U. T. Berdiev

23.5§. Sinxron kompensator va uning elektr ta’minoti tizimida quvvat koeffitsienti cos ni yaxshilashi
Sinxron kompensator elektr ta’minoti tizimida reaktiv quvvatni rostlovchi sinxron mashina bo‘lib, u asosan asinxron motorlar va transformatorlar tarmoqdan oladigan reaktiv quvvatni kompensatsiyalash uchun xizmat qiladi. Valida mexanik yuklamasi bo‘lmagan salt ishlayotgan sinxron motorga sinxron kompensator deyiladi. Uning qo‘zg‘atish toki nominal qiymatdan katta bo‘lganda elektr tarmog‘iga kuchlanishdan oldinda keluvchi reaktiv tok beradi va elektr tarmog‘ining quvvat koeffitsienti cos ni oshiradi (23.6-rasm). Elektr energiyasi uzoq masofaga uzatilganda elektr uzatish liniyasida induktiv yuklama katta bo‘lganligi uchun liniya oxirida kuchlanish ancha pasayadi, yuklama kamayganda esa liniyaning sig‘im qarshiligi ta’sirida kuchlanish nominal qiymatdan ancha katta bo‘ladi. Liniyaning yuklamasi katta bo‘lganda sinxron kompensator kattaroq qo‘zg‘atish toki bilan, yuklama kamayganda esa kichikroq qo‘zg‘atish toki bilan ishlab elektr tarmog‘ining oxirida kuchlanishni U_T = const bo‘lishini ta’minlaydi. Bunda qo‘zg‘atish toki avtomatik usulda rostlab turiladi. Demak, sinxron konpensatorlar kuchlanishning o‘zgarmas holda qolishini ta’minlash uchun ham ishlatilar ekan. Bunda tarmoqdan o‘tuvchi reaktiv tokning qiymati kamayadi, bu esa quvvat isrofini kamaytiradi.

Sinxron kompensator induktiv (orqada qoluvchi) tokining eng katta qiymati qo‘zg‘atish toki nolga teng bo‘lganga to‘g‘ri keladi, sig‘imiy (oldinda keluvchi) tokining me’yoriy qiymati kompensator aktiv qismlarining qizishi bilan chegaralanadi. Odatda, oldinda keluvchi tokning keyinda keluvchi tokka nisbati 1,52 bo‘ladi. Kompensatorning quvvati eng katta oldinda keluvchi tok bilan aniqlanadi. Sinxron kompensatorlarda  burchagi nolga yaqin bo‘ladi, rotorlari ayon qutbli, aylanish chastotasi esa 7501000 aylmin bo‘ladi. Sinxron kompensatorlarda ham sinxron motorlarga o‘xshagan ishga tushirish chulg‘ami bo‘lib, u qutblar uchida joylashgan bo‘ladi va asinxron usulda ishga tushiriladi. Yuklama momenti nolga teng bo‘lgani uchun sinxron kompensatorlarning ishga tushirilishi yengil kechadi. Sinxron kompensatorning U-simon xarakteristikasi asosiy ish xarakteristikasi hisoblanadi. Bu xarakteristika sinxron motorning P = 0 dagi U-simon xarakteristikasi kabi bo‘ladi-yu, lekin uning minimum nuqtasidagi tokning aktiv tashkil etuvchisi I_1(0)a 23.3-rasmdagiga nisbatan kamroq bo‘ladi. Bunga sabab, rotor konstruksiyasining sinxron motornikidan quyidagilar bilan farqidir, ya’ni: valining yuklama ulash uchun chiqib turadigan qismi bo‘lmasligi, undan tashqari, valning diametri nisbatan kamroq qilib tayyorlanishi; sinxron kompensatordan o‘ta yuklanish qobiliyati talab qilinmaganligidan uning maksimal momenti M_max ni havo oralig‘ini kamaytirish hisobiga pasaytirilishi (bunda x_d oshadi), bu esa, qo‘zg‘atish chulg‘ami o‘lchamlarini kamaytirishga imkon beradi. Bularning hammasi sinxron kompensator gabaritlarini kamaytirishga olib keladi.

Sinxron kompensator ishlab chiqaradigan reaktiv quvvatining qiymati qo‘zg‘atish tokiga bog‘liq bo‘ladi. O‘ta qo‘zg‘atish rejimida ishlayotgan kompensator tarmoq kuchlanishidan oldinda keluvchi tok bilan ishlab, tarmoqqa reaktiv quvvatni beradi. Chala qo‘zg‘atish rejimida esa tarmoq kuchlanishidan orqada qoluvchi tok bilan ishlab, tarmoqdan reaktiv quvvatni iste’mol qiladi. Liniyaning quvvat koeffitsienti cos ni oshirish uchun sinxron kompensator o‘ta qo‘zg‘atish rejimida ishlashi kerak. Qo‘zg‘atish toki I_qo’z shunday rostlanishi kerakki, bunda yakor toki I₁ tarmoq kuchlanishi U_t dan 90 oldinda kelishi va yuklama toki I_yu ning reaktiv tashkil etuvchisi I_yu.r ga teng bo‘lishi kerak, natijada tarmoq faqat yuklama tokining aktiv tashkil etuvchisi bilan yuklanadi, ya’ni I_t I_yu.a. Tarmoq kuchlanishini U_T = const qilib turish uchun, sinxron kompensatorning EYuK E₀ = U_t bo‘lishi lozim. Agar tarmoq kuchlanishi sinxron kompensator ulangan joyda nominal qiymatidan katta, ya’ni U_t >U_t.N bo‘lsa, u holda sinxron kompensator tarmoqni orqada qoluvchi reaktiv tok bilan yuklaydi. Sinxron kompensatorning quvvati katta bo‘lsa, tarmoq kuchlanishining tebranishi 0,5  1% dan oshmaydi.
Sinxron kompensatorlar asosan ayon qutbli mashina bo‘lib, quvvati 2,8 MVA dan 160 MVA gacha, aylanish chastotasi esa 750 aylmin yoki 1000 ayl/min bo‘ladi. Ta’kidlash lozimki, so‘nggi vaqtlarda MDH mamlakatlarida (Rossiya, Ukraina) rotorining konstruksiyasi ayon bo’lmagan qutbli sinxron mashina (turbogenerator) asosida quvvati 320 MVA bo‘lgan bo‘ylama-ko‘ndalang qo‘zg‘atishli kompensator ishlab chiqilgan va samarali ishlatilmoqda.
Nazorat savollari
1. Sinxron motorning tuzilishi va ishlash prinsipini so‘zlab bering.
2. Sinxron motorni qanday ishga tushirish usullarini bilasiz?
3. Sinxron motorning ish xarakteristikalarini tushuntirib bering.
4. Sinxron motorning burchak va U-simon xarakteristikalarini tahlil qiling.
* * *