I mövzu plan Əsas anlayışlar və təriflər

Mövzu 16: Sonunda yükü olan üçfazalı dəyişən cərəyan

xəttinin gərginlik itkisinə görə hesablanması

Plan

1. 
   Sonunda yükü olan üçfazalı dəyişən cərəyan
   

xəttinin gərginlik itkisinə görə hesablanması
2. Bir neçə yüklü üçfazalı dəyişən cərəyan xəttinin gərginlik itkisinə görə hesabı

Tutaq ki, bizə aşağıdakı kimi sonunda simmetrik yük qoşulmuş üçfazalı sadə dəyişən cərəyan xətti verilmişdir.

Şək. 6.3. Sonuna yük qoşulmuş üçfazalı xəttin əvəz sxemi

Burada l-xəttin uzunluğu, R-aktiv müqaviməti, X-induktiv müqavimətidir. Sonundakı gərginliyi U_F olan xəttin yükü, ya cərəyan-I və güc əmsalı-cosφ ilə, ya da üçfazalı tam güclə verilir.

burada, - aktiv güc;

- reaktiv güc;

U-xətt gərginliyidir.

Bu zaman tam güc mütləq qiymətcə aşağıdakı kimi təyin olunur:

Tam gücün kompleks şəkildə göstərilən bu ifadəsində, xəyali hissənin qarşısındakı plyus işarəsi, qəbuledici tərəfindən tələb olunan induktiv yükün (cərəyanın reaktiv hissəsinin), mənbə tərəfindən ötürülən reakitv yüklə eyni istiqamətdə olunduğunu göstərir. Yəni, verilmiş şəbəkə aktiv-induktiv xarakterlidir.

Elektrotexnikanın nəzəri əsasları kursundan məlumdur ki, əgər şəbəkə aktiv induktiv xarakterli olarsa, onda cərəyan, gərginlikdən müəyyən φ bucağı qədər geri qalacaq, yəni:

Belə olduqda təlabatçının şəbəkədən tələb etdiyi tam güc aşağıdakı kimi təyin olunacaq:

Əgər bu ifadədə reaktiv güc minus işarəsi ilə göstərilərsə, onda bu o deməkdir ki, təlabatçı qabaqlayıcı rejimdə işləyir, yəni, təlabatçının yükü aktiv tutum xarakterlidir və o şəbəkəyə reaktiv güc verir. Bu zaman təlabatçının reaktiv yükünün (təlabatçının cərəyanının reaktiv hissəsinin) istiqaməti şəbəkədən ötürülən yükün əksi istiqamətində olur.

Elektrik veriliş xəttinin sonuna qoşulmuş yük simmetrik olduğundan onun vektor diaqramını bir faza üçün aşağıdakı kimi qura bilərik.

Fərz edək ki, xəttin sonundakı gərginlik U_F və yükün cərəyanı I və güc əmsalı cos məlumdur. Bizdən xəttin əvvəlindəki faza gərginliyini və güc əmsalını təyin etmək tələb olunur. Şək. 6.3-ki əvəz sxemindən görünür ki, dövrə aktiv-induktiv xarakterlidir. Onda dövrənin tam kompleks müqaviməti olduğundan, ondan keçən cərəyan fazaca gərginlikdən müəyyən φ-bucağı qədər geri qalır. Onu vektor diaqramında göstərmək üçün fərz edək ki, xəttin sonundakı faza gərginliyi həqiqi ədədlər oxu üzərindədir. Onda elektrotexnikadan məlum olduğu kimi yükdən keçən cərəyanın aktiv hissəsi gərginlik vektoru üzərində olur, reaktiv hissəsi isə gərginlik vektorundan 90˚ geri qalır (şək. 6.4), yəni:

olur.

Xəttin kompleks müqaviməti olduğundan, onun modulu kimi təyin edilir. Belə olduqda, baxılan xəttin bir fazasındakı tam gərginlik düşgüsünü ədədi qiymətcə:

kimi təyin etmək olar. Burada, IR-xəttin aktiv müqavimətindəki gərginlik düşgüsü; IX-isə xəttin induktiv müqavimətindəki gərginlik düşgüsüdür. Bildiyimiz kimi xəttin aktiv müqavimətindəki gərginlik düşgüsü, ondan keçən cərəyanla eyni fazada olur.

Xəttin induktiv müqavimətindəki gərginlik düşgüsü isə cərəyandan 90˚ irəli düşür. Xəttin əvvəlindəki gərginliyini təyin etmək üçün vektor diaqramında U_F gərginlik vektorunun sonundan, I cərəyanına paralel olaraq aktiv müqavimətdəki gərginlik düşgüsü IR vektoru və onu 90˚ qabaqlayan induktiv müqavimətdəki gərginlik düşgüsü IX vektoru çəkilir.

O

Şək. 6.4. Faza gərginlikləri üçün vektor diaqramı

Bu zaman alınmış C nöqtəsini koordinat başlanğıcı ilə birləşdirsək onda xəttin əvvəlindəki gərginliyini və onunla şərtlənən bucağını alarıq.

Xətdəki gərginlik düşgüsünü aşağıdakı tərkib hissələrinə ayırmaq olar:

1. 
   U_F-gərginlik vektoru boyunca istiqamətlənmiş uzununa mürəkkəbə:
   
2. 
   eninə mürəkkəbə: δU_F=DC, yəni, xətdə yaranan gərginlik düşgüsünü kompleks şəkildə aşağıdakı kimi göstərə bilərik:
   

Bu mürəkkəbələrin qiymətlərini təyin edək. Bunun üçün AB = IR və BC = IX vektorlarını həqiqi və xəyali ədədlər oxu istiqamətində göstərsək aşağıdakı parçaları alarıq (şək. 6.4):




Buradan uzununa mürəkkəbəni aşağıdakı kimi təyin edilir:



Eninə mürəkkəbəni isə:



_{kimi təyin etmək olar. Bunlara uyğun olaraq xəttin əvvəlindəki gərginlik aşağıdakı kimi olur:}

Xəttin əvvəlindəki gərginliyi aşağıdakı kimi də təyin etmək olar:



Xəttin əvvəlindəki gərginliyin mütləq qiyməti, -bucağı və güc əmsalı:

kimi təyin oluna bilər.

Qeyd etmək lazımdır ki, yerli şəbəkələrin hesablanması zamanı xəttin əvvəlindəki gərginlik, gərginlik düşgüsünə görə yox, gərginlik itkisinə görə təyin edilir.

§6.1-də göstərildiyi kimi gərginlik itkisi dedikdə xəttin əvvəlindəki və sonundakı gərginliklərin mütləq qiymətlərinin fərqi nəzərdə tutulur, yəni . Təcrübədə o xəttin əvvəlində və sonunda quraşdırılmış voltmetrlərin göstərişləri fərqinə görə təyin oluna bilər. Gərginlik itkisi anlayışını, xəttin əvvəlində və sonundakı gərginlik vektorlarının həndəsi fərqi kimi, yəni həmin nöqtələr arasındakı potensiallar fərqi kimi təyin olunan gərginlik düşgüsü ilə qarışdırmaq olmaz.

Vektor diaqramında (Şəkil 6.4), gərginlik itkisinin qiymətini təyin etmək üçün OC vektorunun həqiqi ədədlər oxu üzərində ayırdığı parçasını qeyd edirik. Aydındır ki,

parçası, elə gərginlik itkisinin qiymətini göstərəcək. Ancaq, yerli şəbəkələrdə və arasındakı bucaq çox kiçik olduğundan, bu bucağa uyğun olan DC parçası da çox kiçik olur. Onda kifayət qədər dəqiqliklə hesab etmək olar ki, gərginlik itkisi, təxminən gərginlik düşgüsünün uzununa mürəkkəbəsinə bərabərdi,. yəni:

Bu zaman ən pis halda, yəni cos =1 olduqda, yaranan xəta, 5 %-i aşmır. Əgər cos 1 olarsa, onda xəta da uyğun olaraq kiçik qiymət alacaq. Beləliklə şəbəkələrin gərginlik itkisinə görə hesablanması, gərginlik düşgüsünün uzununa mürəkkəbəsinin (6.11) düsturu ilə təyin olunmasına əsaslanır.

Xətt gərginliyinə nəzərən gərginlik itkisi, aşağıdakı düsturla hesablanır:

Xətt gərginliklərinin vektor diaqramı, faza gərginliklərinin vektor diaqramına oxşar olaraq qurulur (şək. 6.4).

Şəbəkələrin gərginlik itkisinə görə hesablanması zamanı (6.14) və (6.15) düsturlarından istifadə olunması bir sıra çətinliklərlə gətirib çıxarır. Belə ki, bu zaman xətlərdə yük cərəyanlarının, cos-nin və sin-nin qiymətlərini hesablamaq lazım gəlir. Elə buna görə də tez-tez ilkin verilənlər kimi kompleks şəkildə ifadə olunan güclərin qiymətlərindən istifadə olunması hesabatı daha da asanlaşdırır:

Belə ki,

və

(burada U-xəttin sonundakı gərginlikdir), onda, bu ifadələri (6.15) düsturunda yerinə yazsaq, gərginlik itkisini aşağıdakı kimi hesablaya bilərik:

və ya


Hesabatlar zamanı bəzən qəbuledicilərin sıxaclarındakı gərginlik məlum olmur. Buna görə də kifayət qədər dəqiqliklə (6.16) düsturunda xəttin sonundakı gərginliyin həqiqi qiyməti (U) əvəzinə şəbəkə gərginliyinin nominal qiymətindən (U_nom) istifadə etmək olar, onda (6.16) düsturu aşağıdakı kimi olacaq:

Belə ki, olduğunu (6.17) düsturunda nəzərə alsaq, onda onu aşağıdakı kimi yazmaq olar:

Yuxarıdakı düsturlarda -nun qiymətini voltla almaq üçün P-Vt və ya kVt-la,Q-Var və yakVar-la, U_nom- isə V və ya kV-la uyğun olaraq göstərilməlidir. Müqavimətlər Om-la göstərilir.

Gərginlik itkisini nominal gərginliyə nəzərən faizlə göstərmək üçün aşağıdakı düsturdan istifadə olunur:

Belə olan halda, düstura daxil olan kəmiyyətlərin ölçü vahidləri:

kimi göstərilməlidir.