Elektr energetikasi

Liniyalarda quvvat va energiya isroflarini hisoblash
Elektr energiyani stansiyalardan iste‘molchilarga uzatish jarayonida o’tkazgichlarni qizishi, elektromagnit maydonning hosil bo’lishi va boshqa effektlarga quvvat va energiyaning bir qismi isrof bo’ladi. Bunday isroflar havo va kabel liniyalarida, kuchaytiruvchi va pasaytiruvchi podstansiyalarning transformator va avtotransformatorlarida yuz beradi.

Uch fazali elektr tarmoqning R qarshilikka ega bo’lgan uchastkasida aktiv quvvat isrofi qo’yidagicha aniqlanadi:

(1)
Bu yerda I- yuklama toki.
Bu tokning qiymati qo’yidagi to’la quvvatning uzatilishi balan belgilanadi:
(2)

Bu yerda P- iste‘molchilarda mexanik, issiqlik yoki yorug’lik energiyasiga aylantriluvchi aktiv quvvat; Q- elektr motorlari, transformatorlar va liniyalarda elektromagnit maydonlarni hosil qilishga sarflanuvchi reaktiv quvvat.

Quvvat isrofining (1) formulasidagi tokning o’rniga uning quvvat va kuchlanish orqali ifodasi ni qo’ysak qo’yidagi formula hosil bo’ladi:

(3)
Bu yerda U- liniya kuchlanishi.

(3) formulaga muvofiq liniyadagi reaktiv quvvat isrofining formulasini yozish mumkin:

(4)

Elektr tarmoqning har qanday elementida, jumladan liniyada aktiv elektr energiya isrofi yuklamaning xarakteri va ko’rilayotgan vaqt jarayonida uning o’zgarishiga bog’liq. O’zgarmas yuklama bilan ishlab, aktiv quvvat isrofiga ega bo’lgan liniyada t vaqt davomida isrof bo’luvchi energiya qo’yidagicha aniqlanadi:

(5)

Agar yuklama yil davomida o’zgarib tursa, u holda liniyadagi elektr energiya isrofini bir nechta usullar yordamida hisoblash mumkin. Mavjud barcha usullarni foydalaniluvchi matematik modelga bog’liq ravishda ikkita katta gruppaga bo’lish mumkin. Bular – aniq va ehtimoliy-statistik usullardir.

Elektr energiya isrofini hisoblashning eng aniq usuli –bu shoxobchalarning yuklama grafiklari bo’yicha aniqlashdir. Bunda hisoblash yuklama grafigining har bir darajasi uchun quvvat isroflarini aniqlash va ularning yig’indisini topishni ko’zda tutadi. Bu usul ba‘zan grafik interpolyasiyalash usuli deb yuritiladi.
Yuklama grafiklari sutkalik va yillik yuklama grafiklariga bo’linadi. Sutkalik grafiklar yuklama quvvatlarini sutka davomida yillik grafiklar esa yil davomida o’zgarishini ifodalaydi. Yillik grafik bahorgi-yozgi va kuzgi-qishki davrlar uchun xarakterli sutkalik grafiklar asosida quriladi. Yillik energiya isrofini hisoblashda davomiylik bo’yicha yuklama grafiklaridan foydalaniladi. Bunday grafikni hosil qilish qo’yidagi tartibda amalga oshiriladi. Grafikning boshlang’ich ordinatasi maksimal yuklamaga teng qilib qabul qilinadi. Sutkalik grafiklar bo’yicha turli tipdagi sutkalar sonini hisobga olib (shanba, yakshanba, dushanba, ish kuni) yuklama quvvatining har bir qiymati uchun yil davomidagi soatlar soni aniqlanadi. Avvalo, maksimal yuklama o’rinli bo’lgan vaqt, so’ngra yuklama quvvatining boshqa qiymatlari uchun (kamayib borish tartibida) vaqt oraliqlari aniqlanadi.

Yillik yuklama grafigi bo’yicha yillik energiya isrofini aniqlash mumkin.

Buning uchun har bir holat uchun quvvat va energiya isroflari aniqlanadi. So’ngra, bu isroflar qo’shish orqali yillik elektr energiya isrofi aniqlanadi.

Misol tariqasida uch pag’onali yuklama grafigini (1,b- rasm) olamiz. Yuklama P₁ bo’lgan holat uchun 1,a- rasmdagi liniyada quvvat isrofi qo’yidagicha hisoblanadi:

(6)
Elektr energiya isrofini ushbu holat uchun quvvat isrofini shu holatning davomiylik vaqtiga ko’paytirish orqali topamiz:
(7)
Qolgan holatlar uchun ham elektr energiya isrofi shu tartibda topiladi. Yuklama P₂ bo’lgan holat uchun
(8)
(9)
yuklama P₃ bo’lgan holat uchun
(10)
(11)
Yuqoridagilardan kelib chiqib, N ta pag’onaga ega bo’lgan ko’p pag’onali yuklama grafigining i -pag’onasi uchun quvvat va yil davomidagi energiya isroflari qo’yidagi formulalar bo’yicha aniqlanadi:
(12)
(13)

Bu yerda -yuklama grafigining i -pag’onasi davomiyligi.

9.1-rasm. Elektr energiya isrofini yuklama grafigi va maksimal isroflar vaqti bo’yicha topish: a – liniyaning almashtirish sxemasi; b – uch pag’onali yuklama grafigi; v– uch pag’onali S² grafigi