Симметриялы раушылар дісі

Т. жне жерге тйыталу токтары

Электр тораптарындаы .т. рдісі. .т. трлері, себептері жне зардаптары

шфазалы электр тораптары ошауланан бейтараппен немесе жерге тйыталан бейтараппен жмыс жасай алады. Елімізде электр торабыны бейтарап режиміні жадайы жйені номиналды кернеуіне байланысты. Кернеуі 380 В тораптарда ш фазалы сымдармен оса тртінші нлдік сымды тартып, оны желіні басында, соында жне арасында жерге тйытайды. Сонымен, 380 В кернеуінде тораптарды бейтараптарын жерге ата тйытайды (глухозаземленная нейтраль).

6, 10, 20 жне 35 кВ кернеу жйелерінде, керісінше, бейтарап жерден ошауланан, желілер ш фазалы сымнан трады. Кейбір жадайларда торап бейтарабын жерге тйытайды, біра деттегіде индуктивтік кедергі арылы. Бл кернеулерде бейтараптары ошауланан тораптар жмыс атарады.

 

110 кВ жне одан жоары кернеулі тораптарда ш фазалы сым жргізгенмен, трансформаторларды бір блігіні бейтарабын жерге тйытайды, сонымен бл да бейтарабы жерге ата тйыталан торап

болып шыады.

10.1 сур- Ауылшаруашылы электр тораптарыны бейтарап режимдері

Электр ондырыларыны алыпты жмысын бзатын негізгі себептерді бірі- ондаы ыса тйытаулар.

Рбір жмысты алыптасан жадайларында жйелерде фазалар арасындаы ескерілмеген тйыталуды, ал бейтараптары жерге тйыталан жйелерде (немесе тртсымды) бір немесе бірнеше фазаларды жерге (немесе нлдік сыма) тйыталуын ыса тйытау, дейді.

Бейтарабы ошауланан жйелерде бір фазаны жерге тйыталаны ыса тйытауа жатпайды. Дегенмен, бл жйелердегі екі фазаны блек жерге тйыталандары жер арылы екі фазалы ыса тйыталу болады. ыса тйыталуды себебінен тораптаы токты кші крт кбейеді.

10.2 сур- .т.т. бастапы сттегі трі: а-АР жо; б-АР бар

оздыруды автоматты реттеуіші (АР) жо электрстанция генераторы жанында болан .т.т. осциллограммасы суретте бейнеленген. Желіде ысаша тйыталана дейін жктеме тогы І. Жктеме тогыны лездік мні і_о-ге те боланда .т. болды. Бірінші жартылай период арасында .т.т. і_у е лкен лездік мніне дейін сті, бны соылы (ударный) ток, дейді. Келесі периодтарда .т.т.

10.3 сур- .т.т. раушылары

R, L тізбегі шін келесі дифференциалды тедеу діл

осы тедеуді шешу .т.т. табуа ммкіндік береді

мнда -тізбекті U кернеуіне осуды фазалы брышы; _к90^о- .т.т. мен u кернеуіні арасындаы ыысу брышы, К- бастапы шарттардан аныталатын траты.

екі бліктен трады- i_п- периодты синусоидалы раушыдан жнеі_а- апериодты басылатын экспоненциалды раушыдан.

Апериодты раушыны экспоненциалды исыы уаытыны тратысы

Т_а= L/r = х/(r), онда

= i_п + і_а = І_п.максsin(t+- _к)+ia_oe .

Периодты раушыны исыы І_п.макс=const синусоида болып табылады, йткені кернеуді дегейі траты деп есептелінеді. U_макс= const. Апериодты раушыны исыы экспонентамен басылады. .т.т. уаыт сіне араанда симметриясыз. Оны симметриясыны исы сызыты сі болып табылатын апериодты раушыны исыы. Апериодты исы жойыланнан кейін .т.т. исыы зіні периодты раушысымен осылып кетеді.

Тйыталаннан кейін жарты период уаыты ткенде, яни t = 0,01с, .т.т. лездік мніні е лкен шамасы байалады, бл шаманы орысша «ударный ток», азаша соылы ток дейді.

K_со коэффициенті .т.т. максималды мніні зіні периодты раушысыны максималды мнінен анша арты екенін крсетеді. K_со коэффициенті 1 мен 2 арасында згереді. Кдімгі тораптарда k_со=1,8.

Ауылшаруашылы тораптары шін k_со=1,8, егер кернеу 110 кВ жне жоары болса, 35 кВ жне 10 кВ С шін k_со=1,5. 10 жне 0,38 кВ тораптарындаы .т. k_со=1.

Іс жзінде есептерде ажеті .т.т. е лкен серлік мні

І_со=І_п мнда І_п- .т.т. периодты раушысыны серлік мні.

арастыруа е оайы симметриялы ш фазалы тйыталу, йткені мнда ш фазаныда .т. нктесіне дейін кедергілері бірдей. ыса тйытау токтарыны бл трін К⁽³⁾ деп белгілейді. Симметриясыз ыса тйытауа екіфазалы К⁽²⁾, екі фазалы жерге К^(1,1) жне бір фазалы К⁽¹⁾ жатады. Соысы тек бейтарабы жерге тйыталан жйелерде ана пайда болады. Бейтарабы жерге тйыталан тораптарда .т. 65% райтын бір фазалы .т., 20% -екі фазалы жерге, 10%-екі фазалы жне тек ана 5%-ш фазалы.Бейтарабы ошауланан ауа тораптарында ыса тйытауды 2/3 екі фазалы, ал аландары- ш фазалытара келеді. Біра ш фазалы .т-ды зерттеу арапайым боландытан жне де олардан баса симметриясыз ыса тйытауа ту оай боландытан бірінші аралатын ш фазалы .т.

ыса тйытауды себептері электр жйелерінде р-трлі. Бірінші кезекте оларды ошауламалары атмосфералы, ал жоары кернеулі тораптарда коммутациялы асын кернеулеріні себебінен бзылады. Ошаулама таы да зіні ескіргеніне, механикалы заымдара, мал мен старды заымдарына байланысты нашарлайды. Бір атар .т. тудыратын жмыс персоналыны ателері. Электр ондырысын пайдалану нерлым жасы йымдастырылан болса, соншама ондаы .т. сирек болады. Біра оларды аласыз жою ммкін емес, сондытан жабдытара заым келмес шін тиісті шараларды олданан дрыс.

ыса тйытауларда лкен токтарды себебінен ток ткізетін блшектерді температурасы ктеріліп кетуі жне ткізгіш пен ошауламалар заымдалуы ммкін. Бл жадайда дамитын электрдинамикалы кштер электр жабдыын бзуы ммкін.ыса тйытаудаы кернеуді тмендеуі белгілі уаыта созыланында электрозалтыштарыны тотауына алып келеді (опрокидывание). Магистралды тораптарда .т. электр жйелеріні орнытылыын бзады, бл крделі жне за тзетілетін апат. Сонымен, .т. теріс серлерін азайту шін .т.т. есептей білу керек.

Шынында, .т.т. ызу жне электрдинамикалы серлерін баалау шін жне де кернеуді тмендеуіні дегейін анытау шін белгілі нктедегі .т.т. максималды ммкін шамаларын білу керек. Біра релелік ораныс серлерін есептеу шін, оны ойдаыдай жмыс атаруы шін .т.т. минималды мндерін де анытау ажет екен.

.т.т. максималды мндерін белгілі жерде табу шін келесі негізгі шарттарды абылдайды:

1) барлы орек кздері осылан жне жктемелері наты (номиналды) дегейде;

2) электрстанцияларды барлы синхронды генераторларында АР (АРВ) жне оздыруды жеделдеткіштері (форсировка возбуждения) бар;

3) торапты р сатысыны есептелінген кернеуі номиналдыдан 5% жоары;

4) магниттік жйелер аныпаан;

5) жйені барлы элементтеріні тек ана индуктивтік кедергісін ескереді. Активтік кедергі ескеріледі, егер ол индуктивтік кедергіні 33 % асса. Сондытан ол тек ана электр желілеріні кішкентай клдене ималы сымдары шін ескеріледі, сіресе болат сымдар шін;

6) трансформаторларды магниттеу токтарын ескермейді, яни оларды орын ауыстыру слбалары бір индуктивтік кедергіден трады;

7) .т. орнында кедергіні нлге теейді;

8) .т. уаытында электростанция жанындаы генераторларды айналу жиілігі згермейді.

Шфазалы .т. тізбегі элементтеріні крсеткіштері. Оларды кернеуді бір сатысына келтіру. Есептеу слбаларын растыру жне оларды арапайым трге келтіру. Салыстырмалы бірліктер дісі

.т.т. есептеу шін электр торабыны кез келген слбасын оны арапайым тріне келтіру керек.

Онда .т.т.

І_к =E_э /3Z_э,

мнда E_э, Z_э – э..к. пен кедергілерді балама (эквиваленттік) мндері. Крделі емес слбалар шін олара кіретін шамаларды аталан бірліктермен (именованные единицы) рнектеуге болады.

.т. тізбегіні слбасы

Суреттегі .т. тізбегіні слбасына генератор, екі трансформатор жне екі желіні екі айланы (участок) кіріп отыр. Слбаны рбір элементі зіні Z кедергісімен сипатталады. Слбаны балама кедергісін табу шін барлы кедергілерді базистік деп аталатын бір кернеуге келтіру керек. U_б базистік кернеу деп бір сатыны номиналды мніні 1,05 – ке кбейтілген шамасын абылдайды (6,3; 10,5; 21; 37 кВжне т.б.).

Келтірілген шамалар келесі формулалармен аныталады

; ;

Бл формулаларда U_б – берілген сатыны 1,05 – ке кбейтілген номиналды кернеуі. Слбаны балама келтірілген кедергісі

Аталан бірліктерді кмегімен крделі слбаларды трлендіру ыайсыз. Бл жадайда шамаларды салыстырмалы бірліктермен рнектейді. Негізгі базистік бірлік ретінде S_б базистік уатын абылдайды, оны мнін еркін абылдайды. Екінші базистік бірлік ретінде U_б кернеуін абылдайды. детте рбір сатыа оны базистік бірлігіне сатыны 1,05 – ке кбейтілген наты кернеуі абылданады, сйтіп жйеде анша кернеу сатысы болса, сонша базистік кернеу болады.

Базистік уат

S_б = 3U_бІ_б;

базистік ток

І_б = S_б /3U_б;

Базистік кедергі

Z_б = U_б/3І_б= U_б²/3U_бІ_б= U_б²/S_б.

Базистік шарттарда келтірілген салыстырмалы шамаларды мнін келесі формулалармен анытайды:

Е_*(б) = Е/Е_б;

U_{*( б)} = U/ U_б;

I_*(б)=I/I_б;

S_*(б)=S/S_б=3UІ/3U_бІ_б= U_*(б) I_*(б);

Z_*б =Z/Z_б=(3І_б/ U_б)Z=( S_б/U_б²)Z=(3І_б/ U_б)(U/3І)= U_*(б)/I_*(б).

Электр машиналары мен аппараттары шін паспорттарындаы кедергі оларды номиналды уатына атынасы салыстырмалы бірліктерде жиі беріледі

Z_*(н) =Z/Z_н=Z3I_н/ U_н=Z(S_н/ U_н²).

Осыдан Z= Z_*(н)(U_н/3I_н)= Z_*(н)( U_н²/ S_н).

Онда базистік уата келтірілген салыстырмалы бірліктердегі кедергі

Z_*(б)=Z/ Z_б= Z_*(н)( I_б/ I_н)( U_н/ U_б)= Z_*(н)( S_б/ S_н)( U_н²/ U_б²).

Жалпы жадайда Е₁ =Е₂ =Е₃. Суретте балама ткізгіштік

1/Z_э=1/Z₁+1/Z₂+1/Z₃=Y_э= Y₁+ Y₂+ Y₃,

ал балама ток

І_э= І₁+ І₂+ І₃,

осыдан

(Е_э-U_A)/ Z_э=(Е₁-U_A)/ Z₁+(Е₂-U_A)/ Z₂+(Е₃-U_A)/ Z₃,

трлендіріп

Е_э(1/Z_э)= U_A(1/Z_э-1/Z₁-1/Z₂-1/Z₃)+Е₁(1/Z₁)+ Е₂(1/Z₂)+ Е₃(1/Z₃)

немесе

(1/Z_э-1/Z₁-1/Z₂-1/Z₃) = 0,

онда балама э..к.

Е_э =

Генератордан баса .т. тізбегінде тек ана ш трлі элемент бар: трансформаторлар, ауа немесе кабель желілеріні сымдары жне реакторлар.Оларды кедергілерін былай анытайды.

Екіорамды трансформаторларды орын ауыстыру слбасы арапайым (магниттеу токтарын ескермесе).

Номиналды уата атынасты салыстырмалы бірліктердегі трансформаторды жалпы кедергісі те

Z_*(н)= u_k % / 100,

мнда u_k% - трансформаторды ыса тйыталу кернеуі.

Z_к=U_k/I_1н, х_к= z_к= u_k%.

х индуктивтік кедергісінен r активтік кедергісі аз боланнан со

х_*(н) Z_*(н)= u_k%/100.

Базистік уата келтірілген салыстырмалы бірліктердегі трансформаторды кедергісі те

х_*(б)= х_*(н)( S_б/ S_н)( U_н²/ U_б²).

Ауа желілері жне кабельдерді бір километр зындыа шаылан х_о индуктивтік кедергілері сымдарды клдене ималарынан туелділігі аз, кернеуі 0,38 кВ ауа желілері шін оларды 0,35 Ом/км, кернеуі 6...220 кВ – 0,4 Ом/км абылдайды. Осыан сйкес кабельдер шін 6...10 кВ кернеулерінде – 0,08 Ом/км жне 35 кВ – 0,12 Ом/км. Осы элементтерді r_o активтік кедергілерін оларды клдене ималарына, сымны материалына сйкес анытауа болады.

Базистік уата келтірілген салыстырмалы бірліктердегі ауа желісі сымыны немесе кабельді жалпы кедергісі те

Z_*(б)=Z_оl(S_б/ U_б²),

мнда 1- сымны зындыы.

.т.т. азайту шін электр торабына тізбектеліп осылатын болат зекшесі жо шарыларды реактор деп атайды. Оларды кедергісі негізінен индуктивтік, ал активтік рандысын ескермейді. Реакторды кедергісі оны номиналды уатына немесе номиналды тогына атынасты салыстырмалы бірліктерде беріледі. Базистік уата келтірілген салыстырмалы бірліктердегі осы шама те

х_*(б)= х_*(н)( S_б/ S_н)( U_н²/ U_б²)= х_*(н)( I_б/ I_н)( U_н/U_б).

Шектелмеген уатты жйеден оректену кезіндегі .т.т. есептеу. Жйе крсеткіштерін анытау. уатты энергия жйесінен оректенетін тораптардаы симметриялы жне симметриялы емес .т.т. есептеу реті. Кернеу 1 кВ дейінгі тораптардаы .т.т. есептеу ерекшеліктері

R, L тізбегі шін келесі дифференциалды тедеу діл

u = ir + L(di/dt).

Осы тедеуді шешу .т.т. табуа ммкіндік береді

i_к= (U_max/Z)sin(t+-_k)+Ke^-(r/L)t=I_пmaxsin(t+-_k)+Ke^-(r/L)t=i_п + i_а,

мнда – тізбекті U кернеуіне осу фаза брышы; _k 90^о - i_к .т.т. мен u кернеуіні арасындаы ыысу брышы, К – бастапы шарттардан аныталатын траты.

i_к екі бліктен трады - i_п периодты синусоидалы раушыдан жне i_а апериодты басылатын экспоненциалды раушыдан. Апериодты раушыны экспоненциалды исыы уаытыны тратысы

Т_а = L/R = x/r,

онда

i_к= i_п + i_а = I_пmaxsin(t+-_k)+ i_аoe^-t/Ta.

Периодты раушыны исыы I_пmax=const синусоида болып табылады, йткені кернеуді дегейі траты деп есептелінеді U_max= const. Апериодты раушыны исыы экспонентамен басылады. .т.т. уаыт сіне араанда симметриясыз. Оны симметриясыны исысызыты сі болып табылатын апериодты раушыны исыы. Апериодты исы жойыланнан кейін .т.т. исыы зіні периодты раушысымен осылып кетеді.

Тйыталудан жарты период уаыты ткеннен кейін, яни t =0,01 c, .т.т. лездік мніні е лкен шамасы байалады, бл шаманы орысша «ударный ток», азаша соылы ток дейді

і_со = I_п.maxsin(180^o+0-90^o) + I_п.maxsin(1+e^-0,01/Ta) =k_соI_п.max.

k_со коэффициенті .т.т. максималды мніні зіні периодты раушысыны максималды мнінен анша арты екенін крсетеді. k_со коэффициенті 1 мен 2 арасында згереді. деттегі тораптарда k_со =1,8.

Ауыл шаруашылы тораптары шін k_со =1,8, егер кернеу 110 кВ жне жоары, 35 кВ жне 10 кВ С шін k_со =1,5. 10 жне 0,38 кВ тораптарындаы .т. k_со =1.

Іс жзінде есептерге ажеті .т.т. е лкен серлік мні

І_со= І_п1+2(k_со-1)²,

мнда І_п – .т.т. периодты раушысыны серлік мні.

Осы уаыта дейін .т. жадайында кернеуді мні згерген жо. Бл жадай тек ана торап шектелмеген уатты жйеден оректенсе ана ммкін. Егер .т. электрстанциясыны маында болса, онда .т.т. синхронды генератора жасаан серінен, оны орамдары реакциясыны серінен генераторды ысышындаы кернеу згереді.

Синхронды генераторды бір фазасын шамамен мынадай слбамен бейнелеуге болады.

Бл слбада бойлы кедергілер берілген:

х – статор орамыны сейілу реактивтігі;

х_а - статор орамыны реакция реактивтігі;

х_в – оздыру орамыны сейілу реактивтігі;

х_тын – тыныштандырыш орамыны сейілу реактивтігі;

.т. бірінші кезеінде магнит аыны машинаны барлы орамында пайда болады. Жалпы реактивтік кедергі слбадаы екі ажыратыш осылып тран жадайына аныталады. Бл кедергіні аса тпелі (сверхпереходный) деп атайды

x _г¹¹ = х+1/[(1/x_a)+(1/ х_в)+(1/ х_тын)].

Секундты жзден бір лестерінде тыныштандырыш орамындаы магнит аыны басылады. Бл слбада х_тын реактивтігіні аытылып алуына сйкес. Онда генераторды кедергісін тпелі, дейді

x _г¹ = х+1/[(1/x_a)+(1/ х_в)].

Соында, 2...5 с кейін оздыру орамында да магнит аыны басылады, машина стационарлы режимге кшеді, оны кедергісі синхрондыа те

x _г = х+x_a.

Аса тпелі кедергі тпеліден кем, тпелі синхрондыдан аз.

x _г¹¹ <x _г¹ <x _г.

уаты 50...100 МВА турбогенератор шін бл атынас мынандай

0,125 < 0,21 < 1,72.

ыса тйытауды бастапы стінде аса тпелі ток пайда болады

І¹¹ = Е¹¹/х_*¹¹

мнда х_*¹¹ – .т. нктесіне дейінгі аса тпелі реактивтіктерді осындысы.

.т.т. е лкен серлік мні

І = І¹¹1+2(k_со-1)².

Осы диаграммадан

Е_о¹¹U_o+I_ox¹¹sin_o.

Синхронды турбогенераторлар шін аса тпелі э..к. ыса тйытауды басында Е_о¹¹=1,13. Ауылшаруашылы тораптарында асинхронды озалтыштарды ыса тйытауа осымша ток беретіні ескерілмейді, йткені оларды тогы тез басылады.

Барлыы дерлік ауыл тораптары уатты энергия жйелерінен оректенеді. Бл жадайда электрстанцияларды генераторларынан .т. нктесіне дейін салыстырмалы бірліктерде аланда кедергі лде айда штен кп. Сондытан мнда есептеу исытарын олданбайды, ал .т.т. Ом заымен аныталады

І¹¹= І¹=І= І_к=U/3Z, мнда U – ауыл торабы осылан шинадаы кернеу.

Салыстырмалы бірліктердегі .т.т.

І_*к(б)=1/ z _*(б).

Егер жйеге осылан жердегі .т. уаты S_к.с немесе тогы І_к.с белгілі болса, онда .т.т. длірек табуа болады. Бл жадайда жйені кедергісі аталан бірліктерде аныталуы ммкін

Х_с = U/3 І_к.с= U²/ S_к.с,

ал салыстырмалы бірліктерде

Х_*с(б) = 1/І_*к.с(б)=1/ S_*к.с(б).

Жйені кедергісін таза индуктивтік деп абылдаймыз, йткені оны активтік кедергісі аз. Онда .т.т. ауылды жерде шамамен те

І_*(б) 1/(х_*с(б)+ z _*(б)).

Егер энергия жйесіне осылан тстаы .т.т. белгісіз болса, онда ажыратышты типін біліп, каталогтан оны аыта алатын шекті уатын біліп, оны біршама лкейтіп осылан жердегі .т.т. уатына абылдауа болады.

Жоарыда айтыландай, энергия жйесіне осылан тораптарда .т.т. дегейі ауа желілері сымдарыны кедергілерінен туелді. Трлі-тсті металдардан жасалан сымдар шін оларды клдене имасына арай активтік кедергілерін ескеру керек, сосын жалпы кедергіні модульдік мнін табу керек.

Электр тораптарында жиі болатын симметриясыз .т., оларды ішінде кбірек назар аударылатындары екі- жне бірфазалы. Соылары кернеуі 380/220 В жне 110 кВ бейтарабы жерге тйыталан ауылды шфазалы тораптарда болуы ммкін, йткені кернеуі 6...35 кВ тораптарда бейтараптары жерден ошауланан.

Симметриялы раушылар дісі

Симметриясыз .т.т. симметриялы раушылар дісімен анытауа болады. Бл дісте симметриясыз .т.т. мен кернеулерін есептеуді бір фиктивтік (жалан) шфазалы .т. шамаларын есептеумен ауыстырады. Сондытан жоарыда берілген симметриялы .т. туралы материалды толы олдануа болады.

Торап шін тура z_тура , кері z_кері жне нл реттілігі z_о белгілі болсын. Онда торапта ртрлі реттілік кернеулеріні лаулары тмендегідей болады

_тура = _{тура тура};

_кері = _{кері кері};

_о = _{о о};

.т. орнында кернеуді симметриялы раушылары

_к.тура = - _к.тура z_тура;

_к.кері = 0 - _к.кері z_кері;

_к.о = 0 – _к.о z_о.

Бл формулада Е - генераторларды э..к.; z_тура, z_кері, z_о - ртрлі реттілік слбаларыны осынды кедергілері; I _к.тура, I_к.кері, I_к.о – .т.т. симметриялы раушылары.

Есептегенде андай болмасын .т. генераторды э..к. симметриялы, яни оны кері жне нл реттіліктері жо. ртрлі реттілік кедергілерін анытаанда мынаны еске сатау керек: z_тура – торап элементтеріні деттегі бізді осы уаыта дейін пайдаланан кедергілері; z_кері трансформаторлар мен сымдаршін оларды тура реттілік кедергілеріне те, z_кері = z_тура.

Генераторларда кері реттілік кедергісін келесі мндерге тееуге болады:

х_кері 1,45х¹ – тыныштандырыш орамы жо машиналар шін;

х_кері 1,22х¹¹ – тыныштандырыш орамы бар машиналар шін.

Барлы элементтерді нл реттілік кедергілеріні тура реттілік кедергілерінен айырмашылыы бар. Екіорамды трансформаторларда олар орамдарды слбасынан туелді. Ауылды тораптарда ке тараан «жлдыз – нлі бар жлдыз» жне «жлдыз - шбрыш» слбалары шін нл реттілігі орын ауыстыру слбасы тменде келтірілген.

Бірінші слба шін х_о = х_ІІ + х_о = (х_тура/2) + х_о, мнда х_ІІ – екіншіреттік орамны кедергісі; х_о – трансформаторды нл реттілігі магниттеу тізбегіні кедергісі.

шфазалы ш сырыты трансформаторларда нл реттілігі магнит аындары трансформаторды рсауы жне ауа арылы тйыталады. Сондытан нл реттілігі х_о кедергілері х _тура тура реттілік кедергілерінен кем. Стандартты трансформаторлар шін х _{*о (н)} = 0,3...1,0.

Екінші слба шін х_о = . шбрыш нл реттілігін ткізбейді. Ауа желілері шін нл реттілігі кедергілері кестеде келтірілген.

Ауа желісі	Кедергі, Ом/км
Троссыз	Болат троспен

Бірізді 3,5х_тура 3х_тура

Екіізді 5,5х_тура 4,7х_тура

шсымды кабельдер шін нл реттілігі кедергісі шамамен те

х_о = (3,5...4,6) х_тура. Синхронды генераторлар шін х_о = (0,15...0,6) х¹¹.

ртрлі .т. шін жалпы рнекті табады

Бл тедеуді коэффициенттері кестеде берілген.

 

.т. трі	Коэффициенттер
m(n)	Z

шфазалы 1 0

Екіфазалы Z_кері

Бірфазалы 3 Z_кері + Z_о

Торапты генератордан баса элементтеріні кері реттілік кедергілері тура реттілік кедергілеріне те. Сондытан, егер .т.т. энергия жйесінен оректенетін торапта болса, онда генераторларды жалпы тізбектегі кедергісі ескерілмейді, z_тура = z_кері .

Сонда екіфазалы .т.т. шфазалы .т.т. атынасы те

Онда шфазалы .т.т. білсек, екіфазалы .т.т. табуа болады. Бірфазалы .т.т. шфазалы .т.т. атынасы те

Генератора жаын жерде .т. болса

Z

380 В ауылды электр тораптарыны бейтараптарын жерге ата тйытайды. Сондытан оларда ш-, екі- жне бірфазалы .т.т. болуы ммкін. ш - , екіфазалы .т.т. жоарыдаы дістермен аныталады. Релелік оранысты сенімді жмыс істеуі шін .т.т. те аз мндерін табу ажет. Кернеуі 380/220 В тораптар шін бл бір фазалы .т.т. жне де .т.т. е аз мні ауа желісіні е ашы нктесінде болады (есептейтін нкте).

Z₁₀ 0, онда бірфазалы .т.т.

I_к⁽¹⁾ = 3U_ф/(Z_тура.т+Z_кері.т+Z_от+Z_{тура 0,38}+Z_{кері 0,38}+Z_{0 ,38}).

«Фазалы сым – нлдік сым» тзаыны кедергісі

Z_тза = (Z_{тура 0,38}+Z_{кері 0,38}+Z_{0 ,38})/3.

Сондытан бірфазалы .т.т. шамамен аныталады

I_к⁽¹⁾ = 3U_ф/(Z_т + 3Z_тза) = U_ф/[(Z/3)+Z_тза],

мнда Z_т – трансформаторды трыа тйыталатын тока жасайтын толы кедергісі.

«Фаза – нл» тзаы шін индуктивтік кедергі (трлі – тсті металдар) 0,6 Ом/км деп абылданады, болат сымдар шін сырты индуктивтік кедергіде 0,6 Ом/км те. Апатты айланды сенімді аыту шін бірфазалы .т.т. ш есе автоматты ажыратышты номиналды тогынан басым болуы керек.

Егер автомат тек электрмагниттік ажыратыштан трса, онда бл ток автоматты стамасынан 1,4 шамасынан тмен болмау керек. Егер .т.т. оранысты іске осылуына жеткіліксіз болса, онда сымны клдене имасын лкейтеді, немесе – трансформаторды уатын.

Жергілікті (резервтік) электрстанцияларынан оректенетін тораптардаы .т.т. есептеу. Бейтарапты жерлендіру тсілдері. Бейтарабы ошауланан жйедегі жерге тйыталу. Жерге тйыталу тогын темдеу

Егер .т. электрстанциясыны жанында болса, онда .т.т. есептеу исытарымен анытауа болады. Мнда .т. орнындаы токты, алды кернеуді табуа болады. дісті негізінде арапайым слбаа салынан есептеу исытары олданылады.

Есептеу исытары х _есеп = х^'' +х есептеу кедергілерінен .т.т. периодты осындыларыны туелділігі болып табылады. Суретте генератор толы жктеме абылдаан, уат коэффициенті 0,8. х балама кедергісі бар .т. болатын тармата тйыталуды алдында жктеме жо.

Егер салыстырмалы есептеу кедергілері (х _*есеп >1) лкен болса, онда барлы генераторлара жалпы есептеу исытарын трызуа болады. .т.т. есептеу исытарымен табу шін есептеу кедергісін анытау керек

х _*есеп = х^'' _*(б) + х _{* (б)}.

Бл кедергіні слбадаы барлы генераторларды номиналды уатына келтіреді

х _{*есеп (н)} = х _{*есеп. (б)}(S_н/S_б).

Сосын есептеу исытарынан берілген t уаытына байланысты генераторларды осынды номиналды тогына атынасты салыстырмалы бірліктердегі .т.т. І_*п(н) периодты раушыларын табады. Генераторлы кернеуде .т.т. абсолюттік мні те

І_п = І_*п(н) = І_н.

Слбаны кез келген баса сатысы шін токты кші осы саты кернеуіні генераторлы кернеуге атынасына кері пропорционалды. Егер есептеу кедергісі х _{*есеп (н)} > 3, яни .т. станциядан ашы, онда уаыт аралыында .т.т. периодты раушысы іс жзінде згермейді

І_п^'' І_пt = І_п .

Онда есептеу исытарын олдануа болмайды. .т.т. былай анытайды

І^''_*п(н) = І_*пt(н) = І_*п(н) = U_*(н)/х_*(н) = 1/ х_*(н).

Ауыл сустанцияларыны кіші генераторлары шін (уаттары 100...1500 кВА) проф. М.С.Левин есептеу исытарын трызан. Бл генераторлар шін х _*есеп есептеу кедергісіні шекті мні 2,5. Егер слбада елеулі активтік кедергі болса, онда есепті генераторларды номиналды уатына келтірілген z _*есеп жалпы есептеу кедергісімен жргізеді. Барлы генераторларды уатын осып, брін бір генератор деп есептеп, .т.т. есептеу исытарымен анытаанды жалпы згеріспен есептеу, дейді. Бл дісті олдануа болмайды, егер слбада уаты шектелмеген энергия кзі болса. Жалпы згеріспен есептеу ммкін емес атені тек ана электрэнергия кздеріні ртрлі типтерінде ана емес, .т. нктесі біртиптес генераторлардан ртрлі ашытытарда боланда да береді.

Мысалы, слбада ш генератор жне ш .т. нктесі бар. .т. К1 боланда ш генераторда одан бірдей ашытыта, есепті жалпы згеріс дісімен шыаруа болады. К2 – де де бірнеше атемен есептеуге болады, К3-те аталан діс лкен ате береді. Бл жадайда есепті дербес згеру дісімен жргізеді, яни жадайлары бірдей бір генератор немесе генераторларды тобына блек есеп жреді, сосын шыан шамаларды осады.

0,38 кВ, 110 кВ жне жоары кернеулерде бейтарапты ата жерлендіру (глухое заземление) олданылады. Бейтарапты ата жерлендіру тораптарындаы кез келген жерге тйыталу бірфазалы .т. болып табылады, сондытан оны деттегі діспен санайды.

Кернеуі 6-дан 35 кВ дейінгі электр тораптарында бейтарап жерден ошауланан. Мндай тораптарда фазалы сымны жермен жалананы .т. емес, оны жерге тйыталу,- дейді (замыкание на землю).

Егер жерге тйыталу орнындаы тпелі кедергі нлге те болса, заымдалан фазаны жермен салыстырандаы кернеуі нлге тееледі де, ал баса аман фазаларды кернеуі 3 есе сіп, фазааралы (желілік) кернеуге тееледі. Жерге араанда ауа желісі сымдарыны сыйымдылыы бар, сол арылы жерге сыйымдылы тогы аады. Бл токты кші кп емес, шамамен бірнеше немесе ондаан ампер, біра кейбір мезгілдерде жаымсыз жадай тудыруы ммкін. Сондытан бл токтарды тудыратын ммкін ауіптерін баалау шін оларды кшін анытай білу керек.

Бейтарабы ошауланан ш фазалы торапты арастырайы. Жерге араанда фазалы сымдарды сыйымдылытары шамамен те: с_А = с_В = с_С, онда осы сыйымдылытар арылы тетін токтар те (І_А= І_В= І_С) жне зара 120^о-а ыысан. Олай болса, оларды геометриялы осындысы нлге те, жерде ток жо.

10.4 сур- Бейтарабы ошауланан торапты слбасы мен токтарыны векторлары

А фазасы жерге тйыталанда, оны кернеуі жерге араанда нлге тееледі: І_А¹ = 0. Баса екі фазада кернеу 3 есе седі, ал токтары І_В¹, І_С¹ токтарды геометриялы осындысы болып табылады. «В» жне «С» фазаларындаы токты абсолюттік мні

Жердегі ток фазалардаы токтарды геометриялы осындысына те

Егер І_А¹ = 0, векторлы диаграммадан :

мнда = 2f = 314 - брышты жиілік, с_А=с_оl. Ауа желілерінікі с_о=5,4*10^-3 мкФ/км, с_о=(190...220)10^-3 мкФ/км.

І_з- формуласына берілген деректер ойылса

Ауа желілері шін І_з = Ul / 350,

кабель тораптары шін І_з = Ul / (10...12),

мнда U-желілік кернеу, кВ; l - осы кернеудегі желілерді жалпы зындыы; І_з- ток, А.

Жерге тйыталу тогыны кші келесі мндерден аспау керек:

Кернеу, кВ Жерге тйыталу тогы, А

6 30

10 20

20 15

35 10

Темірбетон немесе темір тірегі бар кернеуі 6...35 кВ электр тораптарында жерге тйыталан ток 10 А аспау керек.

Егер жерге тйыталу тогы крсетілген шамалардан аспаса желіні тез аытуды ажеті жо, ол заымдалан айлан табылып, аытыланша жмыс істей береді. деттегі жадайда бан екі саат уаыт беріледі. Егер токтар крсетілген шамалардан асса, жерге тйыталу орнында орныты кезектескен (перемежающаяся) доа пайда болуы ммкін. Бл доа жйені жиілігімен немесе оданда жоары жиілікпен жанып-снеді. Осыан байланысты торапта 3 - 4 есе номиналды кернеуден асатын асын кернеулер пайда болады. Бл сіресе 35 кВ тораптарыны ошауламалары шін аса ауіпті.

Одан да баса доаны ызу серінен тйыталан жерде ошауламаны заымдалуы, темірбетон тіректеріні бзылуы, ааш тіректеріні жану аупі туады. Осыны себебінен жерге тйыталу фазаларды ыса тйыталуына айналып кетуі ммкін, сіресе кабельдерде.

Сыйымдылы болып табылатын жерге тйыталан токты азайту шін доасндіргіш деп аталатын трансформаторды бейтарабы мен жерді арасына индуктивтік катушка осады. Катушканы индуктивтік тогы жерге тйыталуды сыйымдылы тогын толы темдеуге ммкіндігі бар, тіпте-асыра темдеуге де. Бейтараптары жерге индуктивтік доасндіргіш катушкалар арылы жаланан тораптарды темделген дейді.

35 кВ кернеудегі ауа ауыл тораптарын кейбір жадайларда темдеу ажет, ал 6...20 кВ тораптарды кп жадайда- ажеті жо.

Кабель тораптарында жерге тйыталу токтары сондай зындыы бар ауа тораптарымен салыстыранда 30...35 есе кп, сондытан кабель тораптарын 6 кВ бастап темдеуге тура келеді.

Доасндіргіш шары арылы бейтарабы жерлендірілген

шфазалы тораптар

6...35 кВ тораптарында жерге тйыталу токтарын азайту шін типі ЗРОМ доасндіргіш шарылары арылы бейтараптарды жерлендіру олданылады (13.2 сур.). Бл шарыларды орамдары кезектесетін ауа салаулары бар ранды магнит ткізгішінде орналасан (13.3 сур.).

 

13.2 сур-Бейтарабы доасндіргіш шары арылы жерлендірілген шфазалы торап

Орамдар мен магнитткізгіш маймен толтырылан бакте жайасады. ЗРОМ шарылары трынжай мен ашы ауада ондыруа арналан. темдеуді бабына келтіру шін шарыны индуктивтік кедергісін реттеу орамны тарматарын олмен ауыстырып осып жасалынады. Реттеуді шектері 1:2, барлыы бес тарма бар.

 

13.3 сур-ЗРОМ доасндіргіш шарысыны рылысы:

1-орам; 2-зекше; 3-тры

Жмысты алыпты режимінде шарыда ток жо. Бір фазаны толы жерге тйыталанында шарыда фазалы кернеу пайда болады, жне жерге тйыталан орында I_С сыйымдылы тогымен атар шарыны I_L индуктивтік тогы аады (13.2 сур.). Индуктивтік жне сыйымдылы токтарыны фаза бойынша 180^о айырмашылыы боласын , жерге тйыталан орында олар бір-бірін темдейді. Егер I_С= I_L , онда жерге тйыталан орыннан жерге арай ток тпейді.Осыны арасында

заымдалан орында доа болмайды жне оан байланысты ауіпті жадайлар жойылады.

Торап шін доасндіргіш шарыларды осынды уаты рнектен аныталады

Q=nI_сU_ф,

мнда n-торапты дамуын ескеретін коэффициент, шамамен n=1,25; I_с-жерге тйыталуды толы тогы, А; U_ф-торапты фазалы кернеуі, кВ.

Q есептелген мні бойынша каталогтан ажетті номиналды уатты шарысын тадайды. Доасндіргіш шарыларды болуы сіресе ыса мерзімді жерге тйыталуларда нды, йткені мнда доа тйыталан орында снеді де желі аытылмайды. зіні негізгі асиеттерімен бл тораптар бейтараптары ошауланан тораптара сас.

Бейтараптары ата жерлендірілген шфазалы тораптар

Бейтарапты ата жерлендіру кернеуі 110 кВ жне жоары, жне де 1000 В тмен тораптарда олданылады. 110 кВ жне жоары ондырыларда ошаулама ныны жйті бейтарапты жерлендіру дісін тадаанда шешуші болып табылады.

Бейтарабы ата жерлендірілген торапта бір фаза жерге тйыталанда жермен аз кедергілі оректі бейтарабы арылы ыса тйыталан контур пайда болады, оан фазаны э..к. осылан (13.4 сур.). лкен токтар ілесетін ыса тйытау режимі туындайды. Жабдыты заымдамау шін лкен токтарды за ауы ммкін емес, сондытан ыса тйытауларды релелік ораныс тез аытып тастайды. Заымдалмаан фазалардаы жерге байланысты кернеу мнда фазалы мнінен аспайды.

13.4 сур-Бейтарабы жерлендірілген шфазалы торап

Сонымен, бейтарапты ата жерлендіруді негізгі ндылыы болып табылатыны ошауламаны жерден аздау кернеуге жасауды есебінен

электрондырылар арзандайды. Бейтарапты ата жерлендіргенде кезектесетін доалар тудыратын асын кернеулерде жойылады.

Бейтарапты арастырылып отыран режиміні сонымен атар біршама кемшіліктері бар. Оларды біріншісі электрондыры рбір бірфазалы ыса тйытауда аытылады. Кернеуі 110 кВ жне жоары электр тораптарында бірфазалы заымдарды едуір блігі кернеу алынаннан кейін жойылатынын айту керек. Мндай жадайларда автоматты айта осу (А) рылылары тиімді, олар релелік ораныс рылыларынан кейін іске осылып, ыса уаытта ттынушыларды орегін алпына келтіреді.

Екінші кемшілік-таратушы рылыларда жасалатын жерлендіру контурыны ымбаттауы, бл кейбір жадайларда крделі инженерлік рылыс болып кетеді.

шінші кемшілік-бірфазалы ыса тйытау тогыны едуір шамасы, ол кейбір жадайларда шфазалы ыса тйытау тогынан да асып кетуі ммкін. Бл токтарды азайту шін, тиімді болса, кейбір бейтараптарды жерден ошаулайды (негізінде 110 кВ тораптарында).