Reaktiv quvvat balansi va uning buzilish oqibatlari

Reaktiv quvvat balansi va uning buzilish oqibatlari

Elektr stantsiyalarda sinxron generatorlar mehyoriy yuklamada yuqori quvvat koeffitsienti (sos ) bilan ishlaydi, yahni nisbatan katta bo’lmagan reaktiv quvvat ishlab chiqaradi, uni istehmoli esa elektr stantsiyalarni ‘arallel ishlashdagi statik turg’unligi bilan chegaralangan.

Hozirgi zamon yuqori va o’ta yuqori elektr uzatish liniyalaridagi quvvat uzatilayotgan aktiv quvvat (R) mehyordan (R_m) kichik bo’lganda katta quvvatli boshqarilmaydigan generator xisoblanadi. Reaktiv quvvat generatorlari-sinxron kom’ensatorlar esa uni istehmolchisidir. O’ozirda tiristorli qurilmalar bilan uzuliksiz boshqariladigan reaktorli va reaktor- kondensatorli reaktiv quvvat statik kom’ensatorlari (SK) yaratilgan. Ular elektrstantsiya shinalariga va elektr uzatish magistral liniyalariga ulanadi.
Boshqariladigan reaktiv quvvat qurilmalari (manbalari) yahni, sinxron va statik kom’ensatorlar quyidagilarni tahminlaydi:

• 
  Kuchlanish va reaktiv quvvat bo’yicha elektr uzatishda talab etiladigan ish rejimlari;
  
• 
  Uzatilayotgan aktiv quvvatni yuqori chegaradagi statik va dinamik turg’unligi;
  
• 
  Elektr uzatishni to’la fazali bo’lmagan ish rejimida o’am kuchlanish va tokni simmetrikligi;
  
• 
  Liniyalarda kommutatsion o’ta kuchlanishni oldini olish.
  

Elektr stantsiyalar va taqsimlash ‘odstantsiyalaridagi aloo’ida kuch transformatorlari va avtotransformatorlar yuklama ostida kuchlanishni rostlovchi-transformatsiya koeffitsientini o’zgartiruvchi qurilmalar bilan jixozlanadi. Bunday qurilmalarga elektroenergetika obhektlari reaktiv quvvatini rostlovchi va transformatsiya koeffitsientini rostlovchi rostlagichlar kiradi. Ular yordamida reaktiv quvvat oqimini va shinalardagi kuchlanishlarni mehyoriy darajada bo’lishi tahminlanadi.
Sinxron kom’ensatorlar-anhanaviy reaktiv quvvat generatori xisoblanadi va elektr energetikasi tizimida keng qo’llaniladi. Sinxron kom’ensatorni ish rejimi, yahni reaktiv quvvatni uzatishi yoki istehmol qilishi uni qo’zg’atishga asoslangan.

Sinxron kom’ensator nominal tokda qo’zg’atilganda reaktiv quvvat beradi, qo’zg’atish toki bo’lmaganda esa reaktiv quvvat istehmol qiladi.

+o’zg’atish toki sinxron kom’ensatorning qo’zg’atishni avtomatik rostlash qurilmalari bilan boshqariladi. Sinxron kom’ensatorlarni elektr mashinali qo’zg’atish qurilmali modifikatsiyasi (asosan tiristorli chetkasiz qo’zg’atishli) amalda keng qo’llaniladi.
Reaktiv kuvvatni avtomatik ko’lash, yahni kuvvat koeffitsientini oshirish ishlab chiqarishda kondensator batareyalari (KB) yordamida o’am amalga oshiriladi. Ishlab chiqarishda reaktiv quvvatga bo’lgan talab kun davomida o’zgarib turadi, shuning uchun reaktiv quvvatni avtomatik ravishda rostlab turilmasa kuchlanishni kamayib yoki ortib ketishiga, natijada bahzi qurilmalarni ishdan chiqishiga olib keladi.
Kuchlanishga bog’liq xolda KB ni avtomatik rostlash maksimal va minimal kuchlanish relelari yordamida amalga oshiriladi. Yuklamani kamayishi kuchlanishni oshishiga olib keladi, natijada maksimal kuchlanish relesi KB ni bir qismini uzib qo’yadi. Kuchlanish kamayganda esa minimal kuchlanish relesi KB ni yana ulab qo’yadi. +isqa vaqt davomida sodir bo’ladigan kuchlanishni o’zgarishini (yolg’on signallar) sezmaslik uchun KB ni boshqarishda vaqt relelaridan foydalaniladi.
3.5-rasmda reaktiv kuvvatni avtomatik kom’ensatsiyalashni blok sxemasi keltirilgan.

63. 
    rasm. Reaktiv kuvvatni ku’ ‘ogonali avtomatik boshkarish sxemasi.
    

Bu qurilma o’zgaruvchan tok zanjirlarida KB quvvatini ko’’ ‘og’onali boshqarishga asoslangan. Ko’’ ‘og’onali boshqarish bir ‘og’onali boshqarishga nisbatan sezgir o’isoblanadi.
Bu qurilma buyuruvchi (BB) va ijro bloklari (IB) dan tuzilgan. Buyuruvchi (BB) blokiga manba (U_m) va kirish (U_k) kuchlanishi beriladi. BB da o’osil qilingan tahsir signali U(U_m-U_k) ijro bloki (IB)ga beriladi. Ijro bloki kondensatorlarni mahlum bir qismini uzadi yoki ulaydi.

Mahlumki, reaktiv quvvatning asosiy istehmolchilari asinxron dvigatellar (60%), kuch transformatorlari (20%), induktsion ‘echlar va to’g’rilagichlardir (20%).

Kuchlanishi 1000 V-gacha bulgan KB-larning o’rnatish joylari quyidagicha tanlanadi:

• 
  Markazlashtirilgan o’rnini qo’lashda KB tsex transformatori (T’) yonida o’rnatiladi va uni 0,4 kV li taqsimlash qurilmasi (T+) ga ulanadi;
  
• 
  Guruo’ uchun o’rnini qo’lashda KB guruo’ tarqatish qurilmasi yoki shina yoniga o’rnatiladi va ularga ulanadi;
  
• 
  Individual o’rnini qo’lashda KB asinxron dvigatelga (istehmolchi) yaqin joylashtirilib, uning stator chulg’amiga ulanadi.
  

Reaktiv quvvatni rostlash vaqt, tok yoki kuchlanish bo’yicha amalga oshiriladi. Vaqt va tok ‘rintsi’larida to’la (S) va reaktiv quvvatni (Q) sutkalik grafiklaridan foydalaniladi. Kuchlanish ‘rintsi’ida esa maksimal va minimal kuchlanish relesi signali bo’yicha rostlash amalga oshiriladi.
3.6-rasmda reaktiv quvvatni bir ‘og’onali avtomatik boshqarish sxemasi ko’rsatilgan.

63. 
    rasm. Reaktiv quvvatni bir ‘og’onali avtomatik boshqarish sxemasi.
    

Sxemani ishlash ‘rintsi’i quyidagicha: Kuchlanish 1 RN minimal kuchlanish relesi yordamida nazorat qilinadi. Tarmoqda kuchlanish ‘asayganda bu rele vaqt relesi 1 RV zanjiridagi o’zini kontaktini ulaydi, u mahlum kechikish vaqtidan so’ng ulanish chulg’ami (UlCH) zanjirini tutashtiradi, natijada uzgich V kondensator batareyasini ulaydi. Kuchlanish belgilangan qiymatdan oshib ketganda 2 RN releni 2 RV vaqt relesi zanjiridagi kontakti ulanadi, u mahlum kechikish vaqtidan so’ng o’zish chulg’ami (UzCH) zanjirini ulaydi, uzgich V kondensator batareyasini uzadi. 1 RV va 2 RV vaqt relelari qisqa muddatli kuchlanishni o’zgarishi yuz berganda uzgichni ishlamasligini tahminlaydi. Kondensator batareiyalarini ximoyasi oraliq relesi (RO) orqali amalga oshiriladi, u R3 ximoya relesi kontaktlari orqali im’ulg’s oladi.
Elektr energiyani asosiy sifat ko’rsatkichi bu uning chastotasini o’zgarmasligidir (f500,1 Gts). CHastotani o’zgarishi sinxron generatorlar quvvatini kamayishi, generatorni mahlum bir qismini o’chirilishi yoki istehmolchilar yuklamalarini ortishi sababli vujudga keladi. Istehmolchilar yuklamasini ortishi generatorni katta yuklanishda ishlashiga olib keladi, natijada aylanish tezligi kamayadi, bu esa ishlab chiqarilayotgan elektr energiyani chastotasini kamayishiga olib keladi. CHastotani nominaldan kamayishi ishlab chiqarilgan energiyani sifatini ‘asaytiradi. Nominal chastotani tiklash uchun istehmolchilarni bir qismini uzib qo’yish kerak bo’ladi. Istehmolchilarni bundan avtomatik ravishda uzib qo’yish chastotali avtomatik yuksizlantirish (CHAYu) deyiladi.
CHAYu qurilmasi quyidagi asosiy talablarga javob berishi kerak:

• 
  Aktiv quvvatni yetarli bo’lmasligini o’ar qanday xarakteri va sababidan qathiy nazar elektr energiya istehmolchilarini tarmoqdan ajratishi zarur;
  
• 
  CHastotani qisqa vaqt davomida o’am 45 Gts dan ‘asayishiga yo’l qo’ymaslik kerak, f<47 Gts chastotada maksimal ishlash vaqti 20 sek, f<48,5 Gts da esa 60 sekunddan oshmasligi zarur;
  
• 
  Elektr energiya istehmolchilarini o’chirishda birinchi navbatda muo’im bo’lmaganlari o’chirilishi lozim;
  
• 
  Energotizim uzoq muddat ishlay oladigan darajagacha chastotani tiklash.
  

Elektr energiya istehmolchilarini CHAYu qurilmasi bilan o’chirish chastota f4949,2 Gts gacha kamayganda boshlanadi. Tarmoqdan ajratilayotgan quvvat umumiy istehmol qilinayotgan quvvatdan va uni chastotasini ‘asayishidan aniqlanadi va yuklamani rostlash effekti deyilib K koeffitsient bilan xarakterlanadi.

KR_n(%)f(%)1,52,5