ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 72
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Ф – тораптың фазалық кернеуі, кВ.
Q есептік мәні бойыншакаталогта талап етілетін номиналды қуатқа реакторлар таңдалады. Осы кезде диапазон реакторлардың реттеуші аймағы жеткілікті болуы керектігін ескеру керек.
Неғұрлым кеңінен таралған РЗДСОМ типті, қуаты 1520 кВА дейін кернеуі 35 кВ дейін реттеу аймағы 1:2, реактордың құрылғысы 2.2 а суретте көрсетілген. Реакторлар маймен салқындатылады.
РЗДПОМ реакторларында неғұрлым тура, жұмсақ және автоматты түрде қарымтаманы бағыттауға болады, индуктивтілігі өзекшедегі магнитті емес ойығы өзгерісімен өзгереді, бұл 2.2.б суретінде көрсетілген немесе
болат магнит өткізгіштің тұрақты тоқ көзінен магниттелу жолымен көрсетілген.
а) РЗДСОМ типі; б) РДЗПОМ типі
2.2 Сурет – Доға сөндіргіш реакторлардың құрылғысы
Доға сөндіргіш реакторлар, қарымталаушы тораппен кемінде үш желіден кем емес байланысқан түйіндік қоректендіргіш қосалқы станцияларда орналастырылуы керек. Генератор кернеуіндегі торапты қарымталау үшін реакторларды генераторлардың жанында орналастырады.
Резонансты-жерлендірілген (қарымталанған) бейтараптамалы торапта, жерлендірілмеген бейтараптамалы тораптары сияқты, жерге тұйықталған фазамен уақытша жұмыс істеу рұқсат етіледі, бірақ ол 6 сағаттан аспауы керек.
Доға сөндіргіш реакторлардың болуы әсіресе қысқа уақытта жерге тұйықталуда маңызды, өйткені доға тұйықталу орнында сөнеді де желі ажыратылмайды. Бейтараптамалы доға сөндіргіш реакторлар арқылы жерлендірілген тораптарда, жерге бір фазасы тұйықталғанда екі бүлінбеген фазалардың жерге қатысты кернеуі
есе артады, яғни фазааралық кернеуге дейін артады. Демек, өзінің негізгі қасиетімен бұл тораптар жерлендірілмеген (қарымталанған ) бейтараптамалы тораптарға ұқсас .
Неғұрлым қарапайым жағдай сияқты, бірінші қарағанда, сөндіретін құрылғыны тораптың сыйымдылық, резонансына дәл емес етіп икемдеу (настройка), ол керісінше кейбір уақытта алдынала бұзу (расстройка) болып табылады.
Толық қарымталанбаған икемдеудің кемшілігі жерге тұйықталуда бейтараптама ығысуы көп болады, соның салдарынан торапта асқын кернеу болуы мүмкін, ол торапқа жақындап қалған доға қауіптілігінен кем емес қауіп туғызады.
Асқын қарымталауды жөндеудің дұрыс жақтары жерге тұйықталу болған кезде бейтараптама ығысуы фазалық кернеу шамасынан аспайды. Сөндіргіш орауышты икемдеудің бұл түрі қазір негізгілердің бірі болып ұсынылуда.
Неғұрлым анығырақ зерттеулер көрсеткендей, дұрыс икемдеуді көбірек бейтараптама ығысуы көзқарасымен қарағанда екеуі де бірдей болып табылады, бейтараптама ығысуы толық қарымталанбаса болаттың қанығуына әкеледі және де фазалық кернеу шегімен шектеледі.
6. Айнымалы жедел ток көздері.
Конденсатор қосылған тізбектен тұрақты ток жүрмейді, себебі бұл жағдайда тізбек тұйық емес, конденсатордың астарларының арасы диэлектрикпен бөлінген. Ал, бірақ конденсаторды айнымалы кернеу көзіне қосса, ол үнемі қайта зарядталып отырады да тізбек арқылы ток жүреді.
Айнымалы u=Umcosωt кернеу көзіне қосылған сыйымдылығы С конденсатордан тұратын өте қарапайым тізбекті қарастырайық (2.7-сурет). Жалғастырғыш сымдардың кедергісі R=0 болсын. Онда конденсаторға түсетін кернеу u=Umcosωt = q/C, мұндағы q - конденсатордың астарларындағы заряд. Бұдан q=Um C cosωt. Тізбектегі ток күшін табу үшін зарядтан уақыт бойынша бірінші туынды алайық: і =q'= - Um C sin ωt= Um C ω cos(ωt +π/2) , мұндағы
Іт = ω C Um
өрнегі ток күші тербелістерінің амплитудасын береді. Олай болса, ток күші тербелістерінің теңдеуі мынадай болады:
і = Іт соs (ωt +π/2)
Бұл теңдеуді конденсаторға түсірілген кернеудің u=Umcosωt өрнегімен салыстыра отырып, мынадай қорытындыға келеміз: тізбектегі ток күшінің тербелістері кернеу тербелістерінен фаза бойынша π/2-ге озады.
белгілеуін енгізіп, Іт = ω C Um оны қойсақ,
Іт =
формуласын аламыз. Бұл тізбектің бөлігі үшін Ом заңы. Соң ғы өрнектегі
активті кедергінің орнында тұрған жиілік пен сыйымдылыктың көбейтіндісінің кері шамасын сыйымдылық кедергі деп атайды. (2.9) өрнегінен тұрақты кернеу жағдайында, сыйымдылық неғұрлым үлкен болса, конденсатор астарларындағы заряд та соғұрлым үлкен, олай болса қайта зарядталу ток күші де соғұрлым көп, яғни кедергі аз. Сонымен бірге тербеліс жиілігі неғұрлым көп болса, сыйымдылық кедергі соғұрлым аз. Тұрақты ток үшін ω=0, ендеше 
-ке тећ. Тізбекте ток жүрмейді.
Тек қана сыйымдылық кедергісі бар тізбектегі айнымалы ток күші мен кернеудің уақытқа тәуелділік графиктері мен векторлық диаграмма сәйкесінше 2.7 және 2.8-суреттерде көрсетілген. Векторлық диаграммада ток к
үші мен кернеу амплитудасы векторларының арасындағы бұрыш π/2 -ге тећ.
Айнымалы ток тізбегіндегі индуктивті кедергі
Айнымалы ток тізбегінде индуктивтік косымша кедергі тудырады, мұны өздік индукция кұбылысымен түсіндіруге болады (2.10-сурет).
Мынадай тәжірибені карастырайық. Тұракты ток көзіне қосылган екі электр шамының екіншісіне тізбектей индуктивтігі үлкен катушка жалғанған (2.11-сурет). Кілтті тұйыктаган кезде бірінші шам жарқ етіп бірден, ал екіншісі кешігіп жанады. Бұл тәжірибенің нәтижесін былай түсіндіруге болады. Кілтті тұйыктағанда тізбектегі ток нөлден іmaх мәніне дейін өседі. Бірінші шамдағы ток күші тез өседі, ал екінші шамнан өтетін ток күшінің тез өсуіне пайда болган өздік индукция тоғы кедергі жасайды. Сондыктан екінші шамнан ететін ток күші баяу, біртіндеп өсіп, бірінші шамдағы ток күшінің мәніне жетеді.
Енді тәжірибені озгертіп, 2.12-суреттегі тізбекті кұрайык. Кілт 1-қалыпта косылса, тізбектен тұрақты ток, ал ол 2-калыпта болса — айнымалы ток жүреді. Тәжірибеден бірінші жағдайда шамның жарықтылығы екінші жағдайдағы жарықтылығына қарағанда артық екенін көруге болады. Оның себебі мынада: екі жағдайда да, тізбек тұйықталган соң, тізбектегі ток күші өздік индукция тогының әсерінен біртіндеп баяу өседі. Бірақ кілт 2-қалыпта тұйықталғанда тізбектегі ток күшінің шамасы да, бағыты да периодты түрде өзгереді. Сондықтан периодтың төрттен біріне тең уақытта ток күші өзінің тұрақты мәніне жетіп үлгермей, кеми бастайды және ол әрбір жарты период сайын қайталанып отырады.
Сонымен, ток күші азайып, индуктивтік тізбекте қосымша кедергі туады. Мұндай кедергі тұрақты ток тізбегінде жоқ.
Енді тек индуктивті кедергісі ғана бар (2.10-сурет) айнымалы ток тізбегіндегі ток күшінің қалай өзгеретінін анықтайық. Катушкада лездік мәні
=-Li/
тең болатын өздік индукцияның ЭҚК-і пайда болады. Мұндагы і' — ток күшінің уақыт бойынша алынған бірінші туындысы. Ом заңы бойынша
iR=
+u
мұндағы Е — катушканың активті кедергісі, и — катушканың ұштарындағы кернеудің лездік мәні. Идеал катушкада R = 0, сондықтан
0= +u немесе u= -
түріне ие болады. Ток күшінің
i=Imsinωt
заңы бойынша өзгерісі кезінде өздік индукцияның ЭҚК-і:
/=-ωLImcosωt.
и = - еis болгандықтан кернеу
и = ωLImcosωt.= ωLImsin(ωt+π/2)= Umsin(ωt+ π/2)
теңдеуімен анықталады, мұндағы Um = ωLIm -кернеу амплитудасы. Осы теңдеулерін салыстыра отырып, мынадай қорытындыға келеміз: катушкадагы ток күшінің тербелісі кернеу тербелісінен фаза бойынша π/2- ге артта қалады.
Катушкадагы ток күшінің амплитудасы
формуласымен анықталады. Бұл индуктивтік идеал катушкасы бар айнымалы ток тізбегі үшін Ом заңы.
өрнегі катушканың
индуктивті кедергісі деп аталады да
әрпімен белгіленеді:
= 
Егер ток күші мен кернеу амплитудасының орнына олардың әсерлік мәнін қолдансақ,
аламыз. Индуктивтік кедергі айнымалы токтың циклдік жиілігі мен индуктивтігіне тура пропорционал. Индуктивтік артқан сайын кедергі де артады . жиілік азайсы, кедергі де кемиді. Тұрақты ток үшін диілік нөлге тең., онда индуктивтік кдергі де нөлге тең.
Индуктивтік кедергідегі ток пен кернеудің уақытқа тәуелділік графиктері 2.13 суретте, ал осыған сәйкес векторлық диаграмма 2.14 суретте кескінделген.
7. Автотрансформаторлардың конструкциялық ерекшеліктері және негізгі жұмыс режимдері.
Автотрансформаторлар жұмысының режимі мен құралымының ерекшеліктері
110 кВ құрылғыларында және одан жоғарғыларда үлкен қуатты автотрансформаторлар кеңінен қолданылады. Бұл трансформаторларға қарағандағы бірқатар артықшылықтармен түсіндіріледі.
Бірфазалы автотрансформатордың электрлы түрде байланыстырылған орамалары бар ОЖ және ОО (сурет 2.35). Ж және Ошықпалары арасындағы орама бөлігі тізбекті деп аталады, ал О мен Жл(жалпы) арасындағылары жалпы деп аталады.
Кернеудің бәсендеу режиміндегі автотрансформатор жұмысында тізбекті орамаға Iж тогы өтеді, ол магнитті ағынды жасай отырып жалпы орамаға Iжл токты жеткізеді . Екіншілікті орама IО тогының жүктемесі орамалардың галваникалық (электрлік) байланысының арқасында өтетін IЖ токтан және осы (IО = Iж + Iжл, қайдан Iжл = IО-1Ж) орамалардың магнитті байланысынан жасалған Iо тогы жиналады.
Автотрансформатор бірінші тораптан екіншісіне беретін толық қуат өткізгіш деп аталады.
Q есептік мәні бойыншакаталогта талап етілетін номиналды қуатқа реакторлар таңдалады. Осы кезде диапазон реакторлардың реттеуші аймағы жеткілікті болуы керектігін ескеру керек.
Неғұрлым кеңінен таралған РЗДСОМ типті, қуаты 1520 кВА дейін кернеуі 35 кВ дейін реттеу аймағы 1:2, реактордың құрылғысы 2.2 а суретте көрсетілген. Реакторлар маймен салқындатылады.
РЗДПОМ реакторларында неғұрлым тура, жұмсақ және автоматты түрде қарымтаманы бағыттауға болады, индуктивтілігі өзекшедегі магнитті емес ойығы өзгерісімен өзгереді, бұл 2.2.б суретінде көрсетілген немесе
болат магнит өткізгіштің тұрақты тоқ көзінен магниттелу жолымен көрсетілген.
а) РЗДСОМ типі; б) РДЗПОМ типі
2.2 Сурет – Доға сөндіргіш реакторлардың құрылғысы
Доға сөндіргіш реакторлар, қарымталаушы тораппен кемінде үш желіден кем емес байланысқан түйіндік қоректендіргіш қосалқы станцияларда орналастырылуы керек. Генератор кернеуіндегі торапты қарымталау үшін реакторларды генераторлардың жанында орналастырады.
Резонансты-жерлендірілген (қарымталанған) бейтараптамалы торапта, жерлендірілмеген бейтараптамалы тораптары сияқты, жерге тұйықталған фазамен уақытша жұмыс істеу рұқсат етіледі, бірақ ол 6 сағаттан аспауы керек.
Доға сөндіргіш реакторлардың болуы әсіресе қысқа уақытта жерге тұйықталуда маңызды, өйткені доға тұйықталу орнында сөнеді де желі ажыратылмайды. Бейтараптамалы доға сөндіргіш реакторлар арқылы жерлендірілген тораптарда, жерге бір фазасы тұйықталғанда екі бүлінбеген фазалардың жерге қатысты кернеуі
есе артады, яғни фазааралық кернеуге дейін артады. Демек, өзінің негізгі қасиетімен бұл тораптар жерлендірілмеген (қарымталанған ) бейтараптамалы тораптарға ұқсас .Неғұрлым қарапайым жағдай сияқты, бірінші қарағанда, сөндіретін құрылғыны тораптың сыйымдылық, резонансына дәл емес етіп икемдеу (настройка), ол керісінше кейбір уақытта алдынала бұзу (расстройка) болып табылады.
Толық қарымталанбаған икемдеудің кемшілігі жерге тұйықталуда бейтараптама ығысуы көп болады, соның салдарынан торапта асқын кернеу болуы мүмкін, ол торапқа жақындап қалған доға қауіптілігінен кем емес қауіп туғызады.
Асқын қарымталауды жөндеудің дұрыс жақтары жерге тұйықталу болған кезде бейтараптама ығысуы фазалық кернеу шамасынан аспайды. Сөндіргіш орауышты икемдеудің бұл түрі қазір негізгілердің бірі болып ұсынылуда.
Неғұрлым анығырақ зерттеулер көрсеткендей, дұрыс икемдеуді көбірек бейтараптама ығысуы көзқарасымен қарағанда екеуі де бірдей болып табылады, бейтараптама ығысуы толық қарымталанбаса болаттың қанығуына әкеледі және де фазалық кернеу шегімен шектеледі.
6. Айнымалы жедел ток көздері.
Конденсатор қосылған тізбектен тұрақты ток жүрмейді, себебі бұл жағдайда тізбек тұйық емес, конденсатордың астарларының арасы диэлектрикпен бөлінген. Ал, бірақ конденсаторды айнымалы кернеу көзіне қосса, ол үнемі қайта зарядталып отырады да тізбек арқылы ток жүреді.
Айнымалы u=Umcosωt кернеу көзіне қосылған сыйымдылығы С конденсатордан тұратын өте қарапайым тізбекті қарастырайық (2.7-сурет). Жалғастырғыш сымдардың кедергісі R=0 болсын. Онда конденсаторға түсетін кернеу u=Umcosωt = q/C, мұндағы q - конденсатордың астарларындағы заряд. Бұдан q=Um C cosωt. Тізбектегі ток күшін табу үшін зарядтан уақыт бойынша бірінші туынды алайық: і =q'= - Um C sin ωt= Um C ω cos(ωt +π/2) , мұндағы
Іт = ω C Um
өрнегі ток күші тербелістерінің амплитудасын береді. Олай болса, ток күші тербелістерінің теңдеуі мынадай болады:
і = Іт соs (ωt +π/2)
Бұл теңдеуді конденсаторға түсірілген кернеудің u=Umcosωt өрнегімен салыстыра отырып, мынадай қорытындыға келеміз: тізбектегі ток күшінің тербелістері кернеу тербелістерінен фаза бойынша π/2-ге озады.
белгілеуін енгізіп, Іт = ω C Um оны қойсақ,
Іт =
формуласын аламыз. Бұл тізбектің бөлігі үшін Ом заңы. Соң ғы өрнектегі
активті кедергінің орнында тұрған жиілік пен сыйымдылыктың көбейтіндісінің кері шамасын сыйымдылық кедергі деп атайды. (2.9) өрнегінен тұрақты кернеу жағдайында, сыйымдылық неғұрлым үлкен болса, конденсатор астарларындағы заряд та соғұрлым үлкен, олай болса қайта зарядталу ток күші де соғұрлым көп, яғни кедергі аз. Сонымен бірге тербеліс жиілігі неғұрлым көп болса, сыйымдылық кедергі соғұрлым аз. Тұрақты ток үшін ω=0, ендеше -ке тећ. Тізбекте ток жүрмейді.Тек қана сыйымдылық кедергісі бар тізбектегі айнымалы ток күші мен кернеудің уақытқа тәуелділік графиктері мен векторлық диаграмма сәйкесінше 2.7 және 2.8-суреттерде көрсетілген. Векторлық диаграммада ток к
үші мен кернеу амплитудасы векторларының арасындағы бұрыш π/2 -ге тећ.Айнымалы ток тізбегіндегі индуктивті кедергі
Айнымалы ток тізбегінде индуктивтік косымша кедергі тудырады, мұны өздік индукция кұбылысымен түсіндіруге болады (2.10-сурет).
Мынадай тәжірибені карастырайық. Тұракты ток көзіне қосылган екі электр шамының екіншісіне тізбектей индуктивтігі үлкен катушка жалғанған (2.11-сурет). Кілтті тұйыктаган кезде бірінші шам жарқ етіп бірден, ал екіншісі кешігіп жанады. Бұл тәжірибенің нәтижесін былай түсіндіруге болады. Кілтті тұйыктағанда тізбектегі ток нөлден іmaх мәніне дейін өседі. Бірінші шамдағы ток күші тез өседі, ал екінші шамнан өтетін ток күшінің тез өсуіне пайда болган өздік индукция тоғы кедергі жасайды. Сондыктан екінші шамнан ететін ток күші баяу, біртіндеп өсіп, бірінші шамдағы ток күшінің мәніне жетеді.
Енді тәжірибені озгертіп, 2.12-суреттегі тізбекті кұрайык. Кілт 1-қалыпта косылса, тізбектен тұрақты ток, ал ол 2-калыпта болса — айнымалы ток жүреді. Тәжірибеден бірінші жағдайда шамның жарықтылығы екінші жағдайдағы жарықтылығына қарағанда артық екенін көруге болады. Оның себебі мынада: екі жағдайда да, тізбек тұйықталган соң, тізбектегі ток күші өздік индукция тогының әсерінен біртіндеп баяу өседі. Бірақ кілт 2-қалыпта тұйықталғанда тізбектегі ток күшінің шамасы да, бағыты да периодты түрде өзгереді. Сондықтан периодтың төрттен біріне тең уақытта ток күші өзінің тұрақты мәніне жетіп үлгермей, кеми бастайды және ол әрбір жарты период сайын қайталанып отырады.
Сонымен, ток күші азайып, индуктивтік тізбекте қосымша кедергі туады. Мұндай кедергі тұрақты ток тізбегінде жоқ.
Енді тек индуктивті кедергісі ғана бар (2.10-сурет) айнымалы ток тізбегіндегі ток күшінің қалай өзгеретінін анықтайық. Катушкада лездік мәні
=-Li/тең болатын өздік индукцияның ЭҚК-і пайда болады. Мұндагы і' — ток күшінің уақыт бойынша алынған бірінші туындысы. Ом заңы бойынша
iR=
+uмұндағы Е — катушканың активті кедергісі, и — катушканың ұштарындағы кернеудің лездік мәні. Идеал катушкада R = 0, сондықтан
0=
+u немесе u= - түріне ие болады. Ток күшінің
i=Imsinωt
заңы бойынша өзгерісі кезінде өздік индукцияның ЭҚК-і:
/=-ωLImcosωt.и = - еis болгандықтан кернеу
и = ωLImcosωt.= ωLImsin(ωt+π/2)= Umsin(ωt+ π/2)
теңдеуімен анықталады, мұндағы Um = ωLIm -кернеу амплитудасы. Осы теңдеулерін салыстыра отырып, мынадай қорытындыға келеміз: катушкадагы ток күшінің тербелісі кернеу тербелісінен фаза бойынша π/2- ге артта қалады.
Катушкадагы ток күшінің амплитудасы
формуласымен анықталады. Бұл индуктивтік идеал катушкасы бар айнымалы ток тізбегі үшін Ом заңы.
өрнегі катушканың
индуктивті кедергісі деп аталады да
әрпімен белгіленеді: = Егер ток күші мен кернеу амплитудасының орнына олардың әсерлік мәнін қолдансақ,
аламыз. Индуктивтік кедергі айнымалы токтың циклдік жиілігі мен индуктивтігіне тура пропорционал. Индуктивтік артқан сайын кедергі де артады . жиілік азайсы, кедергі де кемиді. Тұрақты ток үшін диілік нөлге тең., онда индуктивтік кдергі де нөлге тең.
Индуктивтік кедергідегі ток пен кернеудің уақытқа тәуелділік графиктері 2.13 суретте, ал осыған сәйкес векторлық диаграмма 2.14 суретте кескінделген.
7. Автотрансформаторлардың конструкциялық ерекшеліктері және негізгі жұмыс режимдері.
Автотрансформаторлар жұмысының режимі мен құралымының ерекшеліктері
110 кВ құрылғыларында және одан жоғарғыларда үлкен қуатты автотрансформаторлар кеңінен қолданылады. Бұл трансформаторларға қарағандағы бірқатар артықшылықтармен түсіндіріледі.
Бірфазалы автотрансформатордың электрлы түрде байланыстырылған орамалары бар ОЖ және ОО (сурет 2.35). Ж және Ошықпалары арасындағы орама бөлігі тізбекті деп аталады, ал О мен Жл(жалпы) арасындағылары жалпы деп аталады.
Кернеудің бәсендеу режиміндегі автотрансформатор жұмысында тізбекті орамаға Iж тогы өтеді, ол магнитті ағынды жасай отырып жалпы орамаға Iжл токты жеткізеді . Екіншілікті орама IО тогының жүктемесі орамалардың галваникалық (электрлік) байланысының арқасында өтетін IЖ токтан және осы (IО = Iж + Iжл, қайдан Iжл = IО-1Ж) орамалардың магнитті байланысынан жасалған Iо тогы жиналады.
Автотрансформатор бірінші тораптан екіншісіне беретін толық қуат өткізгіш деп аталады.