Электр энергиясы сапасына талаптар 4 страница

(6.3)

пайыз түрінде көрсетілуі мүмкін. Бұл үшін (16.3) анықтамасына 100 көбейткішін енгізген жөн.

Бірінші және екінші кернеулердің векторларының арасындағы δ бұрышы трансформатордың бұрыштық қателігі болып табылады. Соңғысын, егерде екінші кернеудің векторы бірінші кернеудің векторын басып озатын болса оң деп есептейді. Бұрыштық қателікті минуттармен көрсету қабылданған.

Кернеу трансформаторының екінші әлеуеті – шартты түсінік, ал дәлірек айтқанда: сыртқы екінші тізбектің толық қанды (сияқты болып көрінетін) қуаттылығы, В•А, екінші қысымдардағы кернеу ең төменгі мағынасына тең деген болжамда табылған:

,

Бұл жерде - екінші қысымдарға жалғанған, сыртқы тізбектің толық қанды (сияқты болып көрінетін) кедергісі, Ом.

S₂ мағынасымен бірге тізбектің қуаттылық коэффициенті көрсетілуге тиісті. Бұл екі шамалар S₂ мен cos φ₂ толығымен сыртқы тізбектің кедергісін және, демек, трансформатордың екінші әлеуетін анықтайды. Мысал үшін, егер трансформатордың әлеуеті cosφ₂ = 0,8 болған жағдайда 20 В.А-ға тең деп көрсетілген болса, бұл, сыртқы тізбектің ұқсас болып көрінетін кедергісі , белсенді кедергісі R = Z cos φ₂ = 500 деген сөз. 0,8 = 400 Ом, индуктивтік кедергі Х = Z sin φ₂ = = 500. 0,6 = 300 Ом.

Кернеу трансформаторына жалғанған аспаптардың саны көбейген сайын, екінші тізбектің кедергісі азаяды (өйткені аспаптар қатар жалғанған), алайда трансформатордың әлеуеті көбейеді.

Трансформатордың нақтылы көрсетілген әлеуеті деп қарастырылып отырған класстағы трансформаторлар үшін белгіленген рұқсат етілген шеңберлерден шықпайтын қателіктер кезіндегіайрықша үлкен әлеуетті түсінуге болады.

Кернеу трансформаторларының дәлділік класстары. Рұқсат етілген қателіктің мағынасына сәйкес белгілі бір жұмыс жағдайлары кезіндекернеу трансформаторлары дәлділіктің төрт классына бөлінген (5 кесте). Класс атауы пайызбен көрсетілген кернеудегі ең үлкен рұқсат етілген қате кетушілікке сәйкес келеді. Кернеу мен бұрыштағы қателіктің кемелдері 50 Гц жиілікке, 0,8-ден басталып нақтылы көрсетілген 1,2-ге дейінгі шеңбердегі бірінші кернеуге, 0,25-тен нақтылы көрсетілген 1,0-ге дейінгі әлеуетке және 0,8 қуаттылық коэффициентіне жатқызылған.

Кернеу трансформаторларының қате кетушілік кемелдері (МемСт 1983-77^*)

0,2 дәлділік классындағы кернеу трансформаторларын үлгі ретінде, сондай-ақ зертханалардағы дәлме-дәл өлшеулерді жүргізу үшін қолданады. Есептегіштер жалғауға арналған трансформаторлар дәлділіктің 0,5 классына жауап беруге тиісті. Қалқанды өлшегіш аспаптарды жалғау үшін 1,0 және 3,0 классындағы трансформаторларды пайдаланады. Релелік қорғаныс үшін трансформаторларға қойылатын талаптар қорғаныстың түріне байланысты. Бұл жерде 0,5; 1,0 және 3,0 классындағы трансформаторлар қолданылады.

Кернеу трансформаторларының құрылыстары

Кернеу трансформаторы көп жағдайда кернеудің сол сатысына арналған шағын қуатты күш беретін трансформаторға ұқсас. Алайда бұл аппараттардың тағайындалуы мен жұмыс істеу жағдайларынан шығатын ерекшеліктері де бар. Мысал ұшін, күш беретін трансформатор жұмыс үстінде бөлініп шығатын жылудың айтарлықтай көлемін бұрып жіберуге есептелген болуға тиісті. Бұл орамалардың құрылысында, майдың мөлшерінде, қаптаманың орналасуында және т.б көрініс табады. Кернеу трансформаторында бөлініп шығатын энергияның саны өте аз. Сондықтан жылуды бұрып жіберу талабы кернеу трансформаторының құрылысын анықтамайды. Кернеу трансформаторын құрастыру кезінде шешілуге тиісті негізгі мәселелер, өлшеу дәлділігінен тыс қатты қызуға төтеп бере алатын сенімді айырушыны жасауда, ең кіші көлемдер мен салмақтарды қамтамасыз етуде, аз күтім жасай отырып апатсыз жұмыс істеуде болып отыр.

6-35 кВ болатын нақтылы көрсетілген кернеуге арналған трансформаторларды соңғы уақыттарға дейін майға батырылған қағаз айырушылармен бірге жасап келді. Мысал ретінде НОМ-10 (бір фазалық майлы 10 кВ-тық кернеу трансформаторы) трансформаторын айтуға болады. Оның біршама үлкен көлемі мен салмағы бар: оның биіктігі 495 мм-ді және салмағы 36 кг-ды құрайды. Кернеу жоғарылаған сайын, мұндай құрылысты трансформаторлардың көлемдері, салмағы мен құны тез өседі. Бұл кемшіліктерді түзету үшін трансформатордың құрылысын өзгерту қажет.

Екі қабатты айыру кезінде, мысалы қағаз бен майды пайдалану арқылы, электр өрісінің күштілігі орталардың электр өткізбейтін сіңімділігіне ері пропорционалды түрде бөлініп таратылады. Қағаздың электр өткізбейтін сіңімділігі майдың электр өткізбейтін сіңімділігіне қарағанда 2 есе көп болғандықтан қатты айырушы аз пайдаланылады. Ең соңғы құрылғыларда май толтырылған кабельдің айырушысына ұқсас, майға аунатылған, қағаздан жасалған біртекті айырушыны қабылдайды. Май түтіктері жойылды. Бұл айырушы қашықтығын, магнит өткізгіші мен қаптама көлемдерін күрт азайтуға мүмкіндік берді. Енгізбелерді айыру ораманы айырудың жалғасы болып табылады және айырушының фарфорына кіреді. Айырушылардағы май қаптамадағы маймен астасып жатады. Қақпақтың

39 сурет. 35 кВ бір фазалы трансформаторлар:

а - НОМ-35-66 түріндегі екі енгізбесі бар; б - ЗНОМ-35 түріндегі бір енгізбесі бар; / - бірінші ораманы енгізу; 2 – екінші ораманың енгізбелерінің сауыты; 3 – үлкен ыдыс

39 суретте сызықтық кернеуді өлшеуге арналған НОМ-35-66, 35000/100 В түріндегі бір фазалы трансформатордың, ал 16.8,6 суреттерінде - өткізгіш пен жер арасындағы кернеуді өлшеуге арналған ЗНОМ-35, В түріндегі трансформатордың жалпы сұлбасы көрсетілген.

ПО кВ және одан да жоғары кернеу трансформаторларын каскад түрінде дайындап жасайды. Оларбір-бірінен айырылған бірнеше сатылардан (трансформаторлардан) тұрады. Сатыларының саны әрбір сатыға орта есеппен 50 кВ есебінен алынған нақтылы көрсетілген кернеумен анықталады. Каскадтың әрбір трансформаторы ¹/_N бөлігіне айырылған.

Кернеу трансформаторларын таңдау

Электр құрылғысын жобалаған кезде кернеу трансформаторларының түрлерін оларға қосылуға тиесілі өлшегіш аспаптар мен релелерге сәйкес таңдайды. Ары қарай трансформаторлардың болады деген әлеуетін есептеп шығарады және қате кеткен жерлерін тексереді.

Қалыпты тәртіпте трансформатордың әлеуеті қосылып жалғанған өлшегіш аспаптар мен релелерді қолдану арқылы анықталады. Осы әлеует пен заводтың тиісті сипаттамаларына қарап орнатуға дайындалған трансформатордың қандай класста және қандай қателіктермен жұмыс істейтінін және, демек, оның жалғанбалы аспаптар мен релелерді қоректендіру үшін жарамдылығы туралы білуге болады. Жоғарыда көрсетілгендей, қалқанды өлшегіш аспаптар үшін дәлдіктің 1 және 3 класстарына сәйкес келетін қателіктерге рұқсат етіледі; есептегіштер үшін - 0,5 классы сәйкес болады. Релелердің басым көпшілігі үшін 3 - 5%-ға қателесуге рұқсат беріледі. Екінші әлеуетті анықтаған кезде кернеу трансформаторынан басқару қалқасында орнатылған аспаптарға дейінгі өткізгіштердің кедергісін есептемейді, өйткені бұл кедергі айтарлықтай аз және екінші токқа мардымсыз әсер етеді. Алайда өткізгіштердің кедергісі кернеудің қосымша шығынын тудырады; өлшегіш аспаптардың қысқыштарындағы кернеу азаяды және өлшеу кезіндегі қателіктер көбейеді. ПУЭ-ге сәйкес есептегіштерге баратын өткізгіштердегі кернеудің шығыны 0,5%-дан, ал қалқалы өлшегіш аспаптарға баратын өткізгіштерде - 3%-дан аспауға тиісті. Қалыпты жағдайда кернеу шығыны анағұрлым аз. Өткізгіштердегі кернеудің шығынын анықтаған кезде олардың тек қана белсенді кедергісін ескереді, өйткені индуктивті кедергі салыстырмалы түрде аз. Механикалық мықтылық шарттарына байланысты өткізгіштердің қимасы мыс өткізгіштер үшін 1,5 мм²-тан және алюминий өткізгіштер үшін – 2,5 мм²-тан кем болмауға тиісті.

1. Мысалы. Әлеуетті анықтау керек және 6 кВгенераторының қалқалы өлшегіш аспаптарды қоректендіру үшін және энергияны есептеу үшін арналған жалғанған жеріндегі кернеу трансформаторының қателіктерін тексеру керек. Сондай-ақ екінші өткізгіштердің қимасын анықтау керек.

Трансформаторларға төменде көрсетілген өлшегіш аспаптар жалғанған болуға тиісті:

Аспап атауы Ораманың

Тұтынуы, В-А

Д-305 ваттметрі.................................................................... 2

Д-305 варметрі..................................................................... 2

Н-348 тіркегіш ваттметрі...................................................... 10

Н-348 тіркегіш варметрі....................................................... 1 0

И-675 ватт-сағаттарды есептегіш....................................... 3

Реактивті И-673М вольт-ампер-сағаттарды есептегіш..... 3

Э-378 вольтметрі................................................................. 2

Э-371 жиілік өлшегіші.......................................................... 3

Аталған аспаптардың қуаттылық коэффициенті бірге жақын. РУ-да орнатылған трансформаторлардан басқару қалқасына дейінгі қашықтық 50 метрді құрайды. Екінші өткізгіштер алюминийден жасалған.

Аспаптардың басым көпшілігінің АВ және ВС фазаларына жалғануға тиісті кернеуінің екі орамалары бар болғандықтан, НОМ-6, 6000/100 В түріндегі бірфазалы трансформатордың екеуін орнату және оларды толық емес үшбұрыш үлгісі бойынша қосу орынды болады.

НОМ-6 трансформаторларының қате кетушіліктерінің сипаттамалары 16.15. суреттерінде келтірілген. Трансформаторлардың қате кетушіліктері 50 В ● А әлеуеті кезінде 0,5, классы үшін белгіленген шеңберлерден шықпайды. 75 В-А әлеуеті кезінде трансформаторлардың қате кетушіліктері 1,0, классына сәйкес келеді, ал 200 В-А әлеуеті кезінде – 3 классына сәйкес келеді. Трансформаторлардың шегіне жеткен қуаттылығы 400В А.

Әлеуеттің АВ және ВС фазаларының арасында біркелкі болып таралуы мүмкін:

Аспаптар В-А-ның АВ және ВС фазаларына

деген әлеуеті

Ваттметр.................................................................... 2 2

Варметр..................................................................... 2 2

Тіркегіш ваттметр...................................................... 10 10

Тіркегіш варметр....................................................... 1 0 1 0

Ватт-сағаттарды есептегіш....................................... 3 3

Реактивті вольт-ампер-сағаттарды есептегіш........ 3 3

Вольтметр................................................................. 2 -

Жиілік өлшегіші.......................................................... - 3

Қортындысы: 32 33

Негізгі әдебиет: 1[197-212]

Қосымша әдебиет: 1[113-165]; 2[180-220]

Бақылау сұрақтары:

1. Трансформациялаудың негізгі түсініктері мен анықтамалары, нақтылы көрсетілген коэффициенті.

2. Кернеу трансформаторларының дәлділік класстары.

3. Өлшенуге тиесілі кернеу, және трансформаторларды іске қосу үлгілері.

4. Кернеу трансформаторларының құрылыстары.

№7 Дәріс конспектісі.

Дәріс тақырыбы: Тоқшектеуіш реакторлар – реакторлар құрылысы. Өткізгіштер мен аппараттарды таңдаудағы есептік шарттар – есептік жұмыс тоғы, оқшауланған өткізгіштерді таңдау, 6-10 кВ кабельдерін таңдау.

Еліміздегі аппарат зауыттарды бетонды реакторлар тығыздайды, оның ішінде 6-дан 35 кВ-қа дейінгі номиналды кернеулерге орналған бетонды каркасы бар құрғақ оқшаулы реакторлар мен ішкі және сыртқа орнатуға арналған 400-ден 4000 А-ге дейінгі номиналды тоқтарға арналған реакторлар болып келеді.

Үшфазалы тоқшектеуіш реактор болат өзексіз үш катушкадан тұрады, демек, оның сызықты вольт-амперлік сипаттамасы номиналды тоқтан 10-20 есе асып түсетін қысқа тұйықталу мен номиналды тоқтың өзгеру шегінде болады. Катушкалардың активті кедергісі салыстырмалы түрде аз.

Реакторлар орамасын мыс немесе алюминий көп сымды өткізгіштен жасайды. Бұл сым құйынды тоқтардың қосымша жоғалтуын азайтуы үшін арналған, тармақтар оқшауымен қатар сыртқы оқшауы да бар. Номинальды тоғы 630 А және одан да жоғары реакторлар орамасын бірнеше тармақтардан жасайды. Сымдарды орау кезінде тармақтар транспозициясын қолданылады, бұл әдіс қысқа тұйықталумен қатар ұзақ мерзімді жұмыс жағдайында да токтың бірқалыпты таралуын қамтамасыз етеді. Механикалық берік болу үшін оның ерекше қалыпты цемент қоспысымен бекітеді. Цемент қатқан соң оны кептіріп ылғал түспес үшін бояйды. Катушкаларды фарфор оқшаулағыштарға орнатады. (40-сурет).

Бетонды реакторлар фазасы тік (41, а -сурет), сатылы (41, б –сурет) немесе көлденең (бір қатарлы немесе үшбұрышты етіп 41 сурет) түрде орнатылуы мүмкін. Шығарушы зауыттар үш фазасы комплексттің электрдинамикалық беріктігінің шарттарына байланысты реакторлар фазасының осьтері арасындағы S пен S₁ минимальды ара қашықтығын көрсетеді. Реакторларды орнату әдісін катушкалар массасы мен көлмеіне сонымен қатар есептік шарттар құрылысына сәйкес таңдап алынады. Реакторлар катушкасының ұштары 41- 43 суреттерінде Л1 және Л2 болып белгіленген.

Біртекті деп аталған реакторлармен қатар, негізінен сызықты реактор ретінде қосарланған реакторлар қолданылады. Біртекті реактордан қосарланған реактордың ерекшелігі сол, бір бағытта оралып сәйкесінше қосылған екі катушка бір фазаға, екі шеткі және бір ортаншы болатын 3 қысқышы бар. Ортаңғы қысқышпен реакторды энергия көзіне жалғайды. Қосарланған реактордың номинальды тоғы деп катушканың номинальды тоғы алынады. Ортаңғы қысқыш қосарланған номинальды тоққа есептеліп жасалынған. Ғимартаттарда реакторларды орнату кезінде айналасындағы ферромагнитті құрылғылардың (коллонна, балка, темір бетон қабырғалар мен жаппалардың арматуралары) индукцияланған тоқпен қатты ысып кетуінен қорғауды қамтамасыз ету керек. Осы мақсатпен өндіруші заводтар сәйкес ферромагнитті құрылғылардан бергі Х және У минимальды ара қашықтығын көрсетеді (41 - сурет).

42 –сурет. Қосарланған реакторларға тән сипаттама: а) өтпелі; б) жанамалық; в) бір тізбекті.

43-сурет. Қосарланған реактор ауыстыру схемасы.

Реактордың индуктивті кедергісі

Үш фазалы реактордың әрбір фазасында осы фазадағы тоқтан пайда болған өзіндік индукция ЭДС-і ғана емес, сонымен қатар көрші екі фазадағы тоқтардан пайда болған өзара индукция ЭДС-і де индукцияланады. R активті кедергісі мен L индуктивтілігі барлық үш фазада бірдей болады.

Алайда, өзара индуктивтіліктері МАВ, МВС және МСА әдетте фазалардың симметриялық емес орналасу салдарынан бірдей болмайды. Реакторлар фазасындағы кернеудің құлдырауы келесі өрнектер арқылы анықтауға болады:

(18.1)

Егер жалпы ережеге сәйкес емес фазалар симметриялы түрде орналасқан деп алып талдауды жеңілдетеміз десек, онда МАВ=МВС=МСА=М және (18.1) өрнегі келесі қарапайым түрде болады:

(18.2)

L-M=L¹ айырмасын бір фазаның экивалентті индуктивтілігі деп қарастыруға болады.

Көріп тұрғандай, фазалардың симметриялық орналасуында экиваленттік индуктивтілік және осыған сәйкес кернеудің құлдырауы біршама айырмашылық береді.

Өндіруші заводтар реактордың негізгі сипаттамасы ретінде оның номинальды индуктивті кедергісін Ом, ретінде көрсетеді. Бұл кедергі катушкалардың өзара қашықтығы мен орналасуы және оның салыстырмалы көлемімен орам санына байланысты болады. Жоғарыда айтылғандарға сәйкес L¹ үш фазалы реактор катушкасының эивалентті индуктивтілігі болып табылады: (18.3)

немесе желідегі номианалды фазалық кернеу үлесі ретінде

. (18.4)

Реактордың активті кедергісін оның маңызды еместігіне байланысты еленбейді.

Қосарланған реактор катушкалары өзара индуктивтілік М (фаза ішінде) және L индуктивтілігіне ие болады. М индуктивтілік L индуктивтіліктің 0,4-0,6 шамасын құрайды. k=M/L қатынасын әрқашанда бірден аз болатын байланыс коэффициенті деп атайды. Өндіруші зауыттар қосарланған реакторлардың Ом, номинальды индуктивті кедергісі мен байланыс коэффицентін L¹ - катушканың экивалентті индуктивтілігі деп көрсетеді, яғни фазалардың өзара индуктивтілігі есепке алынады (штрих белгісі кейін көрсетілмейді).

Қосарланған реактор катушкаларындағы кернеудің құлдырауы тоқтың тармақтар және оның бағыттары шамаларынан тәуелді болады. Егер I₁ және I₂ тоғы тармақтарда қарама-қарсы бағытталған болса, онда кернеудің құлдырауы келесі өрнектері арқылы анықталады:

Пайдалану барысында кернеудің құлдырауын азайту мақсатында тармақтарды бір қалыпты жүктеуге тырысады. Мұндай режимді (42, а сурет) өтпелі деп атайды. L¹ индуктивтілігі L индуктивтіліктен аз ғана ерекшеленгендіктен тармақтарда кернеудің құлдырауы тең болады:

(18.5)

Немесе желідегі номинальды кернеу үлесінде болады:

(18.6)

Жоғарыда көрсетілген өрнектерге сәйкес қосарланған реактор катушкаларында кернеудің құлдырауы өтпелі режимде біртекті реактордағы сол кедергі мен номинальды тоғы бола тұра кернеудің құлдырауы кем болып келеді. Байланыс коэффиценті көп болған сайын кернеудің құлдырауы аз болады. К=0,5 болғанда кернеудің құлдырауы біртекті реактордағы құлдырауыдың жартысын ғана құрайды. Қосарланған реакторлардың негізгі артықшылығы осы болып табылады.

Өткізгізштер мен аппараттарды таңдаудағы есептік шарттар Есептік жұмыс тоқтары

Есептік шарттар өткізгіштері мен аппараттарын таңдау үшін жеке жалғаулардағы қысқа тұйықталу есептік тақтарын, берілген схема бойынша жұмыс созылмалы тоқтарын анықтау қажет. Есептік шамаларда каталогтармен анықтамалардан таңдап алынатын өткізгіштермен аппараттардың сәйкес номинальды параметрлерімен салыстырады.

Күрделі режимдердегі ауыр тоқтармен қатар номинальды режимдегі жұмыс тоқтары да бар. Қондырғының немесе оның бөліктерінің қалыпты режимі деп бұл жердегі барлық байланыстар жұмыс істеп тұратын немесе жұмысқа дайындық жағдайындағы режимді атайды. Күрделі режим деп жөндеу немесе авариядан кейінгі жұмыстар кезеңіндегі қалыпты режимдегі тоқтап асып түскен байланыстардың жұмыс тоғы режимін айтады. Мұндай жағдайлар келесі кезде болуы мүмкін: параллельді желілерді мәжбүрлі өшірген кезде, трансформатор шамадан тыс жұмыс істеген кезде, генераторлардың кернеуі төмендеген жағдайда (5%-ке дейін) және т.б.

45 – сурет. Блоктың агрегаты бар станция схемасы (байланыстардағы қысқа тұйықталудың есептік тоқтары анықтамасына)

Көрсетілген жағдайларда жұмыс тоғын көбейту мүмкіндігі өткізгіштерілген аппараттарды таңдауда есепке алынуы тиіс. Жекеленген байланыстардағы есептік шарттардың номиналды және күрделі режимдер тобы бірдей емес. Мәселен, блоктың агрегаттар (сурет 45) байланысындағы I раб. норм созылмалы номиналды режим тоғы блоктың номиналды тоғына тең, ал I раб. норм 1,05 шамасынан аспайды, яғни ол генераторлардың рұқсат етілетін шамасын анықтайды. Ауамен берілетін желілердегі байланыстардағы қалыпты режимдегі есептік тоқ қосулы кездегі параллельді желідегі ең үлкен жұмыс тоғына тең. Күрделі режимдегі тоқ желі схемасына байланысты болады.

Мысалы екі параллельді желіде күрделі режим тогы қалыпты режимдегі тоқтан екі есе асып түседі (45 – суреттегі W1, W2 желілері). Күрделі схемаларда бұл тоқтар шаталап қана анықталуы мүмкін. Алайда, есептік шарттар 35 кв және одан жоғарыда әр желі үшін күрделі режимдегі жұмыс тоғын анықтау туындамайды, өйткені барлық байланыстарда бірегейлік мақсатта сөндіргіштермен басқа аппараттарды бірдей етіп алу қалыптасқан. Сондықтан аса жүктелген байланыс үшін күрделі режимдегі жұмыс тоғын анықтау жеткілікті болады.

Подстанциялар мен станциялардың құрама шиналарының жұмыс тоғы байланыстардың жұмыс тоғынан, олардың есептік шарттарда өзара орналасуынан, құрама шиналар түрінен (қосарларнған және жеке), орнату режимінен тәуелді болады. Олар шамалап қана анықалуы мүмкін.

Қысқа тұйықталудың есептік тоқтары

Қысқа тұйықталудың есептік тоқтарын анықтау, аппарататтар мен өткізгіштерді электродинамикалық термиялық тексеру мен сөндіргіштерді коммутациялық қабілетін таңдау үшін қажет.

Поиск по сайту: