I mövzu plan Əsas anlayışlar və təriflər

MÖVZU 2. Elektrik şəbəkələrinin elementlərinin nominal gərginliyi
Plan

1. 
   Nominal gərginlik anlayışı
   
2. 
   Nominal gərginliyin seçilməsi
   

Hər bir elektrik şəbəkəsi ona daxil olan avadanlıqlar üçün hesablanan nominal gərginliklə- xarakterizə olunur.

Elektrik şəbəkə və sisteminə daxil olan qurğuların iqtisadi cəhətdən əlverişli işini təmin edən gərginlik nominal gərginlik (U_nom ) adlanır.

Elektrik şəbəkəsinin nominal gərginliyi, ötürülən aktiv güc və elektrik veriliş xəttinin uzunluğuna əsasən təyin edilir.

Dövlət standartlarında gərginliyi 1000 V-a qədər olan dəyişən cərəyan elektrik şəbəkələri və qəbulediciləri üçün fazalararası nominal gərginlik (xətt gərginlikləri) şkalası: 220; 380; 660 V-dur.

Gərginliyi 1000 V-dan yüksək olan dəyişən cərəyan elektrik şəbəkələri üçün dövlət standartlarında nəzərdə tutulmuş fazalararası nominal gərginlik şkalası: 3; 6; 10; 20; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750; 1150 kV-dur.

Elektrik şəbəkələrinin gərginliyi aşağıdakı siniflərə ayrılır:

- alçaq gərginlik -1000 V-dan aşağı;

- orta yüksək gərginlik - 3-35 kV;

- yüksək gərginlik -110-220 kV;

- çox yüksək gərginlik- 330-500 kV;

- ultra yüksək gərginlik- 750-1150 kV.

Elektrik avadanlıqlarının normal işləməsi üçün onların nominal gərginlikləri, hökmən qoşulduqları şəbəkənin nominal gərginliyinə bərabər olmalıdır. Yəni:
.
Elektrik yüklərinin qeyri-stasionarlığı (elektrik yüklərinin iş rejimlərinin dəyişməsi) nəticəsində elektrik şəbəkəsinin ayrı-ayrı düyünlərindəki gərginlik daimi olaraq öz nominal qiymətindən meyl edir. Bu hal öz növbəsində elektrik enerjisinin keyfiyyətinin pisləşməsinə və itkilərin yaranmasına səbəb olur. Aparılmış tədqiqatlar göstərir ki, elektrik enerjisi qəbuledicilərinə verilən gərginliyin nominal qiymətindən meyli, şəbəkə gərginliyinin nominal qiymətinin %-dən artıq olmamalıdır.

Belə ki, şəbəkə gərginliyinin dəyişməsinin göstərilən intervalında elektrik qəbulediciləri özlərinin dayanıqlı iş rejimlərini davam etdirirlər.

Qaydaya görə xəttin əvvəlindəki gərginlik onun sonundakı gərginlikdən, xətdəki gərginlik itkisi qədər çox olur, yəni:

burada - xəttin əvvəlindəki; - xəttin sonundakı gərginlik; – xətdəki gərginlik itkisidir.

Şəbəkə gərginliyinin nominal qiymətindən buraxılabilən meyletməsinin % intervalında olması o deməkdir ki, xəttin əvvəlindəki gərginlik, onun nominal gərginliyindən 5 % artıq , xəttin sonundakı gərginlik isə 5% az ola bilər. Belə olduqda şəbəkənin nominal gərginliyi, onun əvvəlindəki və sonundakı gərginliklərin orta qiyməti kimi təyin edilir:

.
Beləliklə, qeyd emək lazımdır ki, şəbəkənin nominal gərginliyi ədədi qiymətcə elektrik qəbuledicilərinin nominal gərginliyinə bərabər olmalıdır.

Məlumdur ki, generatorlar xarici şəbəkəyə qoşularkən onun daxili müqavimətində və şəbəkədə gərginlik itkisi yaranır. Həmin gərginlik itkisini kompensə etmək üçün onun sıxaclarındakı gərginlik, şəbəkənin nominal gərginliyindən 5 % artıq olmalıdır, yəni:

Transformatorların nominal gərginliyi, yüksüz işləmə zamanı onun birinci və ikinci tərəf dolaqları üçün qurulur. Transformatorların birinci tərəf dolağı elektrik enerjisi qəbuledicisi olduğundan, yüksəldici transformatorlar üçün onun nominal gərginliyi generatorun nominal gərginliyinə bərabərdir.

Ancaq, yük altında transformatorun özündə gərginlik itkisi yarandığından, yüksüz halda istər yüksəldici, istərsədə alçaldıcı transformatorların ikinci tərəf dolağının gərginliyi, şəbəkə gərginliyindən 10 % artıq olmalıdır, yəni:

Alçaldıcı transformatorların birinci tərəf dolağı şəbəkəyə nəzərən elektrik enerjisi qəbuledicisi olduğundan aşağıdakı şərt hökmən ödənilməlidir:

Bu və ya digər gərginlikli şəbəkəni qidalandıran yüksəldici və ya alçaldıcı transformatorun ikinci tərəf dolağının gərginliyi, yük altında, şəbəkənin nominal gərginliyindən 5 % artıq olmalıdır:

Yuxarıda qeyd edilənləri aydınlaşdırmaq məqsədi ilə şək. 1.8-də gərginliyi 110 və 6 kV olan şəbəkənin ayrı-ayrı hissələrinin gərginliklərinin təsiredici qiymətləri üçün gərginlik epürası təsvir olunmuşdur.

Yüksəldici T₁-transformatorunun birinci tərəf dolağının nominal gərginliyi, generatorun nominal gərginliyinə (10,5 kV) bərabərdir. Onun ikinci tərəf dolağının gərginliyi isə yüksüz halda şəbəkə gərginliyindən 10% artıq (121 kV), yüklü halda isə 5% artıq (115,5 kV) olmalıdır.

Alcaldıcı T₂-transformatorunun birinci tərəf dolağının nominal gərginliyi, onu qidalandıran şəbəkənin nominal gərginliyinə, yəni 110 kV-a bərabər olur. İkinci tərəf dolağının nominal gərginliyi yüksüz halda 6,6 kV, yəni ikinci tərəf dolağına qoşulan şəbəkənin nominal gərginliyindən (6 kV) 10% artıq, yüklü halda isə 5% artıq (6,3 kV) olmalıdır.

Ancaq, şəkil 1.8-dən göründüyü kimi, T₂-transformatorunun birinci tərəf dolağına verilən həqiqi gərginlik 104,5 kV-a bərabərdir, yəni, şəbəkənin nominal gərginliyindən 5% aşağıdır.

Alçaldıcı transformatorun ikinci təfər dolağından qidalanan şəbəkənin tələb etdiyi gərginliyi təmin etmək üçün, bütün alçadıcı transformatorların yüksək gərginlik dolaqlarındaayırmalar (budaqlar) quraşdırılır.Həmin budaqlar vasitəsi ilə transformatorun transformasiya əmsalı, 2,5% addımla, nominal qiymətindən ±5% intervalında dəyişdirilə bilir.


Şək. 1.8. Şəbəkənin ayrı-ayrı nöqtələrinin gərginliyi

Bu cür budaqların transformatorlarda olması, şəbəkədəki gərginliyin səviyyəsinə uyğun olaraq transformatorun transformasiya əmsalını daha dəqiq seçməyə imkan verir.