2 Сурет - Магистралдық сұлбалар

 

             а)                                                                                            б)

 а) – радиальды; б) – магистральды.

 

           Рисунок 4.1 - Разомкнутая нерезервированная конфигурация сети

13. Қосалқы станциялардың, станциялардың жəне энергетикалық жүйелердің

тəуліктік жүктеме графиктері тұтынушылардың тəуліктік графиктерінен өзгеше.

Себебі қосалқы станциялардың жəне станциялардың жүктеме тəуліктік графигін

тұрғызғанда электр желісінің əрбір үзбесіндегі, электр берілісі желісіндегі жəне

трансформаторлардағы қуаттың шығындарын есептеу қажет. Сонымен қатар,

станциялардың өзіндік мұқтаждығына керекті қуатты ескеру қажет.

Электр берілісі желісіндегі жəне трансформаторлардың орамдарындағы

қуаттың шығындары тұрақты жəне айнымалы болып бөлінеді[4,12].

14. Генератордың немесе трансформатордың бейтараптары немесе бiр фазалы ток көзiнiң шығатын жерлері қосылған жерге тұйықтау құрылғысының кедергісі кез келген жыл мезгілінде үш фазалы ток көзінің 660, 380 және 220 В немесе бір фазалы ток көзінің 380, 220 және 127 В сызықтық кернеулерінде тиісінше 2, 4 және 8 Ом аспауы тиіс. Бұл кедергi табиғи жерге тұйықтағыштарды, сондай-ақ кемінде ығысатын екі желі болғанда, ӘЖ нөлдік өткізгіштің қайталама өткізгіштерінің жерге тұйықтағыштарын пайдалану есебімен қамтамасыз етілуі керек. Бұл ретте генератордың немесе трансформатордың бейтарабынан немесе бір фазалы ток көзінің шығатын жерінен тікелей жақындықта орналасқан жерге тұйықтағыштың кедергісі үш фазалы ток көзінің 660, 380 және 220 В немесе бір фазалы ток көзінің 380, 220 және 127 В сызықтық кернеулерінде тиісінше 15, 30 және 60 Ом аспауы тиіс. Жердің үлестік кедергісі с > 100 Ом^.м болғанда, жоғарыда көрсетілген нормаларды 0,01 с есе, бірақ он еседен артық емес ұлғайтуға рұқсат етіледі.

15. Трансформатор — айнымалы токтың кернеуін жоғарылатуға немесе төмендетуге арналған электр приборы. Үй жағдайында, трансформаторды пайдаланып, электр приборын кернеуі 127 В желілен кернеуі 220 В желіге және керісінше қосуға болады. Егер трансформатор жоғары кернеулі желіге ауыстырылып қосылса, онда оны кернеуі 220 В желіге қосуға болмайды. Өйткені одан алынатын жоғары кернеу (380 В-тан астам) транформаторлық және ол арқылы қосылған электр приборларының бұзылуына әкеліп соқтыруы мүмкін. Трансформатор таңдаған кезде оның қуаты электр приборларын бір мезгілде қоректендіруге арналған құрал-жабдықтардың жалпы қуатынан кем болмауын есте сақтаған жөн.^[3]

Әр түрлі құралдар мен қондырғылар тұтынатын кернеу өте кең диапазонда өзгереді. Тіпті бір электр қондырғысы әр түрлі кернеу пайдалануы мүмкін. Қуаттың тұрақты дерлік мәнінде айнымалы ток кернеуінің ток күшімен қатар өзгеруін айнымалы токтың трансформациясы дейді. Айнымалы токтың трансформациясын жүзеге асыратын құрал трансформатор деп аталады. Ол электромагниттік индукция құбылысының негізінде жұмыс істейді. Бұл құралды орыс ғалымы П . Н . Яблочков (1878 ж.) ойлап тапқан, кейін оны (1882 ж.) И . Ф . Усагин жетілдірді.

Айнымалы электр тоғының кернеуін жоғарлатуға немесе төмендетуге арналған құрылғыны трансформатор (автотрансформаторлар) деп атайды. (4.13-сурет).

Трансформатордың құралымы мен қызметі электромагниттік индукция құбылысына негізделген.

М. Фарадейдің зерттеуі бойынша, магниттік сызықтарды қиып өтетін өткізгішке электр тоғының пайда болу құбылысы электромагниттік индукция деп ал, пайда болатын ток индукциялық ток деп аталады. Міне осы электромагниттік индукция құбылысына негізделіп жұмыс істейтін ең бірінші трансформаторды орыс ғалымы П.Н. Яблочков ойлап тапты.

4.13-сурет. Электр тізбегінің кернеуін жоғарылатуға немесе төмендетуге арналған трансформаторларды іске қосудың қарапайым сұлбасы

110-750 кБ

G

U1

16. Арналымы бойынша тораптар қоректендірушілерге және таратушыларға бөлінеді. Қоректендіруші желі деп таратушы пунктты немесе қорек орталығынан электрэнергияны ұзындығы бойынша таратпай қосалқы станцияны қоректендіретін желіні айтады. Таратушы желі деп трансформаторлық қосалқы станциялардың қатарын немесе тұтынушылар электрқондырғыларына келетін кірмелерін қоректендіретін желі саналады.

Электр тораптары және жүйелерінің арналымы және олардың дамуыЭлектр тораптарының негізгі арналымы тұтынушыларды электрмен жабдықтау болып табылады. Электр тораптары электр тұтынушыларын және жалпы тұтынушыларды қорек көздеріне қосуға арналған.Бұл мәселе электрқабылдағыштардың үлкен саны және олар орналасқан маңызды аймаққа байланысты жеткілікті күрделі.Электр тораптарының екінші арналымы электрэнергияны өндірген орыннан тұтыну орнына дейін жеткізу. Энергия көздері жиі ірі зауыттардан, елді мекендерден және тұтынудың басқа орталарынан едәуір қашықтықтарда орналасады.Электрберіліс желілерінің дамуы электрстанциялардың өзара және тұтынушылармен бірігуін қамтамасыз етеді, яғни электрэнергетикалық жүйелерді құрайды.Тұтынушыларды энергиямен электрэнергетикрлық жүйелерден жабдықтаудың тұтынушыларды тікелей бөлек станциялардан жабдықтағанға қарағанда едәуір техникалық – экономикалық құндылықтары бар. Бұл маңызды экономикалық тиімділіктер береді, электрмен жабдықтаудың сенімділігін және үзіліссіздігін көбейтеді, қуаттың қажет резервін жасауды жеңілдетеді.Электрэнергетикалық жүйелердің маңызды сипатты қасиеттері болып табылады: 1) Электрэнергияны өндіру, тарату және тұтыну процестерінің бір уақыттылығы (электрэнергияны өндіру оны тұтынумен қатаң анықталады және керісінше), мұнда энергияның түрленуі және жеткізуі жүйенің барлық элементтерінде энергияның шығындарымен ілеседі. Осыған байланысты жүйелердің жұмысын сипаттағанда ескеру қажет:а) электрстанцияларда жабдықты жөндеуден, апаттардан және басқа себептерден болған энергияны өндірудің қажетті мәннен төмендеуі, егер бұл төмендеуді өтемдейтін қабілетті көздер (қуаттың резерві) жоқ болса, тұтынушыларға жіберілетін энергия санының төмендеуіне алып келеді;б) тұтынушылардың энергия тұтынуының уақытша төмендеуі олардың жабдығын жөндеуге, апаттарға және басқа себептерге байланысты, жүйеде тұтынушы – реттеуіштер жоқ жағдайда осы уақыт аралығында электрстанциялар жабдығын толық пайдалануға мүмкіндік бермейді;в) электрстанцияларда өндіретін қосынды қуат пен жүйеде тұтынатын қосынды қуат арасында теңгерімсіздік болуы мүмкін емес. Электрстанциялардың қуаты төмендегенде бір уақытта автоматты түрде тұтынатын қуат төмендейді және керісінше, бірақ мұнда әдетте электрэнергияның сапасы өзгереді.2) Жүйеде энергия сапасын және өтпелі процестердің тиісті өтуін қамтамасыз ететін арнаулы автоматты тезәсерлі құрылғыларды қажет ететін процестердің өту тездігі.3) Жұмыс атқарып тұрған электрэнергетикалық жүйелердің қалық шаруашылығының барлық салаларымен байланыстары энергия тұтынуының өсуінен озатын өсуі бар жүйелердің уақытында дамуын қамтамасыз етеді.Электрэнергетикалық жүйелердің негізгі құндылықтары болады:- генераторлар мен электрстанциялардың бірлік қуатын көбейтудің мүмкіндігі. Бұл орнатылған қуаттың 1 кВт құнын төмендетеді, сол өндірістік аудандарда энергия машиналарын жасау зауыттарының өнімділігін күрт көтеруге мүмкіндік береді;

- тұтынушыларды электрмен жабдықтаудың сенімділігін едәуір көтеру;

- әртүрлі типті электрстанциялар жұмысының тиімділігін көтеру. Мұнда су электрстанцияларының ең тиімді пайдалануы және жылу электрстанциялары жұмысының ең тиімді режимдері қамтамасыз етіледі;

- электрстанцияларда қажетті резервтік қуаттың төмендеуі.

17. Токтың тегі бойынша айнымалы және тұрақты токтың тораптарын айырады. Айнымалы токтың негізгі тораптары үшфазалық болып жасалынады.Қазіргі уақытта тұрақты ток тораптары өндірістік кәсіпорын тораптары үшін салыстырмалы сирек жасалынады (мысалы, электролиз цехтарында, алюминий зауыттарында).Кернеу бойынша электр тораптарын төменгі вольттікке (1000 В дейін) және жоғары вольттікке (1000 В жоғары) бөлуге болады.Арналымы бойынша тораптар қоректендірушілерге және таратушыларға бөлінеді. Қоректендіруші желі деп таратушы пунктты немесе қорек орталығынан электрэнергияны ұзындығы бойынша таратпай қосалқы станцияны қоректендіретін желіні айтады. Таратушы желі деп трансформаторлық қосалқы станциялардың қатарын немесе тұтынушылар электрқондырғыларына келетін кірмелерін қоректендіретін желі саналады.

18. Кернеу бойынша электр тораптарын төменгі вольттікке (1000 В дейін) және жоғары вольттікке (1000 В жоғары) бөлуге болады.

19Электрэнергияны өндіретін электрстанциялардан оны электртұтынудың ірі аудандарына немесе электрэнергетикалық жүйелердің таратушы түйіндеріне дейін беру жүйесінің негізін құрайтын электрберілістің дамыған тораптары немесе жүйе ішіндегі және жүйе аралық маңызы бар (жүйе құраушы тораптар) бөлек электрберілістержәне кернеуі 220 кВ және жоғары қоректендіруші тораптар. Олардың пайда болуы ЖЭС және АЭС тұрғын аймақтарының сыртына орналастыру қажеттілігімен және ЭЭ бөлігін қалалардан салыстырмалы қашық жайғасқан гидроэлектростанциялардың өндіру мүмкіндігімен туындаған. Электрстанциялардың және ең ірі қосалқы станциялардың қатарлас жұмысына біріктіретін электрберілістің жүйе ішіндегі және жүйеаралық магистралды желілері қашық (ұзақ) ЭБЖ қосқанда жүйе құраушы торапты жасайды. Мұндай тораптың арналымы – ЭЭЖ (электрэнергетикалық жүйе) қалыптастыру және сонымен бірге электрэнергияны жеткізу, транзит функцияларын орындау. Электр тораптары тұтынушыларын сенімді электрмен жабдықтауын және электрэнергияның қажетті санын қамтамасыз ету керек. Мұнда тораптардың жұмысы ең үлкен үнемділіктің талаптарына сәйкес болу керек. Бұның жобалау шарттарына және эксплуатация жағдайларына да қатынасы бар. Тораптарға байланысты бес талаптыбөлуге болады:Жұмыстың сенімділігі. Тұтынушыларды электрмен жабдықтаудың сенімділігі туралы мәселе тораптың барлық элементтері іс жүзінде уақыт өткесін зақымдалуыменбайланысты пайда болады. Зақымдар найзағай, жел әсері өскенде, ауыр көк мұздар пайда болғанда және т.б. пайда болуы мүмкін. Электрмен жабдықтаудың сенімділігін өсіру тек торап элементтері зақымдалуының төмендеуі және резервтеуімен емес, экономикалық жағынан тиімділеу болуы мүмкін басқа тәсілдермен де қамтамасыз етілуі мүмкін. Сенімді электрмен жабдықтауды қамтамасыз ету үшін резервтеуден басқа релелік қорғаныс және автоматиканың сенімді жұмыс жасайтын құрылғылары қажет: АҚҚ (АПВ) – автоматты қайта қосу, РАҚ (АВР) – резервті автоматты қосу, АЖЖА (АЧР) – автоматты жиіліктік жүктемені азайту. Электрэнергияның сапасы. Әрбір тұтынушы сапалы электрэнергияны алуға тиісті. Бұл электрэнергия сапасының негізгі көрсеткіштерімен анықталады: кернеу деңгейімен, жиілік деңгейімен, үшфазалық кернеудің симметриясымен және кернеу қисығының формасымен.Электрэнергияның сапасы қазіргі электрқабылдағыштар саны үлкен ұзақ электр тораптарында торап жұмысының көптеген жағдайларынан тәуелді. Ол тораптың әртүрлі орындарында іс жүзінде әртүрлі болуы мүмкін, бірақ арнаулы құрылғыларды қолданғанда реттеуге келеді.

Үнемділігі. Торап үнемді болу үшін торап сұлбаларының ең тиімді конфигурацияларын, кернеулерді, сымдардың қималарын және т.б. таңдау қажет. Сондықтан бірнеше нұсқа қарастырылады, оларды «келтірілген шығындар» деп аталатын орнатылған критерий бойынша өзара салыстырады. Бұл критерий энергияның шығындарын,күрделі қаржыларды және ысырапты ескереді. Келтірілген шығындары минималды нұсқа оңтайлы болады.Эксплуатацияның қауіпсіздігі және ыңғайлылығы. Қызметкерлердің қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін техникалық эксплуатация Ережелеріне (ПТЭ) сәйкес жерлендірулерді, қоршауларды, сигнализацияны, арнаулы киімді және басқа саймандарды қолданады. Қауіпсіздікті қамтамасыз етуден басқа эксплуатацияның ыңғайлылығы қарастырылу керек: әртүрлі ауыстырып қосулардың, жөнделетін жабдыққа жақындаудың ыңғайлылығын, бақылау үшін өтпе жолдардың жеткіліктілігін және т.б.Одан әрі дамудың мүмкіндігі. Электр торабы жүктемелердің өсуі және жаңа тұтынушылардың үзіліссіз пайда болуына байланысты үнемі даму және қайта құру жағдайында болады. Желілер және трансформаторлық қосалқы станциялар аумастырылады, қайта құрылады. Торапты күрделі қайта құрып жатпай оны одан әрі кеңейту мүмкіндігі болу үшін электр торабын жоспарлау керек. 

20. Электр тораптарын бір қатар көрсеткіштер бойынша жіктеу тиімді, олардың ішіндегі негізгілері: қиыстырмалық жасалынуы, токтың тегі, номиналды кернеуі, тораптың арналымы, торап сұлбасының конфигурациясы.Қиыстырмалық жасалынуы бойынша ауа, кабель желілерін және ішкі тартылымдарды айырады. Ауа желісі деп тіректерде жердің үстінде оқшаулағыштардың көмегімен ілінген оқшауланбаған сымдармен жасалған желіні айтады.Кабель деп өзара және қоршаған ортадан оқшауланған сымдардың жүйесін айтады. Кабельден жасалған желілер немесе кабель желілері, әдетте жерде төселеді. Бұның өзінің құндылықтары да – қауіпсіздік, пайдаланудан шығатын аймақтың қысқаруы, кемшіліктері де – үлкен құны, эксплуатацияның және зақымдарды жою қиындығы, жасау күрделілігі бар.Ішкі тартылымдар оқшаулағыштар немесе құбырларда ғимараттардың қабырғалары және төбелерімен немесе қабырғалардың ішімен және арнаулы шина өткізгіштермен төселетін оқшауланған сымдармен жасалынады.

21. Тораптыңсұлбалары конфигурация бойынша тұйықталмаған және тұйықталғанға бөлінеді. Тұйықталмағанға жүктемелері тек бір жақтан электрэнергияны алуға мүмкіндігі бар желілерден құралған тораптар жатады (2.1 сур.). Тұйықталған тораптар деп кемінде екі жақтан тұтынушыларды электрмен жабдықтау мүмкіндігі бар тораптарды айтады ( 2.2 а, б сур.).