44
мұнда S
1
, S
2
, S
3
- жоғары, орта және төменгі кернеу орамдарынан өтетін
қуаттар. Реактивтік қуаттың шығындары анықталады:
. (10.9)
Трансформаторлардағы энергия шығындары анықталады:
, (10.10)
үшорамды автотрансформаторлар үшін
. (10.11)
11 Дәріс №11. Тұйықталмаған және қарапайым тұйықталған
электр тораптарының жұмыс режимдерін есептеу
Дәріс мақсаты: тұйықталмаған және қарапайым тұйықталған электр
тораптарының жұмыс
режимдерін есептеу
11.1 Торап режимін есептеу мәселесі, негізгі долбарлар
Торап режимін есептеудің негізгі мәселесін режим параметрлерін
анықтау құрайды. Бұрында айтылғандай, мұндай параметрлерге жатады:
торап айландарындағы токтар, активтік және реактивтік қуаттар, торап
түйіндеріндегі кернеулер, жиілік және басқалар.
Есепке алғашқы деректер болады: жүктемелердің есептік қуаттары,
бөлек нүктелердегі кернеудің тапсырылған шамалары, торап элементтерінің
өзара байланысын және басқа шамаларды сипаттайтын электр жалғауларының
сұлбасы.
Тораптың электр есебінің негізгі әдісі тізбектелген жуықтаулар әдісі
(итерациялар) болады, онда қойылған мәселеге шала - шарпы жауаптардан дәл
шешімдерге көшу қарастырылады. Бірінші жуықтау (нөл итерациясы) мұнда
алғашқы шамалардың мүмкін мәндері туралы әртүрлі көзқарастар негізінде
алынуы мүмкін. Электр тораптарына байланысты бірінші жуықтау ретінде
тораптың барлық нүктелеріндегі кернеулердің номиналды кернеуге теңдігін
алады. Бұл жүктеме токтарын және торап режимінің басқа параметрлерін,
соның ішінде жүктеме қысқыштарындағы кернеулерді анықтауға мүмкіндік
береді. Табылған кернеулер айқын шешімге екінші жуықтау болып табылады.
Осының негізінде қайтадан токтарды тауып, келесі жуықтаулардың
45
нәтижелері берілген дәлдікпен алдындағы нәтижелерден айырмашылығы
болғанша есепті жүргізе беруге болады.
Іс жүзінде электр тораптарының есебін жүргізгенде екінші және бірінші
итерациялармен шектелуге болады. Мұндай есептердің қатарына 35 кВ және
төмен тораптардың есебі, ал бір қатар жағдайларда – кернеуі 110 және 220 кВ
тораптардың жобалау есептері жатады. 35 кВ және төмен тораптардың
режимдерін талдағанда бірінші жуықтаумен шектеледі. Бұл тұтынушылардың
талабын кернеудің сапасына бірінші жуықтаудың есебінде қабылданған
номиналдыдан айырмашылығы аз кернеулерді мұндай тораптардың барлық
нүктелері үшін қамтамасыз ету қажеттілігі анықтайды. Мұндағы қате есептің
дәлдік шектерінде жатыр. 110 және 220 кВ тораптарының есебін екінші
жуықтаумен шектегендегі қате де есептің дәлдік шектерінен аспайды.
11.2 Кернеу шығыны бойынша жүктемесі соңындағы желінің есебі
Симметриялы жүктемесі соңындағы үшфазалық токтың қарапайым
желісін қарастырайық (11.1 сурет).
Жүктеме желінің соңындағы U
2ф
фазалық кернеуде I тогы және cosφ
немесе S = P + jQ қуатымен тапсырылған.
Есеп желінің бір фазасы үшін токтардың және кернеулердің векторлық
диаграммасының көмегімен жасалады, бұл рұқсат етіледі, өйткені жүктеме
барлық фазаларда симметриялы.
11.1 сурет
Жүктеме тогы I, cosφ және кернеу U
2ф
белгілі. U
1ф
анықтау қажет.
Айғақты өспен желінің соңындағы тапсырылған кернеудің U
2ф
(ОА) салады.
Координат басынан І ток векторын φ бұрышымен салады. Оның активтік
құраушысы айғақты өспен I
а
, ал реактивтік құраушысы -jI - теріс бағытпен
жорылған өспен бағытталған. Сонымен, ток пен кернеу векторларының
қабылданған жайғасуында векторлық диаграммадағы ток кешенінің жорылған
бөлігінің минус таңбасы тұтынушы жүктемесінің индуктивтік (қалатын)
тогын сипаттайды.
46
11.2 сурет – Жүктемесі соңындағы желінің векторлық диаграммасы
Сосын А нүктесінен І тогының векторына қатар желінің активтік
кедергісіндегі кернеудің құлау векторын IR (АВ) және оған 90 бұрышпен озу
жағына реактивтік кедергідегі кернеудің құлау векторын IX (ВС) салады. А
нүктесін С нүктесімен қосып, қарастырылатын желідегі кернеудің толық
құлауының векторын алады IZ (АС). U
1ф
кернеуін табу үшін С нүктесін
координат басымен жалғайды, желі басындағы фазалық кернеудің векторын
алады U
1ф
(ОС).
Желідегі кернеудің құлауы:
IZ =
құраушыларға бөлінуі мүмкін:
а) бойлық ΔU
ф
= АD
б) көлденең δ U
ф
= DC,
яғни IZ = ΔU
ф
+ jδ U
ф
.
Осы құраушыларды анықтайды. Ол үшін В және С нүктелерінен екі
өске перпендикулярлар түсіреді. Нәтижесінде қиындыларды алады:
АЕ = IRcosφ; ED = BF = IXsinφ;
CF = IXcosφ; BE = DF = IRsinφ.
Осыдан бойлық құраушы:
ΔU
ф
= AD = AE + ED = IRcosφ + IXsinφ = I
а
R + I
r
X; (11.1)
