Energetika

FOYDALANILGANADABIYOTLAR.............................................................
72
ILOVA...............................................................................................................	76

KIRISH
Bugungi shiddat bilan rivojlanayotgan zamonimizda shahar va qishloqlarimizning ham munsib boshqacha qilib aytganimizda mutanosib rivojlanib kelayotganini barchamiz ko‘rib guvohi bo‘lib turibmiz. Elektr tarmogʻi — elektr energiyasini uzatilishi yoki taqsimlanishi maqsadida bir-biriga ulangan asbob-uskunalar va qurilmalar hisoblanadi. Umumiy maqsadlarga moʻljallangan Elektr tarmogʻi elektr stansiyalar bilan isteʼmolchilarni havo liniyalari va kabelli elektr uzatish liniyalari orqali bogʻlaydi, hududiy jihatdan tarqoq isteʼmolchilarni elektr energiyasi bilan markazlashgan usulda taʼminlaydi. Hozirgi vaqtda 0 ‘zbekiston temir yo‘llarining umumiy uzunligi 4,n 1 ming km tashkil etib, ulardan 700 km dan ortig‘i elektrlashtirilgan. Temir yo‘llami rivojlantirish strategiyasi bo‘yicha jami respublikada 2 ming km yo‘llami elektrlashtirish rejalashtirilgan. Temir yo‘l transporti elektr tarmoqlari va sistemalarida yuzaga keluvchi har qanday rejim parametrlarining o‘zgarishi mos holda texnik-iqtisodiy ko‘rstakichlarga ma’lum ta’sir ko‘rsatadi. Agar bu o‘zgarishlar halokatli rejimni keltirib chiqarsa, uning salbiy oqibatlari ham texnik, ham iqtisodiy ziyon keltiradi. Shuning uchun elektr sistemada va uning elementlarida yuzaga keluvchi har qanday o‘tkinchi jarayon parametrlari ishlab chiqarishda o‘ta mas’uliyatli texnologik jarayonlarni amalga oshirishda muhim o‘rin tutadi va ularni nazorat qilish, boshqarib (rostlab) turish zarurati doimo mavjud. Shuning uchun ushbu fan ishlab chiqarish texnologik sistemaning ajralmas bo‘g‘ini bo'lib, bo‘lg‘usi mutaxassislardan chuqur bilim, malaka va ko‘nikmalarni talab etadi. з 0 ‘zbekiston energetika tizimi bunyodga kelishi 1934-yilga to‘g‘ri kelib, o‘sha paytda uning umumiy quwati 180 ming kV bo‘lgan Chirchiq-Bo‘zsuv yo‘nalishidagi ketraa-ket qurilgan gidro kV elektr stansiyalarini1 qurilishi bilan bog'liq [1,4]. Hozirgi davrda ko‘p miqdorda ishlab chiqariluvchi elektr energiyani masofaga samarali uzatish va iste’molchilarga taqsimlash turli kuchlanishdagi elektr uzatish liniyalaridan foydalanishni talab etadi. 0 ‘zbekistondagi barcha nominal kuchlanishli elektr uzatish liniyalarining umumiy uzunligi taxminan 220 ming km bolib, 500 kV li liniyalar 1,6 ming km, 220 kV li liniyalar 4,6 ming km va 0,4 -10 kV li liniyalar 170 ming km ni tashkil etadi [1]. « 0 ‘tkinchi jarayon» fani umumkasbiy fan hisoblanib elektr energetik ta’lim yo‘nalishi talabalariga o‘qitiladi. Dastumi amalga oshirish o‘quv rejasidagi oliy matematika, fizika, elektrotexnikaning nazariy asoslari, elektromexanika fanlaridan yetarli bilim va ko‘nikmalarga ega bo'lishni talab etadi. 0 ‘z navbatida ushbu fan “Elektr tarmoqlari va tizimlari”, “Kontakt tarmog‘i”, “Tortuvchi nimstansiyalar” kabi ixtisoslik fanlari uchun asos bo‘lib xizmat qiladi. « 0 ‘tkinchi jarayonlar» fanini o‘zlashtirish jarayonida amalga oshiriladigan masalalar doirasida bakalavr: elektr sistemasi va uning elementlarida vujudga keluvchi o'tkinchi jarayonlari turlari haqida; elektr sistema elementlarining almashtirish sxemalari va ulami hisoblashni; elektr sistema(elementlar)da bo‘ladigan QT lar va ulaming tokini hisoblash usullaxini bilishi kerak; elektr sistema statik turg‘unligini baholash me'zonlari; elektr sistema dinamik turg‘unligi va uning parametrlarini to‘g‘ri aniqlash ko‘nikmalariga ega bo‘lishi kerak; talaba muayyan elektr sistemasi va uning elementlarida vujudga keluvchi o‘tkinchi jarayonlami hisoblash va tahlil qilish malakalariga ega bo‘lishi kerak. 0 ‘quv qo‘llanma 7 bobdan iborat. Nazariy materiallami mustahkamlash uchun yechilishlari ko'rsatilgan masalalar* tayanch so‘zlar va iboralar, o‘z-o‘zini sinash savollari, mustaqil ishlar mavzulari va test savollari berilgan. Ulami talabalar tomonidan mustaqil bajarish maqsadga muvofiqdir. Elektr uzatish liniyalari bilan bogʻlanmaydigan Qanday maqsadlarga moʻljallanganligiga qarab, ular taʼminlovchi va taqsimlovchi tarmoqlarga, yaʼni elektr energiyasini kichik elektr stansiyalardan shahar, sanoat, qishloq xoʻjaligi va boshqalar isteʼmolchilarga uzatuvchi va taqsimlovchi tarmoqlarga; kuchlanishi boʻyicha ikki guruhga, yaʼni kuchlanishi 1 kV gacha va undan yuqori boʻlgan tarmoqlarga boʻlinishi mumkin. Bundan tashqari, tok turiga qarab, oʻzgaruvchan va oʻzgarmas tok Elektr tarmogʻiga, foydalanilishiga koʻra, havo liniyali va kabelli; tuzilishi boʻyicha halqali va radial; ishlash rejimi boʻyicha ochiq va berk turlarga boʻlinadi. Elektr tarmogʻi tarkibiga YEOr tokni oʻzgartiruvchi, elektr energiyasini taqsimlovchi va tarmoq ish rejimini boshqaruvchi elektr stansiyalari kiradi.
Oʻzgaruvchan tok Elektr tarmoqlari keng tarqalgan. Oʻzbekistonda bunday Elektr tarmoqlari uchun 12,24,36, 48,60, 127, 220, 380, 660 V li; 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 800, 1000 kV li nominal kuchlanishlar qabul qilingan. Oʻzgarmas tok Elektr tarmoqlari, asosan, shaharlar, qisman temir yoʻl elektr transporti va baʼzi elektrkimyoviy korxonalarni elektr bilan taʼminlashda qoʻllanadi. Kuchlanishi 220 V gacha boʻlgan. Elektr tarmoqlar kichik quvvatli isteʼmolchilar (uy-roʻzgʻor yoritish asboblari, elektr apparatlar va boshqalar) ni, 380 V dan 10 kV gacha boʻlgan Elektr tarmoqlar yuqori quvvatli elektr dvigatellar ishlatiladigan isteʼmolchilarni energiya bilan taʼminlashda qoʻllanadi. Kuchlanish 6 kV dan yuqori boʻlgan Elektr tarmoqlardan elektr energiyani qabul qilib, keyin kuchlanishni pasaytirib tarqatishda foydalaniladi. Demak, elektr sistemada sodir bo‘ladigan eng ko‘p QT lar (85 foiz) yerga tutashish bilan bog'liqdir. Uch fazali QT juda kam uchraydi (5 foiz), ammo ushbu QT turida ro‘y beradigan jarayonlarni o‘rganish birinchi darajali ahamiyatga ega, chunki uch fazali QT lar oqibatlari elektr sistema uchun eng og'ir bo‘ladi. Undan tashqari, eng sodda uch I'azali qisqa tutashuv jarayonini o‘rganish keyinchalik metodikani boshqa turdagi shikastlanishlarga qo‘llashga imkon beradi. Qisqa tutashuvlar ta’sirida quyidagilami kuzatish mumkin: QT larda qurilma fazalaridagi, ayniqsa QT nuqtasida, toklar normal qiymatlarga nisbatan keskin oshadi, kuchlanishlar esa kamayadi; - nosimmetrik QT larda kuchlanish va toklami simmetrikligi buzilishi va shunda elektr uzatish liniyalaming elektr aloqa liniyalarga va boshqa obyektlarga elektromagnit va elektrostatik ta’siri oshadi; - QT toklami issiqlik ta’siri izolyatsiyani shikastlanishiga, elektr apparatlaming kontaktlarini erib, yopishib qolishiga olib keladi; QT to’plami dinamik harakati mexanik kuchlami hosil bo‘lishiga olib keladi va mashina va apparatlami konstruksiyalarini shikastlanishiga olib keladi.Shuni ta’kidlash kerakki, ist’emolchi(yuklama)lar kuchlanish pasayishiga juda sezgir bo‘ladi. Yuklamalami 50 foizini tashkil ettivchi asinxron motorlar kuchlanish kamayganda aylanish tezligini kamaytira boshlashadi, bu esa yuklama toki oshishiga va motor qismalaridagi kuchlanishni yanada kamayishiga olib keladi. Sistemada elektr mashinalaming parallel ishlashi turg'unligi buzilishi xavfi paydo bo‘ladi, chunki bu holda sistema nosinxron ishlaydigan parchalarga bo‘linib ketishi mumkin. Natijada uzoq vaqt davom etadigan iste’- molchilaming elektr ta'minoti buzilishi juda katta moddiy zarar yetkazishi mumkin. Keng ma’noda QT ko’rinishidagi shikastlanishlar ko‘ndalang nosimmetriya turiga kiritilishi mumkin, sim uzilishi yoki bitta faza o‘chirilishi esa bo‘ylama nosimmetriya deyiladi. QTning o‘tkinchi jarayonini hisoblash (vazifasi) deb, odatda berilgan shartlarda ko‘rilayotgan elektr energetik sistema sxemasida tok va kuchlanishlami hisoblash tushuniladi. Bunday hisoblarni maqsadiga ko‘ra tok va kuchlanishlar qiymatlari berilgan vaqt momenti uchun yoki ulami butun o‘tkinchi jarayon davomida o‘zgarishi aniqlanadi. Elektr sistemadagii QT toklar va qoldiq kuchlanishlarni hisoblash (maqsadi) quyidagilarni bajarish uchun talab etiladi: - QT shartlari bo‘yicha elektr qurilmalami tekshirish va tanlash;releli himoyaning o‘natmalarini tanlash hamda ushbu himoyaning va avtomatikaning mumkin bo‘lgan harakatlarini baholash; elektr energetik sistema ishining turg‘unligini tahlil qilish; - elektr uzatish liniyalaridan o‘tuvchi nolinchi ketma-ketlik toplaming aloqa liniyalarga ta’sirini aniqlash; zaminlovchi qurilmalami tanlash. Uch fazali QT lardagi elektromagnit o‘tkinchi jarayonlami hisoblash va tahlil qilish mavjud usullarni ikki guruhga bo‘lish mumkin: analitik va arnaliy. Analitk usul asosiga Pаrk-Gorev tenglamalari (boshqacha aytganda to‘la tenglamalar yoki oniy qiymatlar tenglamalari) bo‘yicha elektromagnit o'tkinchi jarayonlami tahlil qilish qo‘yilgan. Bu usul bitta sinxron generatordan tashkil topgan eng sodda sistemada 22 to'satdan sodir bo‘lgan QT ning vaqtning boshlang‘ich mommentidagi tokining qiymatini katta aniqlik bilan topishga imkon beradi. Demak, elektr sistema elementlarining haqiqiy ish rejimi parametrlarini va haqiqiy xarakteristikalarini, ya’ni barcha shart va omillari inobatga olib QT toklarini hisoblash juda murakkab, ko‘p mehnat talab qiladigan va faqat zamonaviy kompyuter programmalari yordamida yechiladigan masaladir. Amalda uchraydigan ko‘pgina masalalarni yechish (uskunalami tanlash, releli himoyaning o‘matmalarini hisoblash) uchun QT toklarining aniq qiymatlari talab etilmaydi, ya’ni hisoblash operatsiyalarini soddalashtirish va qisqartirish mumkin bo‘ladi. Masalan, taqribiy muhandislik hisoblash usullari ishlab chiqilgan. Quyida QT toklari hisoblashda katta darajadagi soddalashtirish va qisqartirishlarga erishish uchun qabul qilingan asosiy hisobiy farazlar keltirilgan: - elektr mashina (generator, elektr motor, transformator) laming po‘lat o‘zaklarida to'yinish mavjud emas deb hisoblanadi, ya’ni barcha sxemalar chiziqli deb olinib, ustma-ustlash usulini qoMlash mumkin bo‘ladi; - transformator va avtotransformatorlarning magnitlash toklari inobatga olinmaydi; - uch fazali tarmoq simmetriyasini (fazalar qarshiliklari bir-biriga teng) saqlaydi, nosimmetriya faqat QT nuqtasida vujudga keladi deb qabul qilinadi; -kuchlanishi 220 kV gacha bo‘lgan havo va kabel tarmoqlarda sig‘im va sig‘im toklari inobatga olinmaydi (bo‘ylama sig‘imiy kompensatsiya uskunalari bo‘lmaganda); 23 -kuchlanishi 1000 V dan ortiq bo‘lgan tarmoqlarda generator, transformator, reaktorlarning aktiv qarshiliklari hisobga olinmaydi (vaqt doimiysini aniqlashdan tashqari); - yuklama o‘zgarmas induktiv qarshilik yoki o‘zgarmas qarshilikli EYUK manba ko‘rinishda taqriban hisobga olinadi yoki iimnman (yuklama toklari) hisobga olinmaydi; - hisobiy sxemaga kiruvchi har xil EYUK manbalari orasidagi faza siljishlari hamda sinxron generatorlar, kompensatorlar va elektr motorlar chastotasi o‘zgarishi hisobga olinmaydi. Yuqorida keltirilgan farazlar katta xatoliklarga yo‘l qo‘ymasdan va hisoblami ishonchliligini kamaytirmasdan, ancha sodda va tejamli hisoblash usullarini qo'llashga imkon beradi. QT tokini hisoblash maqsadi (apparaturasini tanlash yoki tekshirish, rele himoyalash qurilmalarini hisoblash, elektr uzatish liniyalarini va nimstansiyalami momaqaldiroqdan himoya qilish uchun razryadsizlantirish qurilmalarini tanlash, avariya uzilishlarini tahlil qilish) ga qarab boshlang‘ich hisobiy shartlar aniqlanadi. Ko‘rilayotgan elektr sistemada qisqa tutashuv toklarini hisoblash uchun hisobiy sxema tuziladi. Tarmoqning hisobiy sxemasi soddalashtirilgan bir liniyali sxema bilan ifodalanib, unda ta’minlash manba (sistema, generator)lar va manbalami QT nuqtalari bilan bog‘lovchi tarmoq elementlari (elektr uzatish liniyalar, transformatorlar, reaktorlar) hamda yuqorida ko'rsatilgan barcha elementlaming QT tokiga ta’sir etadigan parametrlari ko‘rsatiladi. Kuchlanishi 1000 V dan katta bo‘lgan elektromotorlar bevosita QT nuqtasi bilan ulangan bo‘lsa, yoki kabel liniyasi tok o‘tkazgich yoki chiziqli reaktorlar orqali ulangan boisa, hisobiy sxemaga qo‘shimcha generator manbai sifatida kiritiladi. Qo‘yilgan masala bo‘yicha QT toki nafaqat uning maksimal qiymati, balki QT joyida uning minimal toki, tarmoqning har xil nuqtalarida qoldiq kuchlanishlami aniqlash kerak bo‘ladi. Masalan, elektr qurilmani tanlash uchun QT joyidagi maksimal tok, yani maksimal rejim hisoblanadi. Tizimli avtomatika va releli himoyani sozlash uchun QT tokining minimal qiymati kerak bo‘lib, minimal rejim hisoblanadi. Bunda QT tokining katta yoki kichik qiyxnatini, shinalardagi katta yoki kichik qoldiq kuchlanishlami aniqlash uchun hisobiy sxema tadqiq qilinib, unga qanday qo‘shimcha elementlar kiritilishi yoki chiqarilishi lial qilinadi. Hisobiy sxema bilan bunday dastlabki ishlash hisobiy rejimni tanlash deyiladi. Agar hisobiy sxema tarmoqning normal ish sharoitlari uchun tuzilgan bo‘lsa (ko‘pchilik hollarda shunday), unda QT ni hisoblashning boshlang‘ich (dastlabki) rejimi normal rejim deyiladi. Elektr uskunalami elektr dinamik va termik bardoshliligiga tekshirishda QT nuqtaiarining joylashishi shunday bo‘lishi kerakki, tekshirilayotgan qurilma eng og‘ir sharoitda bo‘lishi kerak. Releli himoyaning o‘natmalarini tanlashda hisoblash maqsadiga qarab, QT nuqtasi himoyalanayotgan uchastkaning boshi yoki oxirida joylashtiriladi. QT vaqti. QT jarayonida toklar va qoldiq kuchlanishlar qaysi vaqt momenti uchun aniqlanishi kerakiigi butunlay hisoblash xarakteriga bog'liq. Masalan, releli himoyasining sezgirligini tekshirishda odatda tok QT ning boshlang‘ich momenti uchun hisoblanadi. Bunda QT lokining vaqt davomida kamayishi kiritilgan zaxira koeffitsientlari bilan inobatga olinadi. Maqolada neytral elektr tarmoqlarining asosiy operatsion rejimlari muhokama qilinadi. Favqulodda vaziyatlar rejimlari nuqtai nazaridan har bir rejimning qisqacha tavsifi berilgan. Xususan, elektr tarmog'ining fazasini erga tutashuv rejimi va yuzaga kelgan qiymatlar ko'rib chiqiladi shu munosabat bilan qisqa tutashuv oqimlari ham. Izolyatsiya qilingan va kompensatsiyalangan neytral rejimlar past yerga tutashuv oqimlariga ega rejimlar sifatida ajralib turadi. Bunda maxsus masalalar ko'rib chiqiladi. PUE tomonidan taqdim etilgan talab neftni qayta ishlash elektr stantsiyalarini yetkazib beradigan elektr tarqatish tarmoqlarini o'rni himoyasiga qo'yiladigan talablar. Asosiy qurilmalar va ijro etish tamoyillari tahlil qilindi o'rni himoyasi, yer bilan qisqa tutashuv oqimlari bo'lgan tarmoqlarda. Umumiy kamchiliklar aniqlandi barcha turdagi qurilmalar, masalan, buzilgan elementni aniqlay olmaslik, bog'liq qiyinchiliklar qurilmalarni sozlash va ishga tushirish parametrlarini tanlash bilan, qurilmalarning ishlash algoritmlarining ayrim turlarini amalga oshirishning murakkabligi. Neytral ish rejimlari. Mamlakatimizda elektr tarmoqlari an'anaviy ravishda quyidagi presslar bilan amalga oshiriladi neytral:
a) zerikarli asosli neytral – qachon neytral to'g'ridan-to'g'ri yerlatgich qurilmasiga ulangan. Bunday tarmoqlarga 1 kVgacha va 110 kv dan yuqori kuchlanishli tarmoqlar kiradi;
b) samarali yerga ulangan neytral-bu erga qisqa tutashuv koeffitsienti (ZNZ) 1,4 dan oshmaydigan elektr tarmog'i. Yopiq koeffitsienti uch fazali elektr tarmog'idagi er orasidagi potentsial farqning nisbati buzilmagan faza va nuqtada yer boshqa yoki boshqa ikki fazaning yerga yopilishidan oldin shu nuqtada faza va yer o'rtasidagi potentsial farqga. Qoida tariqasida, bu 110 kv kuchlanishli tarmoqlar va undan yuqori, ajratgichlardan foydalanganda neytral topraklama yoki er osti bo'lishi mumkin nol seriyali oqimlarni cheklash uchun;
c) transformator yoki generatorning izolyatsiya qilingan neytral topraklama moslamasiga ulanmagan yoki o'lchash va signalizatsiya moslamalarining katta qarshiligi orqali ulanmagan.
Izolyatsiya qilingan neytral tarmoqlarga 6-35 kv tarqatish tarmoqlari kiradi;
d) kompensatsiyalangan neytral ZNZ oqimlarini cheklash uchun yoyni o'chiruvchi reaktor orqali topraklama moslamasiga ulanadi. Izolyatsiya qilingan va neytral bilan qoplangan tarmoqlar juda xarakterlidir yerga nisbatan fazalar sig'imiga va yoy o'chiruvchi reaktorning indüktifiga bog'liq bo'lgan kichik ZNZ oqimlari. Shunday qilib, zom, 6-35 kv kuchlanishli tarmoqlarda ZNZ oqimlari mos ravishda 30-10 A dan oshmaydi.
Bir fazali ZNZ-6-35 kv tarmoqlarda shikastlanishning o'ziga xos turi. Ular tarmoqdagi barcha zararlarning 70-80% ni tashkil qiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, 6-35 kv tarqatish tarmoqlarining umumiy uzunligi 1,5 million km dan oshadi ya'ni, elektr uzatish liniyalarining umumiy uzunligining deyarli 45% 0,4-110 kv. Shuning uchun diagnostika tayoqchalari va bir fazali ZNZ larni o'z vaqtida o'chirish masalasi anchagina dolzarbdir. Faza erga tutashganganda, tarmoqdagi kuchlanish o'zgarmaydi. Fazalardagi oqimlar juda oz o'zgaradi (10-30 A ga) va bunday sharoitda iste'molchi normal ish rejimini saqlab qoladi, ya'ni ishdan chiqqan tarmoqni darhol o'chirish uchun qat'iy talablar mavjud bo'lmaydi. Shuningdek, tarmoqni o'chirish talablarining yo'qligi, mavjud himoya vositalarining sezgirligi tanlangan ishni ta'minlash uchun yetarli emasligi va qoida tariqasida buzilmagan elementlar o'chirilishi bilan izohlanadi. Shu bilan birga, yerga nisbatan shikastlanmagan fazalarning kuchlanishlari kuchlanish chizig'iga ko'tariladi, ya'ni bu uskunalar va izolyatsiya uchun xavflidir. Bundan tashqari, bir-biriga bog'langan yoyning paydo bo'lishi xavfi mavjud. Intervalgacha yoy ochiq elektr yoyi bo'lib, vaqti-vaqti bilan yo'q bo'lib ketadi va yana paydo bo'ladi. Shu bilan birga, JSST tarmog'ining ishdan chiqmagan fazalari va liniyalarida 2,5–3 nominal fazali kuchlanishgacha bo'lgan haddan o’ta kuchlanish mavjud: Bunday kuchlanishning davomiyligi, shikastlangan joyni zudlik bilan o'chirish uchun o'rni himoyasiga qat'iy talablar yo'qligi sababli, o'nlab daqiqalarga etadi. Ushbu rejim bilan shikaslanmagan fazalarning izolyatsiyasining buzilishida yer bilan qisqa tutashuv paydo bo'lishi ehtimoli katta. Shuning uchun, shikastlangan elementni imkon qadar tezroq aniqlash va signal yordamida navbatchi xodimlarni avariya borligi to'g'risida xabardor qilish kerak, shunda u ruxsat etilgan vaqt ichida (ikki soatdan ko'p bo'lmagan) zararni topishi va yo'q qilishi kerak. Aks holda, tarmoq o'chirilishi kerak. ZNZ va shikastlangan elementni aniqlash funktsiyasi signalga ta'sir qiluvchi maxsus himoyaga yuklanadi. Maxsus holatlarda, vaqtni kechiktirmasdan himoya qilish PUE-ga muvofiq o'chirishga ta'sir qiladi bunday tarmoqlarga 6-10 kv tarmoqlar, neftni qayta ishlash elektr inshootlari, ko'chma tizimlar, ochiq qurilish maydonchalari kiradi. O'tish paytida bunday tarmoqlarda bir fazali ZNZ ikki fazali ZNZ-da odamlar uchun xavfli bo'lgan qadam kuchlanishi va teginish kuchlanishi. Bundan tashqari, intervalgacha yoyning paydo bo'lishi yong'inlarni keltirib chiqarishi mumkin, bu neft va ko’mir qazib olish zonalarida alohida oqibatlarga olib keladi Shuning uchun, ayniqsa selektivni yaratish masalasi keskin ko'tarildi va yuqori sezgir o'rni himoyasi har qanday uchun mos bo'lgan bir fazali ZNZlardan ZNZ kichik oqimlari bo'lgan tarmoqlar, ularning yechimi hozirgacha hech kimga amalga oshmagan.