İtkilərin az olması [8].

1.2. İcmal əsasında həll olunacaq məsələnin qoyuluşu

Baxılan nasosxananın ümumi güc əmsalını yüksəltmək üçün reaktiv gücün kompensasiyası yerinə yetirilir. Reaktiv gücün kompensasiyasının iki növü vardır: tebii və süni üsullar. Təbii üsula zavodlar da, müəssisələr də keçirilən xüsusi tədbirlər, elektrik enerjisinə qənaət və s bu kimi işləri göstərmək olar. Əsasən süni kompensasiyadan istifadə edilir. Bunun üçün ən çox sinxron kompensator və ya tənzimlənən kondesator bateriyalarına üstünlük verilir. Kondesatorlar bir çox müsbət cəhətlərinə görə əksər hallarda sinxron kompensatorlardan daha geniş istifadə olunur. Kondensator batareyaları vasitəsilə reaktiv gücün kompensasiyası əsasən aşağı gərginlikli şəbəkələrdə yəni gərginliyi 1000 v dan aşağı olan gərginliklər də istifadə olunur. Yüksək gərginlikdə isə bu növ kompensasiya üsulu o qədər də effektiv olmadığından nadir hallarda tətbiq olunur və yüksək gərginlikli şəbəkələrdə sinxron kompensatorlardan geniş istifadə olunur.

Kondensator vasitəsilə kompensasiya bir modul şəklində mövcud olur. Bu modulunun iş prinsipi tələb olunan reaktiv gücü kompensasiya etmək məqsədilə kondensator batareyalarının dövrəyə daxil edilməsi və açılmasına əsaslanır. Müasir kompensasiya modullarında cos güc əmsalının tənzimi həm avtomatik həm də mexaniki olaraq yerinə yetirilir. Belə ki sistemdə tələb olunan induktiv xarakterli reaktiv gücün miqdarı artdıqda avtomatik tənzimləyici bunu hiss edir və güc əmsalının lazımi tələbini ödəmək üçün kondensator batareyalarını paralel olaraq dövrəyə daxil edir.Əgər induktiv xarakterli reaktiv gücə olan ehtiyac azalırsa bu halda avtomatik olaraq kondensatorlar dövrədən çıxarılır. Qeyd etmək isdəyirəm ki bu modullar ancaq induktiv xarakterli reaktiv gücü kompensasiya edir və sistemi bu gücdən azad edir. Daha dəqiq deyə bilərik ki kondensator batareyaları paralel olaraq dövrəyə qoşulmaqla sanki bir mənbə rolunu oynayaraq sistemi tələb olunan induktiv xarakterli reaktiv gücdən azad edir. Eyni zamanda kompensasiya modulunun tipindən asılı olaraq yüksək tezlikli harmonikaları bloklamaq üçün modulda drosellər də istifadə olunur.

Reaktiv gücün kompensasiyası bir sıra problemləri həll edir. Məsələn texniki itkiləri azaldır, elektrik enerjisinin keyfiyyətini artırır, düyün nöqtələrində gərginliyin səviyyəsini yüksəlir və s bu kimi bir neçə məsələri.

Cos -ə qoyulan tələblərdən asılı olaraq kompensasiya olunacaq reaktiv güc Q_k hesablanır.

Aşağıdakı göstərilən düsturlarla nasosxana üçün tələb olunan kompensasiya olunacaq reaktiv güc Q_k tapılır [7].

Q_k=P(tg - tg ) (1.6)

P-mövcud aktiv güc

tg -mövcud reaktiv güc əmsalı

tg -tələb olunan reaktiv güc əmsalı