close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

3918 lenkov yu. a. ashimova a. k elektrenergetikalikh juyelerdin avtomatikasi

код для вставкиСкачать
621.31
Л41
Ю. А. Леньков, А. К. Ашимова
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ
ЖҮЙЕЛЕРДІҢ АВТОМАТИКАСЫ
Йк і р Е н и
11
гікплсйі
Павлодар
ӘОЖ 621.311 - 52(075.8)
КЕіЖ 31.2я73
Л48
( . 'Горайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университетінің
Гылыми кеңесімен басылы.мға усынылған
Ііікірсарапшылар:
А. К. Жумадирова - техника ғылымдарының кандидаты,
С.
Торайгыров
ат.
Павлодар
мемлекеттік
университетінің
Электрэнері етикасы кафедрасының доценті;
Б. А. Байниязов - техника ғылымдарының кандидаты,
С. Сейфуллин ат. Агротехникалық университетінің доценті.
С. С. Исенов техника ғылымдарының кандидаты,
С. Сейфуллин ат. Агротехникалык университетінің доценті.
Леньков Ю. А., Ашимова А. К.
Л48 Электрэнергетикалық жүйелердің автоматикасы:
элекгроэнергетика мамандығының студенттеріне арналган оқу
құралы/ - Павлодар : Кереку, 2015. - 192 с.
І5ВК 978-601-238-539-7
Оку
құралында
автоматтык
басқару
кұрылгысының
сызбаларымен жэне электрлік станцияларда кең қолданылатын
реттегіштер және олардың әрекет ету принциптері қарастырылады.
АПВ, АВР, АЧР құрылғылары, коздыргыш реттеуішінің автоматтық
кұрылгысы жэне синхронды генераторлардың айналу жиілігі жэне
олар. н.іц ііараллельді жұмі.ісқа қосылуы қарастырылган.
Оку здістсмслік күрил электроэнергетика мамандыгының
сгудсні ісріпс ІіріІІІІІІІІІ.
ООЖ 621.311 - 52(075.8)
КБЖ 31.2я73
© Леньков Ю. А., Ашимова А. К. 2015
© ПГУ им. С. Торайгырова, 2015
Материалдардың дұрыстыгына, грамматикасына жэне орфографиясына
авторлар мен құрастырушылар жауапты.
Кіріспе
Энергожүйе автоматизация объекті ретінде электр знергиясының
таралуын, қолданысын жэне өндірісімен берілуін езіне қосады.
Энергожүйе құрамына кіретін электрлік станциялар, таратқыш
электрлік желілер және подстанциялар және бір бірінен белгілі
қашықтықта орналасқан және өндірістің үздіксіз процесімен өзара
байланысқан электр энергиясының тұтынушылары, электрлік және
жылу энергиясының қажеттілігімен таралуы өзіндік ерекшеліктерді
қамтыйды.
Кез
келген
уақытта
электрэнергиясын
өндіру
оның
қажеттілігімен қатаң түрде сәйкес келуі тиіс. Осыған байланысты
тұтынушылармен электрэнегрия кажеттілігінің артуы немесе кемуі
кезінде электрлік станцияларда электроэнергияны өндіру арту немесе
кему керек.
Электр энергиясының таратылуымен қажетгілігі және өндіріске
қатысатын кез келген энергожүйе элементінің қалыпты жұмыс
режимінін бүзылуы, барлық өндірістік процестердің бұзылуына
экеледі. Электр беру желісінің өшірілуі тұтынушының электро
жабдықталуының бұзылуына ал, электростанциядагы генератор
жүктемелерінің лезде және біртіндеп төмендеуі кернеу және жиіліктің
артуына әкеледі, ал ол өз кезегінде электростанция жұмысының
бұзылуына әкелуі мүмкін. Электро станциядагы қуатты генератордың
сөндірілуі жиіліктің төмендеуіне және технологиялық процестің
бұзылуына әкеледі, сонымен қатар электро станциялардың өзіндік
қажеттілгінің механизм жұмысының жэне кернеу мен жиіліктің пайда
болуының бұзылуына әкеледі.
Электрлік процестер қалыпты жұмыс режимінің бұзылуы кезінде
жылдам жүретіні сонша электрлік станциялармен подстанциялардың
оперативті персоналы өз уақытында олардың басталуын анықтай
алмайтын күйде болады және ары қарай дамуын тоқтата алмайды.
Көрсетілген
энергожүйе
ерекшеліктері
олардың
автоматизациясында кең көлемде құралдарды қолдану қажетгілігін
анықгады. Энергожүйе автоматизациясы үшін қолданылатын
автоматиканың барлық құрылғысы қалыпты режимде басқарылатын
автоматика және апатқа қарсы автоматика деп бөлінеді.
Оқу құралында электр станцияларда жэне подстанцияларда кең
колданылатын жүйелі автоматика құрылгысының сызбасы жэне
әрекет ету принципі қарастырылады.
3
1 Автоматты қайга косу
1.1 ЛҚҚ мәні және қолдану аясы
Автоматты кайта қосудың ажыратқыштары тұтынушылардың
ү ідіксіз коректенуін және энергожүйе жұмысының сенімділігін
ірі п.ірпгмн бірден бір негізгі кұралы болып табылады.
Жогары
кернеулі эксплуатация
тэжірибесі
көрсеткендей
окишуланудың жабылуынан туындаган қыска тұйыкталудын (ҚТ)
непчгі болігі релілі корғаныс желісінің жеткілікті лезде өшірілу
кезінде өздігінен жойылады. Осындай өздігінен жойылғыш
акммдануларды тұрақсыз деп атаған. Тұраксыз зақымданулардың
үлссі үлкен және 50 - 90 % кұрайды.
Г-іер ҚТ өздігінен жойылса, тұраксыз зақымдану болған желі
қийгп косылу кезінде жұмыс жағдайында калады. Сондықтан
іүрақсыз закымдану кезіндегі қайта қосылуды сэтті қосылу деп айтуға
болады.
Түрақты зақымдану кезінде қайта қосылған желі релілі
қорғаныспен қайтадан сөндіріледі. Сондықган тұрақты зақымдану
кезіндегі желінің қайта қосылуы сәтсіз аяқталады.
АҚҚ әрекет ету тиімділігі қайта косылудын сәтті санымен ғана
анықталмайды, сонымен катар қалыпты жұмыс жағдайы бұзылмаған
кездегі тұтынушылар мөлшерімен де анықталады.
Бір жақты коректенуі бар желілерде АҚІҚ колдану тиімдірек,
себебі бұл жағдайда АҚҚ әр бір сәтті әрекеті тұтынушылардың
қорегін қалпына келтіреді және апатты алдын алады.
Электроқондырғы құрылғысының ережесіне (ЭҚЕ) сәйкес [1],
АҚҚ кұрылгысын кернеуі 1 кВ жоғары болатын әуелі және аралас
(кабсльді-эуепі) желілерде колдануга міндетті.
АҚҚ қүрылі ылпрымен шина станциялары, подстанциялар және
қорокичіуі бпр максимплді.і ю к іы қорганысты және ажыраткыштарды
ііолсііічііі
міоріч)жүйс
иодстшіцияларында
ІМ В А
жоғары
.і.ім .1
дарп
жүмыс
істейгін
трансформаторлар
к;.........
ііі.іЛщ.ікіііімці.і ,
ірмпс(|)орматордың сөндірілуі, тұтынушылардың
(ііокірсікүрі.іи1і.ілирі.ііп.іц
сонымен
қатар
басқа
шокіроқо іпгп қмштардың өздігінен іске қосылуын қамтамасыз етуі
үііііи сондірілетін жауапты электроқозгалткыштар тоқсыздыққа
экслсді.
Сонымен
қатар
АҚҚ
кұрылғылары
секционды,
шиноқосылулы ажыратқыштарда карастырылуы қажет [1].
Релілік қорғаныстың тандамалы емес жэне жалған әрекеті кезінде
және персоналдың қате әрекеті кезінде, ажыратқыштардың ез
калауымен сөндірілуін шақыратын оперативті тізбектердің бұзылуы
4
кезінде АҚҚ өте тиімді. АҚҚ қолдану релілі қорғаныстың қарапайым
сызбасын колдануға мүмкіндік береді және ҚТ сөндірілуін тездетеді.
1.2
АҚҚ қүрылғыларының классификациясы және оларға
қойылатын негізгі талаптар
Қолданыста АҚҚ келесі түрлері қолданысқа енгізілген:
- үшфазалы, ажыратқыштың ұш фазасын олардың релелік
қорганысы сөндірілгеннен кейін қосылуы іске асырылады;
- бірфазалы, бірфазалы ҚТ кезінде релелік корғаныспен
ажыратылған, ажыраткыштың бір фазасының қосуын іске асырады;
- комбинирленген, үшфазанын косылуын фаза аралық ақаулары
кезінде немесе бір фазаның бірфазалық қысқа тұйықталу кезінде
қосылуын іске асырады;
- екі жақты қоректенуі бар желілердің қарсы кернеуін бақылау
шарты бойынша (синхронды емес СЕАҚҚ, тезэрекетгі ТАҚҚ,
кернеудің жоқтығын тексеруі бар АҚҚКЖ, кернеудің бар екенін
тексеруі бар АҚҚКБ, синхронизмді тосуы бар АҚҚКТ. кернеу
синхронизмін ұстап алуы бар А Қ Қ С ¥, генераторлар мен синхронды
компенсаторлардың езіндік синхрондалуымен сәйкес келетін АКҚС).
АҚК, құрылгыларының классификациясы келесі белгілер
бойынша іске асырылуы мүмкін:
- қосылу циклдерінің саны бойынша (әрекеттің еселігі).
Қолданыста негізінен бірінші ретті жэне екінші ретті әрекетті АҚҚ
қоданылады, сирек болса да үшінші ретті АҚҚ қолданылады;
- ажыраткыш жетегіне әсер ету тәсілі бойынша. Ажыратқыштың
серіппелі немесе жүктік жетегіне орнатылған механикалық, жәнеде
уақыт ұстамы бар ажыратқыштың қосылу электромагнитіне эсер
ететін электрлік деп ажыратады;
- қосылатын қондырғының түрі бойынша. Желінің АҚҚ,
шинанын
АҚҚ,
трансфоматорлардың
АҚҚ,
электрқозғалткыштарының АҚҚ деп ажыратады.
Қазіргі уақытта қолда бар АҚҚ сұлбаларының көптеген
айырмашылықтарына
карамастан,
АКҚ
сұлбалары
олардың
қондьірғылары мен қолдану жағдайының нақты шарттарымен
анықталады, осыған қарамастан олардың барлыгы келесі негізгі
талаптарды қанағаттандыруы керек [2]:
1)
АКҚ құрылғысы жұмыс істеп тұрғак ажыратқыштың барлық
мүмкін болатын апаттык сөндірілуі кезінде әрекет етуі керек, яғни
басқару кілті мен ажырагқыш жағдайынын арасындағы сәйкессіздік
туындауы кезінде.
5
2) АҚҚ курылғысы ажыратқышты персоналмен оперативті
сөндірілуі кезінде іске қосылмауы керек, сонымен катар ажыратқыш
гіерсоналмен ажыратылғаннан кейін релелік қорғаныспен сөндіріледі,
себебі мұндай жагдайларда зақымдану тұракты болып табылады.
3) АҚҚ сүлбасы жеке корғаныстардың әрекет етуі кезінде
(мысалы,
іші
закымланулар
кезінде
әрекет
ететін
трансформаторлардың газдық немесе дифференциалдык қорғанысы),
сонымен
қатар
апатқа
қарсы
автоматиканын
бірқатар
құрылғыларының әрекеті кезінде (автоматты жиілікгі босату,
жергілікті электрстанциялар автоматикасы) АҚК әрекетіне тиым салу
мүмкіндігін қарастыруы керек.
4) АКҚ сұлбалары кайта қосылулардың аныкталған саның
камтамасыз етуі керек, яғни берілген еселікпен эрекет етуі керек.
5) АҚҚ әрекет ету уақыты, тұтынушыларға кернеудің жылдам
жеткізілуін және қалыпты жұмыс режимін қалпына келтіруін
камтамасыз ету үшін, мүмкін болатындай минималды болуы керек.
6) АҚҚ құрылғысынан қосылатын импульстің ұзактығы
ажыратқыштың сенімді қосылуы үшін жеткілікті болуы керек.
7) АҚК сұлбалары ажыратқьтш жұмысқа қосылғаннан кейін, жаңа
әрекетке дайын болуы үшін, алдынғы жағдайға қайта оралуын
қамтамасыз етуі керек.
1.3 Электрлік бірінші ретті АҚҚ жұмыс істеу принципі
Қазіргі уақытга қолданыста РПВ-58 типті бірінші ретті эрекет ету
жэне РПВ-258 типті екінші ретті әрекет ету қайта қосылу
электрмеханикалык релесі кең таралған. Майлы ажыратқыштары бар
желілер үшін, электромагнитті жетекпен жабдыкталған, бірінші ретті
АҚҚ негізгі сұлбасы 1.1 - суретте көрсетілген [2]. РГІВ - 58
қүрылі ысыііһщ
жиынтығына
кіреді:
реленің
термиялык
гүрикіылыіын қамтамасыч ету үшін К.1 резисторы қосылган КТІ
упқыт рслссі; параллельді жәие тізбектей екі орамасы бар К Ы аралық
релесі; АҚҚ эрекетінің бірінші реттігін қамтамасыз ететін С
коидепсаторы; зарядтиушы К2 резисторы мен зарядтаушы КЗ
резисторы.
Қарастырылатын
сұлбадагы
ажыратқышты
дистанционды
басқару 8А басқару кілтімен іске асырылады, ода соңғы опеацияның
жағдайының сакталүы қарастырылган, іске қосу операциясынан кейін
кілт косылған жағдайда (В2) қалады, ал ажырату операциясынан кейін
-ажырату жағдайында (0 2 ) қалады. Ажыратқыш қосьшған кезде және
8А басқару кілтінің жағдайы В2 жағдайында болган кезде, С
конденсаторына 1-2 кілтінің түйіспесі аркылы оперативті токтың
6
«қосу» беріледі, ал «азайту» К2 зарядтаушы резисторы арқылы
беріледі. Сонымен қатар С конденсаторы зарядталған және АҚҚ
сұлбасы эрекетке дайындық жағдайында болады.
Ажыраткыш қосулы болған кезде қосылу тізбегінің жарамдылық
бакылауын қамтамасыз ететін К<ЗТ реле жағдайы ажыратулы, одан
ток акпайды, жэне АҚҚ іске қосу тізбегіндегі оның түйіспелері
ажыратылған. АҚҚ іске қосылуы релелік қорғаныстың әсерінен
немесе өзіндік, 8А кілтінің жағдайының, ол өзгертілмеген, жэне
ажыратқыштын жағдайы, ол енді ажыратылған, арасындағы
сәйкессіздік ажыраткыштың сөндірілуі кезінде іске асырылады.
-► Қорғаныстың
; жылдамдатылуы
крс
Қорғакыстан
1 .1 - сурет - Майлы ажыратқыштың электрлі бірінші ретті әрекет
ету АҚҚ сүлбасы
Басқару кілтінің және ажыратқыш жағдайының сәйкессіздігі, 1-2
кілтінің түйіспесі арқылы АҚҚ сүлбасына бүрынғыдай «қосу»
оперативті тогы беріледі, ал алдында ажыратылған § 0 Т блок түйіспе кері косылады да реле орамасының тізбегін түйыктайды да
К<ЗТ жағдайы ажыратылады, ол әрекет ете отырып оперативті токтың
«азайтуын» КТІ уақыт релесінің орамасына берумен сипатгалады.
Әрекет ету кезінде уақыт релесі ажыратлады оның КТІ.1 лездік
ажыратушы түйіспесі, реле орамасының гізбегіне К 1 резисторын
7
енгізеді, ол токтың ұзак уақыт өтуі кезінде термиялық түрақтылықтың
жоғарылауына әкеліп соқтырады. Орнатылған уақыт ұстамы
біткеннен кейін К ТІ релесі КТ1.2 түйіспесін тұйықтайды және К Ы
релесінің параллельді 1 орамасын С конденсаторына қосады. КІЛ
релесі конденсатордың разряд тогынан әрекет етеді және КМ
контактор орамасымен тізбектей қосылган екінші орама арқылы
өзіндік ұстап тұрып, ажыраткыштын қосылуына импульсті жібереді.
КЫ
релесінде
тізбектей
ораманы
қолданудың
арқасында,
ажыратқыштың сенімді қосылуы үшін 2 орамага қажетті импульс
ұзактыгы қамтамасыз етіледі. осы реленің параллельді орамасы, 1
орамасы конденсатор разряды кезінде қысқа уақытты токпен
қамтамасыз етіледі. Ажыратқыш қосылады, оның қосымша түйіспесі
ЗОТ ажыратылады жэне КОТ, К Ы және КТІ релелері бастапқы
қалпына келтіріледі.
Егер желідегі зақым тұрақсыз болса, онда желі жұмыста қала
береді. КТ1.2 уақыт релесінің түйіспе ажыратылғаннан кейін С
конденсаторы К2 зарядтаушы резистор арқылы зарядтала бастайды.
Бұл резистордың кедергісі заряд уақыты 20 - 25 с болатындай етіп
таңдалады. Осылайша, көрсетілген уақыт өткеннен кейін АҚҚ
сұлбасы автоматты түрде жаңа эрекетке дайын болады.
Егер зақым тұрақты болса, онда ажыратылған ажыратқыш,
қорғаныспен қайта ажыратылады және КО Т мен К ТІ релелері қайта
әрекет етеді. К Ы релесі, бірақта, сонымен қатар екінші рет жұмыс
істемейді, себебі С конденсаторы АҚҚ бірінші эрекеті кезінде
зарядталады және ол заряд алып болмаған. Осылайша қарастырылган
сүлба желідегі тұрақты ҚТ кезінде бір ретті әрекетті қамтамасыз етеді,
Ажыратқышты 8А басқару кілтімен оперативті ажырату кезінде
Гшгкпру кі-ігіміц жагдайы мен ажыратқыш арасындағы сэйкессіздің
і ,і.пі і.ім.ні іі.і іі-.чіі- ЛҚҚ эрекет етпейді, кілттің 7 - 8 түйіспелерімен
,кі і.і|иіікі.іііііі.і іь і.і)иііу ммііульсіпің бір уақытта берілуімен қатар,
........
к і і і м і и і үі і і . і к і і і п г і і і і I
2 іүйіспелері мен 3 - 4 тұйықталған
і ^ Іін ііі-ііі'|■ ........... .. ( ікнідеіісагоры КЗ резисторынан зарядталады.
і .. ................. . м> иіііііі К(,)І рслесі әрекет етеді, ал КТІ жэне КЫ
|іг 'іи і і
і сП К -ІІЛ І.
I
ур і г п . і '■ I мжі.іригқыштын көпретті қосылуын, ол К Ы релесінің
іүіін пгіісріміц жабысып калу кезінде болуы мүмкін, алдын алу үшін
Гтскнру сүлбпсыіш ариайы РП-232 типті екі орамасы бар: 1 жұмыс
гі ібе, імен және 2 ұстап тұрушы параллельді, КВ8 аралық релесі
орнагылады. КВ8 релесі токтың ҮАТ ажырату электромагнитінің
катушкасы арқылы өту кезінде әрекет етеді жэне осы қалпынжа
қосылу бұйрығы алынғанга дейін ұстап тұрады. Сонымен қатар КМ
8
коіпакторының орамасының тізбегі КВ5.2 ажыратушы түйіспемен
ажыратылады, осымен ажыратқыштың қосылуы алдын алынады.
1.4
Ауалық жане элегазды ажыратқыштардың а в ю м а п ы
қайта косылуы
Ауалык және элегазды ажыраткышта орнатылатын АҚК
сұбалары осы ажыраткыштардын кұрылыстык және жүмыс істеу
ұстанымдарымен шаргталган ерекшелітерге ие. Ауалык немесе
элегеазды ажыратқыштардың қалыпты жұмысы, сыгылған ауа немесе
элегаз оның реіервуарында аныкталган кысымда болуы шарты кезінде
іана мүмкін болады. Бұл ерекшелік сыгылган ауа мен элегаз кысымын
бақылау және баскару гізбектерін шектеу кезінде рұқсат етлмейтін
шамаға дейін кысым төмендеуін болдырмауды бақылауды қажет
етелі. Гығылган ауа мен элегаздың қысымын және ажыратқыштын
басқару тізбегін бакылау электртүйіспелі манометр көмегімеп іске
асырылады ол берілген жаргыларга бапталган
1.2
- суретінде ауалық ажыратқыштары бар қосылу үшін бірретті
А РҚсұлбасы келтірілген.
кот>
Ы.2.ІУ
І — !г—
; І-а.1 —
-5 Ц
;чь ю
КТІ.2
—
о 12
-і-
! РПВ 5І(РПВ 01)
:іаі
кн
1.2 - сурет - Ауа ажыраткышының АРК сулбасы
9
Сулбаны қос> реле жағдайының КСП релесінщ адырау
түйіспесімен
іске асырылады, ол «азайтуды» РПВ 58
жиынтығындағы КТІ уақыт релесінің орамасына береді. АРҚ тізбегін
қосу сонымен қатар КЬ2 релесінің КЬ2.1 түйіспесімен - ВР
манометрінің жагдайын кайталайды, ол 1,6 М Па қысымы кезінде,
АРҚ әрекетіне рүқсат бере отырып әрекет етеді.
К І2 релесінің КЬ2.2 және КГ2.3 түйіспелері де ажыратқыштың
ҮАТ ажырау жэне ҮАС қосылу катушкалары тізбегіне қосылған,
ольір ажыратқыштың әректенің 1,6 МПа-дан төмен қысым кезінде
әрекет етуінің алдын аладьі. Ажыраткыштың қосылуы кезінде
ажыратқыш резервуарындағы ауаның кысымы аз ғана төмендейті,
ажырагкыштың косылуы 1,6 МПа қысымы кезінде рұксат етіледі.
Ажыраткыштың түрақгы ҚТ-ға қосылуы жағдайында ол релелік
қорганыспен адыратылады, себебі ажырау кезіндегі минималды
рүқсат етілетін қысым 1,6 М Па қүрайды.
АРҚ-дың ҚТ-ға қосылуға импульстің берілуімен біруақытта
дистанционды қосылуы жағдайында әрекетінің алдын алу үшін РПВ 58 қүрылғысының С кондесаторының разряды, КЗ резисторы арқылы
1-3 басқару кілтінің түйыктаушы түйіспесі көмегімен іске асырылады.
КЬ2 аралық релесі кернеу орамасынан басқа екі ток релесіне,
олар электромагнитті косылу және ажыраумен тізбектей қосылган.
Осы орамалардың бар болуы ажыраткыштың ВР манометрдің
түйіспемен ажырауы жағдайында қосылу немесе адырау процесінің
аяқталуын қамтамасыз етеді. РП -233 типті КЬ2 релесінің 2 және 3
орамаларына параллельді тізбектей К6 резисторы қосылған, ол КЬ2.2
жэне
КТ2.3
түйіспелерінің
айырулы
тұрған
кезінде
члектормагниттердің ҮАТ ажырау жэне ҮАС қосылу тізбектерінің
Жііріімдылыгып тексереді. Егерде ажыратқыш қосылганнан кейін
ініі.і ц | •' ісрііуіірі.підиі ы ауаның қысымы 1,6 МПа-дан төмен түсетін
............... .
М
|іс кчі оііиің КІ.2.1 іүйіспесін АРҚ уақыт релесінің
1 , 11.1. іі і.лин- іііі.ім ііігііі отырыіі лііырылады.
11
I ■' і 14мг.
і.М 'і|чіг’н>иі
ііо|и іт п с н д о й
аушп.і
аж ы р атқ ьіш ты н
і і|.п . і щ .п і>*1II11• I і * \м і. ущ .ы і ін іін дс иуилы к ж ү й ед е қ ы с ы м н ы ң
......... .
л іі 11. ■,і.і іі.і шлі.і і ііцміі і іі ііднрі.пііім манометр түйіспелері
.................. " ''і|' І-.ІІ............. ... м іі.і 6і|пчч' ажыратылады, ол АРҚ бас
............................ .
і м\мии
Сииді.іқгЯмда қарастырылған АРҚ
■ . і.іи іи I ' і"ім*м. і упм.іі уі і.іміим қойылады.
'
" ииі■і ........... м іімііулі.сііі« бсрілуі кезінде ажыратқыштың
■• іі»' • п I іі і \ і ііі і..ім і і«миі і.і і гіу үпііи басқару сүлбасында косатын
ммп іі. >11« 'іі/і л і.ім і.і іі ш гм ром ш ниіінің көмегімен үстап алуы
10
қарастырылған. Басқасында қараотырылған АҚҚ сұлбасы майлы АҚҚ
сиякты жұмыс істейді.
Қазіргі уақытта элетрқондыргыларда бірретті РПВ-58 релесі жэне
екінші ретті РПВ-258 релесінің орнына микросұлбалы қайта қосылу
РПВ-04 жэне РПВ-02 релелері қолданылады [3,4].
Екінші ретгі АҚҚ ережеге сәйкес біржақты қоректенуі бар
желілерде қолданылады жэне сақиналы тораптың баскы бөліктерінде
қолданылады.
1.5
АҚҚ бар кезінде релелік корганыстын әрекетін
жылдамдату
Тұрақты
қьісқа
тұйықталуга
қарсы
жылдам
әрекетті
қорганыстары жоқ желі ажыратқыштарын қайта қосу энергожүйенің
апаттан кейінгі жүмысын біршама қиындатады. Бұл ретте
кондырғының зақымданулары мен тұтынушыларға келтірілетін зиян,
жылдам әрекетті қорғаныстырмен жабдықталған желілердегі АҚҚ
жағдайларымен салыстырғанда біршама көбейеді. Сондыктанда
колданыска АҚҚ кезіндегі қорғаныс әрекетін жылдамдату кең
қолданысқа ие болған. Қазіргі уақытта релелік қорғаныс әректін
жылдамдатудьщ негізгі екі түрі белгілі: АҚҚ-ға дейінгі жэне АҚҚ-дан
кейінгі. Барлық типті АҚҚ үшін мәндетті шартгы болып релелік
қорғаныс әрекетін АҚҚ-дан кейін жылдамдату болып табылады. Бұл
сәтсіз АҚК кезіндегі зақымданулар көлемін төмендету мен қалыпты
емес режим ұзақгығын темендетуге талпынумен тусіндіріледі. Релелік
корғаныс эрекетін жылдамдату оның уақыт ұстамасын автоматты
төмендету деп аталады.
АҚҚ-дан кейінгі релелік қорганыс әрекетін жылдамдатудың
ұстанымдык сұлбасы 1.3 - суретінде келтірілген. Жылдамдатылған
әрекет гізбегі аралық жылдамдату релесінің К Ь 2.1 түйіспесімен
айырылған, ол ажыратқыштың қайта қосылу алдында эрекет етеді, ол
қайтарылу үшін 0,7-1 с аралыгында түйіспесін тұйықтаулы түрде
ұстап тұрады [2].
Сондықтанда тұрақты ҚТ-ға қайта әрекет ететін болса, онда
қорганыс екінші рет уақыт ұстамынсыз жылдамдау тізбегі бойынша
КІ.2.1 түйіспесі арқылы жэне КТІ уақыт релесінің лездік түйіспесімен
іске асырылады. Жылдамдату релесі ретінде эдетте РП-252 типгі
релесі қолданылады. КЬ2 релесінің берілген қосылу эдісі
корганыстың әрекеті тек қана автоматты қайта қосылу кезінде, яғни
АҚҚ эрекеті кезінде ғана қолданылады.
11
КАІ.1
кт
0 -
К.Л2.1
___ V
К ТІ
|-|КН1
I-
•КН2
х ш
■|}!КІЛ
и
АҚҚ шьгу релесінің
түйіспелері______
ажырауға
ки.і
1.3 - сурет - АҚҚ кейінгі релелік қорғанысты жылдамдату
сұлбасы
АҚҚ дейінгі қорғанысты жылдамдату үшін зақымдану көлемін
төмендетеді, ҚТ баста тұтынушыларға сәтті АҚҚ кезінде әсер етуі,
сол уақытта да зақымданудың таңдамалық шектеулерін қамтамасыз
етеді. 1.4 - суретінде келтірілген торапта АКІ максималды токтық
қорғанысы таңдамалық шарты бойынша АК2 жэне АКЗ максималды
токтық қорғанысынан жоғары уақыт ұстамасыне ие болуы керек.
АКІ
I
к.і
К1
1.4 - сурет - Біржақты қорегі бар тораптың бөлігі
Күрделі қорғанысты қолданусыз XVI зақымдалған желінің
жылдам ажыратылуы үшін АҚҚ дейінгі АКІ макисмалды токтық
қорғанысын жылдамдату іске асырылады.
\\Ч желісіндегі ҚТ жағдайында АКІ қорғанысы жылдамдату
тізбеғі бойынша әрекет етеді және осы желіні уақыт ұстамасынсыз
ажыратады. АҚҚ кейін, зақымдану жоғалса, желі жұмьіс қалпында
12
қалады; егерде зақымдану түракты болса, онда желі қайтадан
ажыратылады, бірақ енді уакыт ұсгамасымен.
\\!2 желісіндегі ҚТ кезінде V I желісінің АКІ қорғанысымен
таңдамасыз
ажырауы
жылдамдату
тізбегі
бойынша
уақыт
ұстамасынсыз іске асырылады. Содан кейін V I желісі АҚҚ
әрекетімен қайта қосылады. Егерде XV2 желісіндегі зақымдану
тұракты болса, онда осы желі өзінің АК2 қорганысымен
ажыратылады, ал V I желісі жұмыс істеп қалады, себебі АҚҚ-дан
кейін АКІ қорғанысы қалыпты уақыт ұстамасымен әрекет етеді, ол
АК2 уақыт ұстамасымен таңдамалы болады. Қорганыстың АҚҚ-ға
дейінгі жылдамдату тізбегі АҚҚ-дан кейінгі жылдамдату тізбегі
сияқты әрекет етеді. Қорганыстың АҚҚ-ға дейін жылдатылуы кезінде
КҺ2 релесін косу РПВ - 58 құрылғысының КЬ2 шығу релесінің әрекет
етуі кезінде іске асырылады (1.1 - сурет). АҚҚ-ға дейінгі қорғаныстың
жылдамдату сұлбасы 1.5 - суретінде келтірілген.
1.5- сурет —АҚҚ-ға дейінгі релелік қорғаныстың жылдамдату
сұлбасы
1.5
- суретіндегі сұлбада жылдамдату тізбегі сұлбасы АҚҚ-ға
дейін КҺ2Л айырушы тұйіспесі арқылы тұйықталады жэне
«жыратқыштың қосылуына АҚҚ әрекеті кезінде айырылады. Бұл
ретге КЬ2 релесі орындалған жагдайында ұстап тұрылады,
ажыратқыштың тұрақты ҚТ әрекет етуі кезінде КЬ2.2 тұйіспесі
арқылы ҚТ ажыратылуына дейін және V I желісінің АКІ
қорганысының К ТІ релесінің тұйіспесі айырылғанға дейін.
13
1.6
Біржакты қорегі бар желі үшін бірретті АҚҚ жарғыларын
есептеу
АҚҚ күрылғыларының, олардың дүрыс жүмыс істеуін
қамтамасыз ететін, негізгі параметрлер, ажыраткыштың қайта
қосылуының уакыт үстамасы және АКҚ сүлбасының бастапқы
калпына автоматтьі кайтарылуы уакыты болып табылады.
Тұтынушылардын үздіксіз коректендіру мен энергожүйе
жүмысының сенімділігі шарттары бойынша АҚҚ-дың әрекет ету
уақыты 4Эе.АҚҚ минималды болуы керек.
Бірақта І э е А қ қ минималды мүмкін болатын шамасы біркатар
факторлармен шектеледі: торап сеті, ҚТ орнының қорек көзінен толық
ажырау уакыты, ажыраткыш жетегінің құрылысымен, реле типімен,
АҚҚ
сүлбасына
кіретін,
АҚҚ
күрылғысының
жарғылар
(жылытылатын және жылытылмайтын ғимараттар) және т.б.
АҚҚ-тың ажыратқыштың қайта қосылу уақыт үстамасы келесі
шарттар бойынша анықталады [2]:
1)
АКҚ әрекет ету уақыты ҚТ толық ажырау уақытынан үлкен
болуы керек және оның толық ажырауынан кейін ҚТ орнындағы
деионизация уақытынан көп болуы керек. Ортаның деионизация
уақыты і0 д жүмыс кернеуінен тәуелді, ҚТ бар тогының мәні мен
үзақтыгы,
сонымен
қатар
ҚТ
орнындағы
метеорологиялық
ш арпардан жэне әртүрлі кернеулер үшін келесі тәртіптерге ие: 35 кВке дейін - 0,08 с; 110 кВ - 0,17 с; 220 кВ - 0,32 с; 500 кВ - 0,35 с.
АҚҚ құрылғысының уақыт ұстамасын есептеу кезінде уақыт
релесі сұтбасында қолданатын Ліл уакыт ұстамасына есептеу керек.
ДСЛ уақыт лактыруы түсінігінде реледегі номиналды кернеу мен
қоршаған ортанын + 20 °С темпераіурасы кезінде, шкала бойынша бір
жарғын он рет өлшеу кезіндегі реленің максималды және минималды
жұмыс уақыты арасындағы айырмашылықты айтады.
АКК құрылғыларында көптеген жағдайларда ЭВ сериялы уақыт
релелері әртүрлі нұсқаларда орындалады.
Шкаласы 9 с дейінгі реле үшін лақтыру А ід = 0,2 5с, 20 с дейінгі
лақтыруы бар реле үшін лактыру Діл = 0,8с. бұл реленің қалыпты
+ 15 + +25®С температуралы ғимарат ішінде жұмыс істеуі кезінде,
қоршаған ортаның температурасының - 2 0 + +40 С аралығында
ауытқуы кезінде +50%-ға жогарылайды, ал накты уақыт ауытқуы
калыпты уакыт ұстамасынан +20% -ға айырмашылығы болуы мүмкін,
ол +15 + +25 С температурасына бапталған.
14
АҚҚ құрылғысының уакыт ұстамасын әрекет етуге Сод
деионизация шарты бойынша анықталатын, есептеу кезінде
ажыратқыштың
қ косылу уақытын есепке алу керек: ажыратқыш
косылганға дейін деионизация шарты бар. Сондықтанда І ә е ,Аққ
уақыты 1ажк дейін төмендеуі мүмкін. АҚҚ құрылғысының *ә,е,Ақк 5
Сод шарты бойынша әрекет ету уақытын келесі өрнек бойынша
есептеуге болады
^ә.е.АҚҚ — к калд
(^ о д — ^ ,9 * ^од
* ^ І л) ,
( I 1)
мұндағы к қалд - ЭВ релесінің қоршаған орта температурасынан
уакыт ұстамасының өзгеруін есептейтін коэффициент;
кл қоршаган ортаның температурасынан Д(:л
жоғарылауын есептейтін коэффициент.
Ж ылытылатын ғимараттар үшін к қалд = кл = 1, жылытылмайтын
гимараттар үшін кқалд = 1,25, ал кл = 1,5 болады.
2) АҚҚ уақыт ұстамасы ажыратқыш жетегінің ажыратылуынан
кейін қайта әрекет етуіне дайындық Скайтд уақытынан жоғары болуы
керек. Ауалы ажыратқыштарда жетектің дайын болу уакыты іс
жүзінде нөлге тең, бірақ майлы ажыраткыштардың жетегінде оларды
ретгеу, майлау және коршаған ортаның температурасы 0,1-0,2 с
іәртібіне ие сапасынан тәуелді, жағымсыз шарттар кезінде 0,4 0,5с
жегеді.
АҚҚ құрылғысының і э.егАҚҚ — ^қайтд шарты бойынша эрекет ету
уакыты келесі өрнек бойынша анықталады
^ә.е.АҚҚ — ^ қ а л д
* (^ қ а й т д
к л X Д ^ л )>
(1 -2 )
3) АҚҚ уакыт ұстамасы і л к корғаныс релесінің бастапқы қалпына
қайта келу уақыты мен 1ажқ ажыраткыштың ажырау уақыты
айырмашылығынан көп болуы керек. Егер бұл шарт орындалмаса,
онда қорғаныс релесінің бастапқы қалпына баяу келуі кезінде оның
АКҚ сәттсіз кезінде дұрыс емес әрекет етуі мүмкін.
Осы шарт бойынша АҚҚ құрылгысының әрекет ету уақыты
келесі өрнек бойынш а анықталады
^ә.е.АҚҚ — ^қалд ^ (^л.қ —
* ^ажқ
^л )>
(1-3)
Жоғарыда айтылғанды есепке ала отырып, АҚҚ кұрылғысының
әрекет етуінің уақыт ұстамасы келесі кезекте орындалуы керек:
ажыратқыш пен жетектің типті орнатылады; Сқайтд жэне 1ажқ зауыт
15
мәліметтері бойынша анықталады, АҚҚ орнатылу орнындағы реленің
уақыт шкаласы алдын ала анықталады. Содан кейін і с.акк П .1)-(1.3)
бойынша анықталады. Саж қ есептік мәні ретінде алынғандардың ең
үлкені қабылданады. АҚҚ бастапқы капыпына автоматты қайту уақыт
ұстамасы әрекетгің бірреттілік камтамасыз ету шартынан тандалады.
Гұрақты қыска тұйықталуға қайта қосылу кезінде, АКҚ бастапқы
қалпына қайта келу, АҚҚ сұлбасынан қайта қосылған ажыратқыш
релелік қорганыспен қайта ажырауы кезінде гана іске асырылады [2].
РПВ - 58 типті жиынтык құрылғылары бар АҚҚ сұлбаларында,
оларда уақыт ұстамасын конденсатор заряды уақытымен анықталады,
ол келесі өрнек бойынша анықталатын шамадан кем болмауы керек:
^қ,АҚҚ — ^р.Қ
^аж.аж
Цор>
(1 -4 )
мұндагы Ір қ - релелік қорганыстың ең ұлкен уақыт ұстамасы;
І аж.аж - ажыратқыштың ажырау уақыты;
^қор _
+ 0,5с тең уақыт қоры.
РПВ - 58 құрылгысының конденсатор уакыты әдетте 20 - 25 с
құрайды, және ережеге сәйкес (1.4) өрнегін қанагаттандырады. К Ы
релесінің әрекет ету кернеуіне тең, кернеуге дейін конденсатор заряды
уакьітының қажеттілігі кезінже, ол тәжірибелі жол бойынша немесе
келесі өрнек бойынша есептеулі мүмкін
' » р = к * * С х і „ 5 5 г 5 -,
( '- 5>
мұндагы К2 - РПВ - 58 кұрылгысының заряядтык кедергісі;
СРПВ
58
құрылгысының
конденсатор
сыйымдылығы;
и6ат- аккумуляторлық батарея кернеуі;
Цс - С конденсаторының кернеуі, ол РПВ - 58
құрылғысының КІ.1 аралық релесінің әрекет ету кернеуіне тең.
1.7 Екіжақты қорегі бар үшфазалы А ]\Қ
1.7.1 Жалпы мэліметтер
Екіжақты қорегі бар АҚҚ желілерінде келесі ерекшеліктер бар:
АҚҚ желілері тек қана олар екі жагынан да ажыратылғанан
кейін ғана қосыладьі, бұл зақымдану орнындагы ауалық аралықтың
деионизациясы үшін керек. Сондықтанда АҚҚ уақыт ұстамасын
тандау кезінде алдыңғы екі шарттан баска, үшінші шартты да ескеру
керек
16
^АҚҚ
^р,қ2
^р,қ1
^аж.2
^аж.І
1-д
^қ.і
(1-6)
мұндағы 1р қ1 - АҚҚ уақыт ұстамасы таңдалатын желі соңындағы
релелің корғаныстың ең аз уақыг ұстамасы;
^аж.і^қ .1 _ АҚҚ уақыт ұстамасы таңдалатын желі
соңындағы ажыратқыштың қосылу жэне ажырау уақыты;
ІрқгДаж .2 - желінің қарсы соңындағы ажыратқыштың
ажырау уақыты және қорғаныстың екінші сатысы уақыт ұстамасы;
Ід - ортаның деионизация уақыты;
Ді = 0,5 - 0,7 с - релеліқ корғаныс пен АҚҚ уақыт
релесінің жоғалтуларын есепке алатын уақыт қоры.
Еғерде 1аж1 = 1аж2, ал 1р қ1 = 0 етіп қабылдаса онда АҚҚ уақыт
үстамасын анықтау үшін келесі өрнекті аламыз
^АҚҚ — *р,қ2 "I"
(1-7)
1қ.і +
\Қ Қ уақыт ұстамасы желінің екі соңы үшін де алынған үш
шаманың ең үлкеніне тең етіп алынады. Ж елінің сәтті қосылуы
икгивті қуат пен токтың үлкен итерілістерімен қатар жүруі мүмкін,
себебі ажыратылған желі екі жақ сонында да кернеуге ие. Егер екі
ілектрстанция немесе энергожүйенің екі бөлігі бірнеше желілермен
байланысса, онда олардың біреуінің ажырауы синхронизмнің
бүаылуына жэне ажыратылған желі соңындағы бүрыш бойынша
кернеу бойынш а да сәйкеспеуіне әкеліп соқтырады, сурет 1.6.
Іісрілген жағдайда АҚҚ теңдік тогының үлкен итерулерімен қатар
жүрмейді жэне сондықтанда жоғарыда қарастырылған қарапайым
АҚҚ сұлбаларын қолдану мүмкін.
0 4
Ө -о
о -Ө
1.6 - сурет - Электрстанциялар мен энергожүйе бөліктері
арасындағы үш желімен байланысу сұлбасы
17
Кейбір жағдайларда АҚҚ қарапайым сұлбасы, желінің бір
соңынан қосылған, кернеудің бар екенін бақылайтын қүрылғымен
жарақтандырылады. Берілген кұрылғы, желідегі кернеудің бар
екененін бақылайтын қүрылғысы жоқ, АҚҚ сұлбасынан гұрақгы ҚТға бір жағынан бірретті қосылуын қамтамасыз етеді.
Егерде энергожүйенің екі элетрстанниясы немесе екі бөлігі өзара
бір желімен байланысқан болса, 1.7 - суреті, онда ол арқылы активті
қуат беріледі, осы желінің әрбір ажырауы энергожүйенің бөлінген
бөліктерінің синхронды емес жүмысына экеліп соқтырады.
© |о -----------------о |0
1.7 - сурет —Электрстанциялар мен энергожүйе бөліктері
арасындағы бір желімен байланысу сұтбасы
Қазіргі уақытта екі жақты қорегі бар желі үшін АҚҚ келесі
әртүрлері бойынша қолданылады [2]:
- синхронды емес АҚҚ;
- жылдамәрекетті АҚІч;
- басқарылатын синхрондылығы бар АҚҚ;
- синхронизмді ұстап алатын АҚҚ;
- езіндік синхронизациясы бар АҚҚ;
- желінің көрсетілген жүктемесі және т.б. бар АҚҚ.
1.7.2 Синхронды емес АҚҚ
Синхронды емес АҚҚ эенргожүйенің бөлінген бөліктерін
олардың кернеуінің жиіліктерінің айырмашылығынан тәуелсіз
қосуына рұқсат етеді. СЕАҚҚ сұлбасы жоғарыда қарастырылған
сұібалар бойынша шектеусіз орындалады. Желінің екі жағынан да
тұрақты ҚТ қосылуын алдын алу үшін, сонымен қатар СЕАҚҚ кезінде
АҚҚ релелік корғанысының дұрыс емес жұмыс істеуін алдын алу
үшін желінің бір соңы желінің кернеу барын бакылауымен жасалады.
Сәтсіз СЕАҚҚ кезінде желіні қосу активті қуат пен токтың
салыстырмалы гүрде үлкен итерулерімен қатар жүреді, сонымен қатар
ұзақ тербелулермен де қатар жүреді.
СЕАҚҚ рұқсат етіледі, егерде қосылу кезіндегі токгың периодты
кұраушыларының еселігі келесі шамаларда сапайтын болса [2, 5]:
- тынышталған контурлары бар турбогенераторлар жэне
орамаларының жанама салқындауы бар турбогенераторлар үшін
18
тынышталу
контуры
жоқ
гидрогенераторлар
орамаларының жанама салқыдауы бар турбогенераторлар үшін
және
(1.9)
- синхронды компенсаторлар үшін
Ісе
0,84
( 1.10)
Iном
- автотрансформаторлар жэне трансфораматорлар үшін
^ном
( 1. 11)
ик%
мұндағы Ісе - келесі ернек бойынша анықталатын, синхронды
емес қосылудың максималды мүмкін болатын тогы
( 1.12)
я
мұндағы Ху - и жиын
жиЫн энергожүйе кернеуі мен Е, генератор ЭҚК
арасындағы жиынтык кедергі.
СЕАҚҚ есептеу кезінде и жиьш = Ег = 1,05 ■Ііном қабылдауына
рұқсат етіледі.
1.7.3 Ж ылдам әрекетгі АҚҚ
Энергожүйенін екі бөлігін жалғайтын, жалғыз желінің ажырауы
кезінде, 1.7 суреті, олардың біреуіндегі генератор жылдамдайды, ал
екіншідегі тежеледі. Соның салдарынан ажыратылған желі соңы
бойынша кернеулер арасындағы бұрыштың жоғарылауы болады,
Жылдам әректті АҚҚ (ЖАҚҚ) ұстанымы ажыратқыштардың екі
жагынан да ажырауынан кейін оларды мүмкін болуынша жылдам іске
қосу, бұл уақыт аралығында токсыз пауза деп аталатын, кернеулер
арасындағы бұрыш одан ары жоғарылап үлгермейді. Бұл ретте
19
желінің ұзак тербелулер мен үлкен токтық итерулерсіз іске
асырылады. ЖАҚҚ тек қана ауалык ажыратқыштар қондырғыларында
қолданылады.
ЖАҚҚ сәтті болуы үшін, келесі шарт орындалуы керек
(1.13)
жэне
Сәтті Ж АҚҚ егерде ҚТ желінің екі соңынанда 0,1-0,2 с уакыт
аралығында ажыратылуы кезінде мүмкін болады. Сондықтанда
Ж АҚҚ тек қана желі екі жағынан да жылдам әрекетті қорганыспен
жабдықталуы кезінде болады, ол екі соңынан да ақауларды уақыт
үстамасынсыз ажыратуға мүмкіндік береді. Ж АҚҚ артықшылықтары
сұлбаның қарапайымдылығы және әрекеттің жогары тиімділігі болып
табылады, ол параллелді жұмысты ұзақ уақытт және токтың төменгі
итерулерімен камтамасыз етеді. ЖАҚҚ іске қосушы органы 1.8 суретінде келтірілген.
ВСЬВ.І
+
Р2
кд с і
_
кдд.і
ВР2 у
п
КЬР2и"
К Х 9.1
КТІ.1
1 .8 - сурет —ЖА.ҚҚ сұлбасының іске қосушы тізбегі
20
ЖАҚҚ іске асырылуы КС>СЛ релесі түйіспесінің «Қосылған»
*,и лайымен іске асырылады. К()С релесі бастапқы қалпына
оиеритоивті токтың релелік қорғаныстан ажыратқыштың ажырау
миуш касына беруі кезінде қайта келеді. Ж АҚҚ іске қосушы КЬ9
ирпнық реле тізбегінде, сонымен қатар реленің КЬР2.1 түйіспелері
илі.іригқыштың ауалы жүйесіндегі қысымның барын белгілейді жэне
КI Н, I рсле түйіспесімен жылдам эрекетті релелік қорғаныстың эрекет
ітуііі белгілейді, КН нүсқаушы релесі мен 8А кілті Ж АҚҚ жүмыстан
іііі.п иру үшін арналған.
К1,9 релесінің әрекет ету кезінде және КЬ9.1 түйіспесінің
і үііі.іқіилуы кезінде оперативті токтың қосуы КТІ уақыт релесіне
•.чіс К ІЬ аралық релесінің катушкасына береді. К Ь6 релесі 0,1-0,15 с
............
уақыт үстамасына ие.
‘.X.1 жапсырмасының көмегімен ЖАҚҚ уақыт үстамасы КІ.6.1
іюмічг КТІ.1 түйыктаушы түйіспесі арқылы таңдалады [2]. Осы
i үіііі ппісрдіц жэне КТ9.2 түйіспесінің түйықталуы кезінде РПВ-01
нчміч і I‘I ІМ-58 релесінің 11 және 12 қысқыштары біріктіріледі, соның
ii ііфіч ііідс ІЧІН-01 немесе РПВ-58 жиынтығының С конденсаторы
I I I ргцр ирамасына параллелді өосылады.
і >і і.і 1 1 ібекте ЖАҚҚ эрекетіне тиым салатын түйіспелер де
мі|ч> іі.ірі.ілінн, ол секірістер (КВ8.1 түйіспелері) мен қүрылгының
і *• .......... . і і.щ қарсы әрекет (КТҮ түйіспесі) етуінен сақтайды.
1.7.4 ( ппхроііизмді тосуы бар авто м атты кай та қосылу
< ІАҚҚ сүлбасы 1.9 - суретінде келтірілген. Берілген сүлба
*ні нрі.ідіі ічірасіырылган АҚҚ сүлбаларынан екі қосымша реленің 4-- ІІИІІ ксрисуді бақылайтын К8У релесі және синхронизмді
и іи.і іііМі і.ім
релесімен ерекшеленеді.
I '>
сурсііиде көрсетілгендей, орындалған сүлбадағы АҚҚ
і ц>і ічі і іі м іһсліііің екі соңынан да орнатылады, бүл ретте желінін бір
»-іііі.ііііін М\Қ рүқсат етіледі, ол желідегі кернеудің жоқ кезінде
і"....іу.і (N42 жапсырмасы қосылған), ал екінші жағынан желідегі
►»|им іііі Лир ксчінде жэне карсы синхронды кернеулер (8X2
«.ііі. і ірмаи і.і ім(і.ірагылган).
\Т I иііііиі кслссі гізбекте іске асады. Желінің ажырауы кезінде
............ .. ДТ.К .үлбасының бір жағы әрекет етеді, онда кернеудің
■* ••II ............ .
жэне ажыратқыш қосылады. Желідегі түрақты
■....... -11111 \ іі.щ Смр ксііиде ажыратқыш кайтадан ажыратылады. АҚҚ
»у|.інц мі і.і м л іііің басқа жагынан бүл ретте әрекет етпейді.
I п |і.ц* ніы.імдшіу жойылмаса, желі кернеу астында қалады және
II і і г і . і і і і і і і ікигыпнн орнатылған АҚҚ сүлбасы эрекет етеді.
21
Желідегі кернеудің бар екенік бақылайтын К8У релесі әрекет етеді
және К8У .2 түйіспесін түйықтайды.
Егерде желілер соңы бойынша кернеулер арасындағы бұрыш
үлкен болмаса, синхронизмді бақылайтын К 88 релесі жәнеде К88.1
түйісгіесін түйықтайды, ол берілген уақыт үстамасы аяқталғаннан
кейін ажыраткышты қосады, нәтижесінде желі екі соңынан да
тұйықталатын болады.
«V I
я іі
/ / *Хі
ки і ] к д т і/
XIV!
к д д іу
кдсг /
г*
------ СЭ-І
-
КВ$1
Л21П_
1Г
км
1-1
КССІ /
ксс
■0
КОС.1 /
ксс» /
ксті /
■СҒ-
-В22-
-О
1
Қорғаныс релесіисн_
ж эн е Т У д а н ^ қ д д ,
Д
{Ь
КЧЧ, _____ і
ТУ-дан I . ________
1-
1.9 - сурет- СТАҚҚ сұлбасы
Егерде желілер соңы бойынша кернеулер синхронды болмаса
және жиіліктің айырмашылығы рұксат етілмейтіндей жоғары болса
СТАІСҚ сұлбасы, энергожүйенің бөлінген бөліктері арасында
синхронизм қшіпына келгенше және жиілік айырмашылығы ұлкен
болғанга дейін тосады.
1.8 Қайта косылудын микроэлектронды релесі
1,8.1 РПВ-01 қайта қосылудың микроэлектронды релесі
РГШ-01 және РПВ-02 қайта косылу релелері интегралды
м икрос үлбаларда орындалған және бір негізге салынған құрылымға ие
[3, 4]. РПВ-01 функционалды сұлбасы 1.10 - суретте көрсетілген.
РІШ-01 релесі тұрады:
22
уақьп ұстамасы жок (ТАҚҚ) ажыратқыштарды қосу
сигналдарын қалыптастыратын сигнал,
- уақыт ұстамасы бар (АҚҚ) ажыратқыштарды қосу сигналдарын
калыптастыру элементі;
- жаңа әрекетке дайындау элементі (ҚӘ);
- уакыт ұстамасынын элементі (¥Э );
- бір ретті әрекет элементі (ӘБЭ);
- КЬ2 электромагниттік релесінің шыгысын басқаратын элемент
(І»Э);
- РПВ әрекеті туралы ақпарат элементі (АЭ).
АҚҚ құрылғыларына қойылатын талаптарды қанағаттандыру
үшін РПВ-01 кірісіне дискретті потенциалды сигналдар басқару
і і ібегінен электромагниттік реле арқылы келіп түседі.
- басқару кілтінің жагдайы мен ажыратқыш арасындагы
сяйкессіздік туындауы кезінде, іске қосу сигналы (ҚС), іске қосу
ілементінің (ҚЭ) К Ы релесінің түйіспесімен қалыптасқан;
ажыратқыштьі
оперативті
ажыратқан
кезде
немесе
мжыратқышты релелік қорганыспен ажыратқан кезде тиым сигналы
I (' беріледі, ол әрекетке тиым салатын элементген ТЭ туындайды;
- АҚҚ бастапкы қалпына келтіру, жаңа әрекетке дайындау
кезінде, қосылуға рұксат ететін сигнал ҚРС беріледі, ол РҚ
ілементінен туындайды.
РГШ-01 кұрылгысының жалған эрекеттерін, оның қоректерінің
үчілістері кезінде оқшаулау үшін ЗП элементі қарастырылған, оның
кірістеріне оперативті ток көзінен Нп кернеуі беріледі. Ол бар кезде
1‘1ІВ-01 құрылғысы жұмысқа дайын.
РПВ-01 құрылғысының ТАҚҚ режимінде жэне АҚҚ режиміндегі
жүмысын қарастырайық. РГТВ-01 кұрылғысын ТАҚҚ режимінде
қолдану кезінде 8Х жапсырмасы тұйықталады. Ажыратқыштың
орналасу жағдайы мен оның басқару кілтінің арасында сәйкессіздік
гуындағанда ЭП элементінің К Ы релесі әске қосылады жэне ТАҚҚ
I)XI элементінің 1 кірісіне жэне АҚҚ 0X2 элементінің 1 кірісіне
сигнал береді. Олардың түрлендіретін 2 кірісіде сигналдар жоқ,
сондыктанда әрбір элементтің шыгыстарында 1 түріндегі дискретті
кіріс сигналы пайда болады.
ТАҚҚ шығысынан сигнап Э Х І синтезделген элементінің 2
кірісіне жэне 0X2 БЭ басқару элементінің 1 кірісіне келіп түседі. ЭХІ
>лементінің 1 кірісіне сигнал АҚҚ-дан келіп түседі, ал
0X2
элементінің 2 кірісіне ҚЭ элементінен келіп түседі. Осыган
байланысты 0X 1 шығысында 1-ге тең сигнал пайда болады, ал 6x2
иіығысында О-ге тең сигнал пайда болады. 0X2 элементінің
23
П
'Г •
• !:
о
.'1
З
• і
І
Ь
СЕ
!§
т
* г. 'й
О
X
<4 ІИ
*« а 3 = “
-
■а іх
"0«
1
%
я •4
.
и
т*
II і
та.
ІФІ
0
24
1.10- сурет - РПВ-01 қайта қосылу релесінің функционалды сұлбасы
•о
іш.ігысында нелдің пайда болуы УТ транзисторының жабык күйінен
пшық күйге ауысып қосылуына әкеліп соктырады және сәйкесінше
КI 2 шығыс релесінің жүмыс істеуіне әкеліп соқтырады. КЪ2 релесі
жүмыс істеп, өзінің түйіспелерімен, ажыратқыштыңэлетромагнитті
қосылуымен тізбектей қосылған, ораманы үстап тұратын тізбекті
і үііыктайды. ТАҚҚ әрекетімен ажырагқыш қосылады.
ТАҚҚ біруақытта 8Т триғгерін, 0X1 шығыс элементі бар ӘБЭ
ссслік әрекеті, оның 8 элементін жазу кірісіне келіп түсетін сигналмен
ііуыстырып қосады. ӘБЭ шығысындағы кернеуі шағын
үстамымен
мпйда болады жэне ТАҚҚ және АҚҚ 2 түрлендіргіш кірісіне беріледі,
I кірістеріне ҚЭ-нен сигнал келір түседі. Соның нәтижесінде ТАҚҚ
■клис АҚҚ шығыс сигналдары жоғалады да әрекеттің бір рет
прындалуына жағдай жасайды. ТАҚҚ құрылғысы тек қана әуелік
іикыритқыштары бар желілерде ғана қолданылады.
ІМІВ-01 құрылғысын майлы ажыратқыштың АҚҚ режимінде
килданған кезде 8Х жапсырмасы ажыратылады. 0X2 1 кірісіне келіп
іүсстін ҚЭ сигналы бойынша, АҚҚ элементі іске қосылады жэне ҚЭ
I қ„ іске қосылу уақыт ұстамы бар уақыт релесін іске қосады
ҚЭ шығысынан іске косу сигналы біруақытта 5X2 2 кірісіне
кімім түседі, ал АҚҚ-дан сигнал 0X 1 1 кірісіне келіп түседі. ҚЭ уақыт
рс.іссі іске косылғаннан кейін оның сигналы ¥ Э элементінің 0X1 2
кірісіне және ИХ2 1 кірісіне келіп түседі. Нэтижесінде 6x2
•.ісменіінің шығысында нөл пайда болады, ол УТ транзисторының
«пГіық жағдайдан ашык жағдайға ауысып қосылуына және сәйкесінше
КІ 2 шығыс релесінің жұмыс істеуіне экеліп соқтырады. КЬ2
рсиесінің, ұстап түратын орамаға тізбектей қосылган түйіспесі майлы
п-кыратқыштың электромагниттік қосылу тізбегін тұйықтайды [4].
Сұлбаның бастапқы қалпына келтіру үшін
оған ӘҚ жаңа
ірскетке дайындайтын элемент, ҚЭ-нің [қк уақыт үстамасы бар (10 с
ксм емес) уақыт релесі
жэне 0 X 2 элементі қосылган. Осы
шсменттердің өзара байланысы келесідей. Қосылған кезде ҚЭ
гіігішлы ӘҚ элементінің э х з 2 түрлендіргіш кірісіне келіп түседі
...... ҚЭ элементінің І қк уақыт ұстамасының іске қосылып сұлбаны
Гнктапкы қалыпқа келуі үшін тиым салады. Ажыратқыш қосылғаннан
ксііін ӘҚ сигналы жоғалады, жэне о х з микросұлба шығысында,
нкыт элементін қосатын сигнал туындайды және 0 X 2 микросұлба 1
кірісіне әкелінедіү 0 X 2 2 кірісіне сигнал ҚЭ 1қк уақыт ұстамасы бар
і ісменгі іске қосылғаннан кейін беріледі. 0 X 2 шығысында, бастапқы
ічіпынқа келетін және ТАҚҚ жэне АҚҚ қайталау әрекетіне тиымды
25
алып тастайтын 8Т триггерінің К. санагышының кірісіне келіп түсетін
сигнал пайда болады.
Еп қорек көзінің кернеуі жоғалган кезде ЗП элементінің түйіспесі
түйықталады және 8Т триггерінің 8 жазу кірістерінің біріне бірлік
логикалық сигнал келіп түседі, ӘБЭ Ц уакыт үстамы бар шыгысында
кернеу пайда болады. Берілген кернеу І)Х1 және 0X2 элемештерінің
2 түрлендіргіш кірістеріне келіп түседі, ол АҚҚ әрекетінің тиым
салынуына әкеліп соқтырады.
1.8.2 РПВ - 02 микроэлектронды қай та қосу релесі
РПВ - 02 микроэлектронды қайта қосу релесінің функционалдык
сүлбасы 1.11 - суретінде келтірілген және екі АҚҚ жэне АҚҚ2
элементінен түрады. Олар РПВ қүрылгысының екі рет әрекет етуін
қамтамасыз етеді. ЭОДІ және ЭОД2 элементтері сәйкесінше АҚҚ
және АҚҚІ бір ретті әрекет етуін қамтамасыз етеді, ал әрекетке тиым
сылатын элемент АҚҚ жэне АҚҚ2 немесе АҚҚ2 элементінің
жүмысына тиым салады. Уақыт үстамасы элементі АҚҚІ әрекет ету
уақыты 1эе1 және АҚҚ2 эрекет ету уақыты 1әе2 екі жаргыға ие,
сонымен қатар жаңа әрекетке қайта келуі уақыт ұстамасына ие [3,4].
РПВ - 02 логикалық бөлігі 0X 1, 0X 2, 0X 3 үш элементінен және
эрекетгі басқаратын
жэне
бастапқы
қалпына дайындайтын
элементтерден тұрады.
Іске қосушы бірінші сигналдың 0X1 элементінің 1 кірісіне келіп
түсуі кезінде және әрекетке тиымның жоқ кезіне АҚҚІ эрекет етеді
және ЭВ әрекет егуіне сигнал береді. 1ае1 уақыты дискретті сигнал
0X 1 жэне О и'1 элементі арқылы саналғаннан кейін, басқару
элементінің 0 X 2 элементінен КТ2 релесінің шыгысына келіп түседі,
ол эрекет етеді жэне ажыратқыштың бірінші қайта қосылуына бүйрық
береді
0X1 шығысынан дискреіті сигнал ЭОДІ бірретті әрекеттің 8
элементінің бір кірісіне келіп түседі және 8Т1 триггерін ауыстырып
қосады, ол АҚҚІ әрекетін АҚҚ екінші іске қосу сигналы келгеннен
кейін әрекетіне тиым салады. Басқару элементінің бірінші іске
қосылуы СЗРВ элементімен есте сақгалады. Қайтуга рұқсат беретін,
РПВ-ні жаңа жұмысқа дайындайтын элементгердің шығысынан
сигнал уақыг ұстамасы элеменгін іске қосады, уақыт ұстамасы
элементінен і қк арқылы 0 X 3 кірісіне келіп түседі. 0 X 3 шығысынан
сигнал ЭОДІ және Э 0 Д 2 элементтерінің 8Т1 жэне 8Т2 триггерлерінің
К кірісіне келіп түседі және АҚҚІ жэне АҚҚ2 әрекетіне тиымды алып
тастайды. Сэтсіз А ҚҚІ кезінде ажыратқыш ажыратылады жэне екінші
рет
іске
қосуға
сигнал
беріледі.
26
0
27
1.11- сурет - РПВ-02 қайта косылу релесінің функционалды сұлбасы
Берілген сигнал ЭХ2 элементінің 3 кірісіне келіп түседі. 2
инверсті кірісте сигналды жоқ болуы аркасында және 1 кірістегі
сигналдың бар болуы арқасында СЗРВ-дан сигнал АҚҚ2 шығысынан
ЭВ эелементінің кірісіне және 0 X 2 элементінің 2 кірісіне келіп түседі.
(ае2 уақыты өткеннен кейін ЭВ шығысынан сигнал ӘХ2 элементінің
1 кірісіне келіп түседі.
0X 2 шығысынан сигнал 0 \¥ 1 арқылы ЬХ 2 екінші кірісіне келіп
түседі. Басқару элементінің шығысынан сигнал К Ь2 релесінің
шығысына келіп түседі, ол ажыратқыштың қайта қосылуына
бүйрықты бере отырып әрекет етеді.
0X 2 шығыс сигналынан Э 0Д 2, элементі ауысып қосылады, ол
АҚҚ2 бірретті әрекетін қамтамасыз етеді, оның логикалық бірлігі
БХ 2 элементінің инверсті кірісіне келіп түседі.
АҚҚ2 сәтті қосылуы кезінде РПВ-02 АҚҚІ сәтсіз әрекет етуі
кезіндегі сияқты әрекет етеді. АҚҚ2 тиым салуды алып тастау ЭВ
шығысынан сигналды 8ТЗ элементінің К триггерінің кірісіне беру
арқылы іске асырылады.
Өзін тексеруге арналған сүрақтар
1. Біржақты қорек көзі бар желілерде АҚҚ қандай түрлері
қолданылады?
2. АҚҚ қүрылгыларына қандай талаптар қойылады?
3.
Энергожүйелерде
қандай
автомаггы
қайта
қосылу
қүрылғыларының релелік түііісрелі жэне микросүлбалы тпті
қүрылғылары қолданылады?
4. АҚҚ қүрылғысының қолдану аймағын көрсетіңіз?
5. АҚҚ кұрылғысының бірретті әрекеті қалай қамтамасыз етіледі?
6. АҚҚ күрылғысының тиімділігін төмендететін уақыт үстамасы
не үшін қажет?
7. АҚҚ ауалық ажыратқышта орындалудың ерекшеліктері неде?
8. Күштік трансформатордың ішкі зақымдануы кезінде АҚҚ
әрекет етуіне тиым салу қалай қамтамасыз етеді?
9. АҚҚ кезінде қорғанысты жылдамдатудың тағайындалуы
қандай?
10. Екіретті АҚҚ қандай жағдайларда қолданылады?
11. Екі жақгы қорек көзі бар желілерде А ҚҚ қандай түрлері
қолданылады?
12. Синхронды емес АКҚ деген не және синхронды емес АҚҚ
қандай шарттарда рүқсат етеледі?
28
13. Ж АҚҚ іске қосушы органының әрекет ұстанымын
і үсіндіріңіз?
14. Синхронизмді тосуы бар АҚҚ қолдану аймағын және әрекет
сту үстанымын түсіндіріңіз?
15. РПВ - 01 микросұлбалы автоматты қайта қосылу релесінің
орекет ету ұстанымын түсіндіріңіз?
16. РПВ - 01 әрекегіне тиым сапу жэне іске қосушы сигналы қалай
к»і)іыгпасьпырады?
17. РПВ - 01 біррегі әрекег эдеметі қалай зрекеі етеді?
18. РПВ - 01 жаңа жұмысқа дайындығы калай қамтамасыз етіледі
және қандай шарттар кезінде?
19. РПВ - 02 микросұлбасы қайта қосылу релесінің эрекет ету
үі танымын түсіндіріңіз?
20. РПВ - 02 функционалдық сұлбасының екіретті әрекеті қандай
•ломенттермен қамтамасыз етілед?
29
2 Автоматгы резервті қосу
2.1
АРҚ кұрылғыларынын тағайындалуы және койылаты
негізгі талаптар
Тұтынушылардың
электрмен
жабдықталу
сенімділігін
жоғарылату үшін біруақытта екі немесе одан да көп қорек көздерінен
(желілер, трансформаторлар) қоректендіру іске асырылады, себебі
олардың біреуінің апатты ажыратылуы тұтынушылардың электрмен
жабдықталуының бұзылуына әкеліп соқтырады. Тұтынушыларды
осындай көпжақты қоректендірудің басымдылықтарына қарамастан,
екі немесе одан да көп қорек көзіне ие қосалқы станциялардың басым
бөлігі біржақты қоректендіру сұлбасы бойынша жұмыс істейді.
Біржақты қоректендіру сонымен қатар өзіндік қажеттілік электр
станциялар секциясына ие.
Біржақты қоректендіру сұлбасын
пайдалану ҚТ тогының мәнін төмендетуге, қоректендіруші
трансформаторлардағы электр энергиясынын жоғалуларын азайтуға,
релелік қорғанысты қарапайымдатуға, кернеу бойынша қажетті
режимді тудыруға және т.б. мүмкіндік береді. Екі қорек көзі болған
кезде тұтынушыларды біржақты қоректендірудін екі негізгі сұлбасы
қолданылады.
Біржақты қоректендірудің кемшілігі, жұмыс істеп тұрған қорек
көзінің апатты ажыратылуы тұтынушылардың қорек көзінің
тоқтауына әкеліп соқтыруы больга табылады. Бұл кемшілік резервті
қорек көзінің немесе тораптың бөлінуі іске асырылған ажыратқыштың
автоматгы қосылуымен жойылады. Соңғы жағдайдағы автоматты
операция резервті қорек көзін автоматты қосу - АРҚ деп аталады.
Қолданыс тәжірибесі АРҚ электрмен қамтамасыз етудің сенімділігін
арттыратын тиімді құрал болып табылатынын көрсетті. АРҚ сәттілігі
90 - 95% құрайды. Сұлбаның қарапайымдылығы және жоғары
тиімділік АРҚ электрстанцияларында және электрлік тораптарда кең
қолданысқа ие болуын шарттайды.
АРҚҚ классификациясы жүргізіледі:
қоректену элементтерінің типі бойынша (желілердің,
трансформатолардың, өзіндік қажеттілік және т.б. АРҚ);
- әрекеттің бағытгылығы бойынша (бір- және көпжақты).
Біржақты әрекетгің АРҚҚ тұгынушыларды тек бір бағытга
ауыстырып қосуын іске асырады, мысалы, эрдайым бірінші желіден
екіншісіне, бірақта екінші желіден бірінші желіге құрастырмалы түрде
ауыстырып қосуды жүзегі асыруға қабілетсіз;
- резервтің сипаты бойынша (айқын және айқын емес резерві бар
АРҚ). Қоректендіруші элемент айқын резервке жатады, егер АРҚ
30
>|н м'і сіксіііс дайін ол ешқандай жүктеме тасымаған болса;
2.1 - сурет - АРҚ іске асырылу принциптері
кондырғының
түрі
бойынша
(ажыратқыштардағы,
<><>и ііптердегі, түрақты немесе айнымалы оператиті токтагы АРҚ);
кері қайтару тәсілі бойынша (біріншілік сүлбаның қалыпты
к а і лайына қолдың, гелемеханикалык және автоматты қайтарылү
а і *К);
орналасудың оқшаулануы бойынша (жергілікті немес тораптық
ЛІ’Қ). Жергілікті АРҚ бір электрқондырғы шегінде орналасады,
піракга эртүрлі панелдерде болуы мүмкін.
АРҚ күрылгыларына келесі талаптар қойылады [1]:
1)
АРҚ сүлбасы түтынушылар шинасындағы кернеудің кез
ксліен себептермен, соның ішінде апатты, қателікті немесе жүмыс
істеп түрған қорек көзінің ажыраткыштарының езіндік ажыратылуы
31
кезінде, сонымен қатар жұмыс істеп пұрған қорек көзі қоректенетін
шиналардағы кернеулердің жоғалуы кезінде іске асырылуы керек.
Резервті қорек көзін косу сонымен қатар тұгынушылар шинасындағы
ҚТ кезінде де рұқсат етіледі, себебі шиналардағы көптеген ҚТ
өзідерінен жойылады.
2) тұтынушылардын қорек көзіннен ажырау ұзақтыгын
төмендету үшін резервті қорек көзінің ажыратқышын қосу бүйрығы
жұмыс істеп тұрган корек көзінің ажыратқышы ажыратылғаннан
кейін лезде берілуі керек.
3) АРҚ әрекеті, тұрақты ҚТ-ға резервті қорек көзінің көп ретті
қосылуын жою үшін бірретті болуы керек.
4) АРҚ сұлбасы ажыратылмаған қорек көзіндегі ҚТ-ға резервті
корек көзінің қосылуынан құтылу үшін, жүмыс істеп тұрған қорек
көзінің ажьіратқышы толық ажыратылганша іске қосылмауы керек,
5) АРҚ сұлбасы жұмыс істеп түрған корек көзін қоректендіретін
шиналарындағы кернеу жоғалу кезінде жұмыс істеуі үшін, оның
ажыратқышы қосулы қалған кезде АРҚ сұлбасы арнайы минималды
кернеуді іске қосушы мүшемен толықтырылуы керек.
6) Резервті қорек көзінің жойылмаған қорек көзіне қосылуы
кезінде оның ажырауын жылдамдату үшін АРҚ-дан кейінгі резервті
қорек
көзінің
релелік
қорғанысы
қарастырылуы
керек.
Жылдамдатылған қорғаныс әдетте тізбек бойынша уақыт үстамынсыз
әрекет етеді.
Электрқозғалтқыштарының көптеген санын қоректендіретін
өзіндік қажеттілік электрстанциясы мен қосалқы станциясының
жүйесіндегі қорғанысты жылдамдату үшін 0,5 с уақыт ұстамымен іске
асырылады.
Берілген уақыт ұстанымы, энергожүйе мен тежетілген
электрқозғалтқыштарының 180°-қа жетуі мүмкін сөндірілген ЭҚК
арасындағы фаза бойынша қозғалумен шартталған, ток итерісінің
әсерімен
ажыратқыштың
қосылу
сәтіндегі
ток
релесінің
түйіспелерінің қысқауақытты тұйықталуы жағдайында жеделдетілген
қорғаныстың дұрыс емес әрекет етуін жою үшін қажет.
2.2 АРҚ сұлбасынын әрекет ету ұстанымы
АРҚ сұлбасының әрекет ету принципін 2.2 - суретінде келтірілген
екі трансформаторлы қосапқы станцияның мысалында қарасытрамыз.
Тұтынушылардьщ қалыпты қорекгенуі жүмыс істеп түрған Т1
трансформаторынан іске асырылады, ал Т2 трансформаторы
ажыратылған және автоматты резервте болады.
Т1 трансформаторының 0 1 ажыратқышын ажыратқан кезде кез32
н і ч і с і і себеп бойынша оның 8(^01.2 түйіспелер-блогы К Ы
аралық
іччюсінің орамасының тізбегін ажыратады. Нәтижесінде К11 релесі
ко|)ск көзін жоғалтады және біраз уақыт ұстамынан кейін өзінің КЫ .1
н.іис 1.К1.2 түйіспелерін ажыратады.
КҮІ КҮ2
ТҮ2
IV !
КҮЗ
> 8 р С 1 .2 ^_ қ ы
8X1
К 12.
х д т і .зЧ
ПКН4
кьі.і
КЬ2
►
ҮАПЗ
-
,8 0 Т 4 .1 п
- С Р ^ ----------&
ҮАС4
кы.2
КТ.ІТРК Х З .1 /
8X2
КН2
и
КХ3.2у ™
89Т2.2
2.2
і үлбасы
у
8рС2.1
>
8 д с і.і
кт
кьз
ҮАТ2
^
УАТІ
-0 -
- сурет - Трансформаторлардың біржакты әрекетінің АРҚ
(?1 ажыратқышының 80Т 1.3 түйіспелер блогы оны ажыратқан
иг.чдс гүйықталады және оперативті токтың қосуын әлі түйықталағн
К 1.1.1 түйіспесі арқылы К І.2 аралық релесінің орамасына береді, ол
нчінін
КТ2 1
жэне
КЬ2.2
түйіспелері
арқылы
резервті
і ринсформатордың <33 және 0 4 ажыратқыштарының іске қосылуын
■күчеге асырады.
Орнатылган уақыт үстамы біткеннен кейін К П релесі КІ-2
іірішық реле орамасының тізбегіндегі К Ы .1 түйіспесін ажыратады.
33
Егерде резервті траясформатор гұрактьі ҚТ-ға АРҚ сұлбасынын
әрекетінен қосылса, онда ол релелік қорғаныспен ажыратылады және
оның қайта косылуы іске асырылмайды.
Осылайша КІЛ релесі АРҚ әрекетінің бір реттігін қамтамасыз
етеді және сондықтанда бірретті қосылу релесі деп аталады. К И
релесі өзінін түйіспелерін кайтадан түйықтайды және АРҚ сұлбасын,
тек қана косалқы станцияның калыпты қоректендіру сұлбасы қалпына
келгеннен кейін және 0 1 ажыратқышы қосылғаннан кейін ғана жаңа
әрекетке дайын болады.
(32 ажыратқышы ажыратылған кезде, АРҚ сұлбасының әрекетін
қамтамасыз ету үшін оның 8<2Т2.2 түйіспелер-блогынан 01
ажыратқышын ажыратуға ҮАТІ электромагниттік бұйрығы беріледі.
01 ажыраткышын ажыратқаннан кейін АРҚ сұлбасы жоғарыда
қарастырғандай жұмыс істейді.
Қосалқы станцияның жоғары кернеу шиналарында кернеудің жоқ
кезінде, мұндай жағдайда жұмыс істеп тұрған трансформатордың
ажыраткыштары қосулы болып қалады, осындай жағдайда АРҚ
сұлбасының эрекетін қамтамасыз ету үшін арнайы іске қосушы мүше
қарастырылған. Іске қосушы минималды кернеу мүшесінің құрамына
екі К У І, К У 2 минималды кернеу релесі, КТ уақыт релесі және
резервті трансформатордың жоғары кернеу шинасында кернеудің бар
екенін бақылайтын КУЗ релесі кіреді. Жұмыс істеп тұрған Т1
трансформаторының жоғары жағындағы кернеудің жоғалуы кезінде,
демек ТУ Ікернеу трансформаторына қосылған, тұтынушылардың
шинасындағы КУ І және КУ2 релелерінде кернеу жоғалағанда КТ
уакыт релесіндегі өзінің түйіспелерін тұйықтайды.
Соңғысы, Т2 резервті трансформатордың жоғары кернеу
шинасында кернеу болған жағдайда әрекет етеді және КУЗ релесі
езінің КУЗ. 1 түйіспесін тұйықтап тұрады.
Осылайша КУЗ релесі, резервті трансформатордың жоғары
кернеу шинасында кернеудің жоқ кезінде, жұмыс істеп тұрған Т1
трансформаторының іске қосушы минималды кернеу мүшесінен
ажыратылуының алдын алады.
КТ релесінің іске қосылуы кезінде, КТ.1 түйіспесінің көмегімен
КЬЗ релесіне корек береді. Соңғысы әректет етеді жэне ҮАТ2 (02)
және Ү А Т1(01) ажырау электромагниттері тізбеггіндегі өзінің КХЗ.1
«пне КЬЗ.2 түйіспелерін сәйкесінше тұйыктайды.
2..1 Мннималды кернеудін іске қосушы органы
I' ■■|иіеу грансформаторының екіншілік тізбектеріндегі ақаулық
і| іркім стпеу талаптары минималды кернеудің іске қосушы
■.........
34
орғандарына талаптары қойылады. Минималды кернеу органдарының
оерліген талаптарды қанағаттандыратын жасалу нұскалары 2.3 суретінде келтірілген [2].
Ю ЛІ
і
кі
КУ2.1 ,
п кт
ч ій г т И—
ажырауға
ВУ-200
ажырауга
КУ.І
ч
ІКГЛР
КА.1
п кт
и
• ажыра;та
2.3 - сурет - АРҚ іске қосушы органдарының нұсқалары
2.3,
а суретіндегі сұлбада минималды кернеудің іске қосушы
«і| ігі»ны К У І, К Ү 2 екі минималды кернеу релесі жэне КУЗ
мим ималды кернеу релесінің көмегімен жасалған. К Ү І. 1 жэне КҮ2.1
іүИіспелері тізбектей қосылған, ол жұмыс трансформаторының ТҮІ
һсрису трансформаторының екіншілік тізбегіндегі акаулықтар,
35
сактандырғыштан жануы, фазалар айырылу кезінде ажырауыньщ
алдын алады.
КУЗ релесі жұмыс қорек көзінің минималды кернеудің іске
косушы органының резервті корек көзінін жоғары кернеу шинасында
керкеудің жоқ жағдайында ажырауының алдын алу үшін арналган.
КТ уақыт релесі корек кезінің жоғарьі немесе төменгі кернеу
шинасынан тарайтын, қосылатын ҚТ кезіндегі АРҚ шамадан тыс
әрекет етуін болдырмау үшін тағайындалған, бұл ретте қалдық кернеу
К\'Ч және К У 2 минималды кернеу релелерінің
әрекет ету
жарғысынаи төмен болады.
2.3, б суретіндегі сұлбада минималды кернеудің іске қосушы
органы ретінде, кернеу трансфорамторына косылған КТІ және КТ2
айнымалы токтың екі уақыт релесі қолданылады [2]. КТІ және КТ2
уақыт релесі кернеудің жоғалуы кезінде жұмыс қорек көзінің тізбегін
ажырату үшін уакыт ұстамасымен тұйықтайды. Минималды
кернеудің іске қосушы органынын сұлбаларында, әдетте кернеу
тізбегіндегі бұзылулар кезінде дабыл жүйесі қарастырылған, ол бір
кернеу релесінің немесе уақыт релесінің түйықталуы жағдайында
әрекет етеді. 2.3, б суретіндегі сұпбада дабыл жүйесі үшін уақыт
релесінін екі тіректі тұйыктаушы түйіспелері қолданылады.
2.3, в суретінде ЭВ - 235 К сериялы бір уақыт релесінің
көмегімен жасалынған минималды кернеудің сұлбасы келтірілген, ол
ВУ - 200 қосымша құрылғысы арқылы қосылған, ол үшфазалы
түзеткіш көпір болып табылады. Уақыт релесі үш фазадағы кернеу
біруакытта жоғалатын немесе төмендейтін болса ғана жұмыс істей
бастайды.
2.3, г суретінде тізбекті кернеу бұзылуларынан шектеу КА
минималды ток релесінің көмегімен іске асырылады, ол жұмыс қорек
көзінің ток траысформаторы гізбегіне косылған. Жұмыс қорек көзі
жүктемелерді қоректендіретін қалыпты режимде КА реле орамасы
бойынша ток ағады және ол түйіспелерін айырулы түрінде ұстайды.
Жұмыс қорек көзінің ажырауы кезінде немесе қоректендіруші
шиналарда кернеудін жоғатуы кезінде, жүктемелерде токтың жоғалуы
кезінде КА түйіспесі тұйықталады жэне кернеу релесінің КУ.1
тұйықталған түйіспесі арқылы КТ уақыт релесінің орамасына қорек
береді, ол іске қосылады және жұмыс қорек көзінің 0 ажыратқышын
өшіреді.
Жұмыс
қорек
көзінен
синхронды
және
ассинхронды
электрқозғалтқыштарда қорек алатын жағдайларда, минималды
кернеудің іске косушы органы қорек көзінің ажырауы кезінде бірден
қосылмайды, ол 0,5-1,5 с уақыт аралығынан кейін қосылады, себебі
36
осы уақыт аралығында электрқозғалтқыштар шинадагы қалдық
ксрнеулерді ұстап тұрады, олар минималды кернеу релесінің
кернеуінен жоғары болып табылады.
АРҚ әрекетін жылдамдату үшін осы жағдайларда іске қосушы
орган жиілікті төмендету релесімен толықтырылады, ол қорек
Сісрілуінін тоқтатылуын минималды кернеу релесінен бұрын
Гиійқайды. Бұл электрқозғалтқыштардың ажырауы айналу жиілігін
ісеиеттен төмендетуі себебінен іске асырылады, осының арқасында
к ііл д ы к кернеудің жиілігі де тез төмендейді.
КҒ жиілікті төмендеуі релесі бар іске қосушы органның сұпбасы
Л.4 - суретінде келтірілген.
+
КА.1
/К Ғ .1
Ү АТП
1.1
КТ.ІТР
К Ү І.І
/К Ү 2 .1
п кт
ы
2.4
- сурет - АРҚ жиіліктің төмендеуіне әрекет ететін іске
косуышы органы
Жогары
кернеу
шиналардағы
кернеулердің
жоғалуы
♦ игдайларында жұмыс қорек көзі қорегін жоғалтады және
іуімнушылар шинасында қалдық кернеудің жиілігі төмендейді.
Ьгрілген жағдайларда КА минималды ток релесі мен КҒ жиілік релесі
■чк-кеі етеді және түйіспелерін тұйықтайды, ол жұмыс қорек көзінін
і м.іратқышын ажыартуға әкеліп соқтырады. Қалған жағдайларда іске
кисушы орган 2.3, г суретінде келтірілген іске қосушы органы сияқты
лумі.іс жасайды.
2.3
Электрстанцияларындағы резервті қорек көздерін
ііміоматты косу
2.3.1 Ж алпы мәліметтер
Жылулық
электрстанциялардың
езіндік
қажеттілік
і \ и.інушыларын қорекпен үзіліссіз қамтамасыз ету бойынша ісш.іріілардың маңыздыларының бірі болып резервті қорек көзлерінің
піііоматты қосылуын қолдану болып табылады. Бұл барлық жылу
ніскірстанцияларында міндетті болып табылады, себебі өзіндік
кижеітілік тұтынушыларын қоректендіру, ережеге сәйкес, бірек
37
жұмыс көзінен іске асырылады, ол резервті қорек көзімен аБтоматты
түрде алмастырылуы керек.
Өзіндік қажеттілік трансформаторлары мен реактивті желілерін
АРК өзіндік қажеттілік шиналарындағы кернеу жоғалуы туындайтыи
жағдайларында қамтамасыз етілуі керек [6]:
жұмыс
істеп
тұрған
қоректендіруші
элементтің
ажыратқышының ішкі бұзылулардан ажырауы кезінде;
- сның кзз келген ажыратқыштарының қателік немесе өз еркімен
ажырауы кезінде;
өзіндік өажеттілікке тармактары бар блоктардың өз
қорғанысынан ажырауы кезінде;
- өзіндік қажеттілік жұмыс қорек көздері жэне т.б. қоректенгін
генераторлық кернеудің шинасының ажырауы кезінде.
АРҚ құрылғысы резервті қорек көзінің жылдам қосылуын
қамтамасыз етуі керек, себебі өзіндік қажеггілік шинасындағы керену
нзғұрлым
жылдам
қалпына
келтірілсе,
соғұрлым
электрқозғалтқыштарынын тежелуі аз болады және оларды өзіндік
іске қосылуы оңай болады. Әсіресе АРҚ әрекетінің блокты жылу
электрстанцияларының блоктарының ажырауы кезінде үздіксіз жүмыс
істеуін қамтамасы ету керек. Қуатты блоктардың өзіндік қажеттілік
ажырауы
қондырғының
сақталуына
қауіп
төндіреді,
және
сондықтанда резервті қорек көізінің рұқсат етілген мәнінен аспайтын
уакыт ұсгамасымен қосылуын қаматамасыз ету керек, ол
түтінсоргысы үрлегіш желдеткіш жэне басқа да механизмдердің
үздіксіз жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
Өзіндік қажеітілікке тармақталуы бар блоктардың ажырауы
кезінде А РҚ әрекетін жылдамдату үшін өзіндік қажеттілік
блоктарынын ажыратқыштарын ажырау қорғаныс блоктары әрекеті
қарастырылған. Осы мақсатта блокты эелектрстанцияларындағь;
өзіндік
қажетгіліктің
жүмыс
6
кВ
трансформаторларының
ажырагқыштары турбинанын тіректік клапанының жабылуы кезінде
ажыратылады.
Жұмыс қорек көздерінің генерагорлы кернеу шиналарына
қосылуы кезінде АРҚ эрекетін жыдцамдату үшін олардың 6 - 10 кВ
шиналары қорғанысынан ажырауы қарастырылған, бұл АРҚ-дың
резервті қорек көзінен уақыт ұстамасынсыз қосылуын қаматамасыз
етеді.
ПУЭ [1] сэйкес, өзіндік қажеттілік электрстанциясының қорек
көзініің АРҚ кұрылғысының сұлбасы резервті қорек көзінің
қосылуынан кейін ажыратлыған қорек козінің біреуінің орнына
әрекетін басқа қорек көздерінің ажырау кезінде де қосьілу керек.
38
2.3.2
РУСН 6 кВ шиналарын қоректендіретін өзіндік
қнжеттілік
блоктық
электрстанциясыныц
і рансформаторларының АРҚ сұлбасы
РУСН 6 кВ қоректендіретін блокты жылу электрстанциясының
«чіндік қажеттілік трансформаторларының АРҚ сұлбасы 2.5 суретінде
кслтірілген. Сұлба блокты О І генераторына тармақталып қосылған
-к.ірықшалы орамалары бар трансфоматорлар және 6 кВ резервті
корек магистарлдарына қосылган Т7 және Т8 екі резервті
і р.інсформаторлары үшін берілген.
Резервті трансформаторының 6 кВ жағындағы 0 3 , 0 4, 0 5 жэне
<,)(> ажыратқыштары косылған. Қарастырылатын сұлбада кез келген
(ніоктың өзіндік қажеттілік жұмыс трансформаторының Т7 немесе Т8
іи-ікелген резервті трансформаторларының біреуіне ауыстырылуы
мүмкін.
2.5
- суретінде келесі түрде әрекет ететін ВАІ секциясы үшін
ДІ'Қ сұлбасы берілген. Резервтеу үшін Т7 трансформаторын қолдану
мчінде, Т7 трансформаторының қоректендіруші жағында кернеудің
Гіар скенін бақылайтын К У 1 кернеу релесінің К У 1 түйіспелері
i у Н і.іқталған,
0 3 және 0 4 ажыратқыштары, релесінің КОСЗ, К 0 С 4 түйіспелері
.... ... . Сондықтанда К І.V 1, КЬОЗ, К Ь 0 4 релелері кернеу астында
Оіііінды және олардың түйіспелері АРҚ сұлбасында тұйықталған
іиніицы. 1'езервтеу үшін Т8 трансформаторын қолдану кезінде кернеу
ii п.иіди КЬУ2, КЬОб, К Ь 0 5 релелері болады.
(,)7 ажыратқышын кез келген себеп бойынша ажырауы кезінде
НИІ.МІ N017.1, 80Т 7.2, 80Т 7.3 түйіспелері тұйықталады жэне 80С7.4
іуіін песі айырылады. 80С 7.4 түйіспесінің айырылуы кезінде К0С7
і ' і гоксыз қалады, бірақта оның түйіспелері тұйықтаулы қалады,
і .'Гпчи олары
резервті
трансформатордың
01
немесе 0 2
і|шіқыштарын қосу үшін жэне 6 кВ резервті қорек көзін (берілген
ііі ыИдп 0 9 ажыратқышы) енгізу үшін жеткілікті уақыт ұстамасымен
«ІІІ.І|||.ІЛІІДЫ .
I
/
грансформаторынан
резервтеу
жағдайында
01
і ♦ і.ір.іікышының КССІ релесін қосуға бұйрық беретін тізбек
....... .
(2.5, д суреті), ал Т8 трансформаторынан
....... .. и-у кезінде 0 2 ажыртақышының КСС2 релесін қосуга бұйрық
і ч |іі і мі і і ібек қалыптастырылады (2.5, е суреті).
і.Ч псмесе 0 2 ажыратқыштарын қосуға берілетін бұйрықпен
Лциг..... .. ііі ВАІ резервті қорек секциясын енгізу үшін 0 9 (2.5, ж
, Iіі пі і-кі.ірагқышын қосуға бұйрық беріледі.
39
40
2.5 - сурет - 6 кВ шинасын
трансформаторларының АРҚ сұлбасы
коректендіретін
блокты
электрстанциясының
өзіндік
қажетгілік
+АВР(Т8)
КУ2 у
кдсб^ косіб^
к<?с5У кдсізу
5Л . ктпр ктгТР
у
Д КВ51
I КЪУ2.1 КЬрЗ-1
К 0С 7п
аК1 ----------
КЬ0*.1
П КЬҮ2
___ркьдв
пКЬ<?5
и
КрС2 2 V
К(?с2 ік:
у 59С 74 п ҮЛТ?
___ Қорганыстан жзне
КУ-дан ажырау
+АВР(Т7)
, ЗА ,к д с 7 .і ^
н »
5дТ7.1
к ь р з^ ✓
Ң -------- г ---------чі---------------- —
іКССІ
-
тг
КССІ.1
0 1 қ о с у га
+АВР(ТВ)
8А ^ С 7 2 ^
_то5Д у_
5ЦТ72
' •*
КСС2.1>
КСС2
■я
ч—
р 2 косуга
Пг
КҮ2
КҮЗ
КТІ
КҮ4
КТ2
'ЧГ
коректендфуші жактың
кернеу тобекгеріне
КУЧ
□ КҮ2
я
2.5 - сурет (жалгасы)
0
кМ секциясы
шинасындағы кернеудің
41
жоғалуы,
жұмыс
трансформаторының 0 7 ажыратқышы қосулы қалуы кезінде, іске АРҚ
минималды кернеудің іске қосушы органы кіріседі, оның сұлбасы 2.5,
з,к сұлбаларында келтірілген. АРҚ сұлбасын іске қосу үшін КУЗ және
КУ4 екі кернеу релесінің жэне КТІ және КТ2 екі уақыт релесінің
әрекет етуі қажет. КУ4 және КТ2 ретінде сәйкес келетін минималды
кернеу қорғанысының релесі қолданылады, ол өзін өзі қосу режимінде
жауапсыз электрқозғалтқыштарын ажырату үшін арналған. Кернеу
трансформаторының
екіншілік
тізьегіне
қосылған
ЗҒ
ажыртақышының автоматты ажырауы кезінде АРҚ іске қосушы
органының жалған жүмысын болдырмау және минималды кернеу
электрқозғалтқыштарын қорғау үшін, кернеу релесіндегі қосу оның,
автоматты ажыратқыш косулы кезінде ажыратулы қосымша түйіспесі
арқылы беріледі.
ТУІ кернеу трансформаторының жогарғы кернеу жағындағы
сақтандырғыштардың жанып кетуі кезінде, КУЗ және КҮ4 екі кернеу
релесі біруақытта жүмыс істей алу кезінде, АРҚ іске қосушы
органының жалған жүмысын болдырмау үшін КТІ жэне КТ2 реле
орамаларына қосу айырушы фильтр түйіспе, берілген өзіндік
қажеттілік
секциясына
косылған,
мнималды
кернеу
электрқозғалтқыштарының қорғаныссүлбасына қосылған, К У 2 кері
тізбекті кернеу релесі арқылы беріледі.
Жүмыс трансформаторының А РҚ сүлбасының іске қосушы
органынан сәйкес келетін ажыратқышты айыру тізбегінде, резервті
қорек көзінде кернеудің бар кезінде түйықгаулы болатын К Ь У І.І
немесе К Ь У 2 .1 аралық релелерінің түйықтаушы түйіспелері қосылған
(2.5, г суретін қараңыз).
Сүлбамен жүмыс трансформаторының сыртқы ҚТ, доғалык
қорғаныстар және 6 кВ УРОВ қосылуының қорганысы әрекет етуі
кезінде
АРҚ
әрекетіне
тиым
қарастырылған.
Қөрсетілген
қорғаныстардың түйіспесі түйықталуы кезінде К В І шектеуші релесі
әрекет етеді және өзінің КВІ.1 түйіспесі арқылы өзіндік үсталады, ал
КВ1.2 түйіспесімен тізбекті АРҚ-дан қосуды енгізу импульсінің
барлық уақытта болуының резервті трансформаторды енгізудің
ажыратқышын қосуға айырады. К<ЗС7.3 түйіспесі айырылғаннан кейін
КВІ шектеу релесі қорек көзінен айырылады және бастапқы қалпына
қайтарылады.
2.3.3
6/0,4 кВ өзіндік қажеттілік трансформаторларының АР
сүлбасы
СН резервті трансформатордың 0 4 ажыратқышының автоматты
ажыратуын жэне уақыт үстамы жоқ та, уақыт үстамы бар 0,4 кВ
42
резервті қорек шинасының кірісідегі 0 3 ажыратксышының автоматты
косылуын қамтамасыз ететін СН 6/0,4 кВ трансформаторларының
ДІ’Қ сұлбасы 2.6 - суретте келтірілген [6].
Резервті трансформшордык
6 кВ шігнасьгаа
1 ко с« [^_ Т \о т* .» Ч к н іи
лк : / \
Ц'і Л
„ кві__________
V V
Ю -даи косылі -
2.6
- сурет - 6/0,4 кВ өзіндік қажеттілік трансформаторларының
АІ’Қ сүлбасы
02
ажыратқышы ажыраган кезде кез-келген себеп бойынша
'■І.Н2.2, 80Т 2.3 қосымша түйіспелері түйықталады және 80С2.1
ңіііспесі
ажыратылады.
5 0С 2 1 түйіспесінің
ажырауы 0 2
и-м.іратқышының К 0С 2 қосулы жагдайда реленің токсыз қалуына
' һгиш соқтырады, бірақ оның түйіспелері түйықталған қалпында
кшиіды, себебі ажырауға деген уақыт үстамасына ие. 80Т2.2 жэне
М.И2.3 түйіспелері түйықталу кезінде тізбекке уақыт үстамынсыз
і >ІЫч:інше Т2 резервті трансформаторының 0 4 ажыратқышы мен 0,4
i II резервті қорегінің кірісіндегі 0 3 ажыратқышының автоматты
і" і і.піуы үшін жасалады.
01
ажыратқышы кез-келген ажырауы кезінде резервті қорек
н аіп іц қосылуын жылдамдату үшін 01 ажыратқышы мен жүмыс
ii іімі гүркан Т1 трансформаторының автоматты 0 2 ажыраткышы
..........
окшаулағыш карасытырылған. Оқшаулагыш тізбегі 01
11 ыратқышының 80Т1.1 түйіспелер-блогының көмегімен жасалган
43
және сондықтанда ол тек қана ауыстырып қосықыштың қосулы
тұрған кезінде ғана жұмыс істейді. 01 ажыратқышын ажыратқан кезде
оның 8рТ1.1 түйіспелер-блогы түйықталады жэне 0 2 ажыратқышын
ажыратуға бүйрық беріледі.
Жұмыс істеп тұрган 6/0,4 кВ трансформаторын коректендіретін,
РУСН 6 кВ шинасындағы кернеу жоғалуы кезінде АРК сұлбасынын
әрекет етуі үшін, 0 1 ажыратқышы қосулы калған кезде, КТІО уақьп
релесі мен КУІО кернеу релесінен жасалған, іске қосушы минималды
кернеу мүшесі қарастырылған.
Жұмыс істеп тұрған трансформаторда кернеу жоғалуы кезінде
КУЮ кернеу релесінің түйіспелері тұйықталадда, ол КТЮ релесінің
іске косылуына әкеліп соқтырады, ол 0 2 ажыратқышының ажырау
тізбегіндеғі өзінің түйіспелерін тұйықтайды.
Соңғының автоматты
ажыратылуы
тек
кана 6
кВ
өзіндік қажеггілік резервті
трансформаторының шинасында кернеу бар кезде ғана іске
асырылады. Бұл кернеуді бақылау КЬҮТ релесінің көмегімен іске
асырылады, оның түйіспелері КТІО уақыт релесінің түйіспелерімен
тізбектей қосылған.
Берілген сұлбада жұмыс істеп тұрған трансформатордың сыртқы
ҚТ-дан қорғанысының әрекеті кезінде АРҚ тиым салынуы
қарастырылған. Қорғаныстың кіріс релесінің түйіспеоері түйықталған
кезде КВ оқшаулағыш релесі іске қосылады, ол өзінің КВ1.2
түйіспелерімен өзіндік ұсталады, ал КВІ.1 түйіспесімен секцияга
енгізілген резервті қорек көзінің 0 3 ажыратқышының қосылу тізбегін
ажыратады (2.6, г сурет).
2.6 - суретте, жұмыс істеп тұрған бір трансформаторға қатысты
АРҚ сұпбасы келтірілген. Сонымен қатар тізбектер, бір ғана 6/0,4 кВ
резервті трансформаторымен резевтті, басқа да трансформаторлар
үшін де жасалады.
2.4
Өзіндік қажеттілік резервінін электркозғалтқыштар
автоматты қосу
Электр
станциясының
өзіндік
қажеттілігінің
жауапты
механизмдері жұп болып жасалады, ол қоректі эртүрлі 6,3 кВ өзіндік
қажеттілік секциясынан алады [6]. Бұл механизмдердің кез-келгені
жұмы істеуші де, резервті де болуы мүмкін.
Жұмыс істеп тұрған электрқозғалтқышын ажырату кезінде,
сонымен қатар оның жеткіліксіз өнімділігі кезінде технологиялық
сезгіштің (электртүйіспелі манометр) сигналы бойынша АРҚ
кұрылғысымен жұмыска резервті электрқозғалтқышы қосылады.
2.7 - суретінде екі сорғының 6 кВ қозғалтқышының АРҚ сұлбасы
44
кгпгірілген [7].
і«В
« 1° 1* ,
1 '
. . .
1
. | 1
->
пШ
и
41
V »0.1 II
ЮГ.І
ч
* косі.і
*«»ім
» ш і
■» кОСИ
ч
»5<?ТМ
ч
V
п ч:
и
кім
пки
и
пМп»
и
0
-с
01
_ү л ш _
Л - |Ч -
пКССІ
_ \А С ,
» іОТІ.Э
-Ч
/ ки.і
-о -
>>осііо%лгді
и
.■'...77
' ВА секинясыныи
мяннмілды кернел інің
КОРТИВЫСЫ____ ___
—с=>------С—
Р К -тан ситмал—«
КСТд^ - релесінен
снгнал
5АВ
КСС2
-о
¥ • |° ч г
К С С 2Л_у_
Ү А С д;
? 5рТ2.3
■ч—
. К І .3 .2
-0
I ь д сц
п ү а т 9-
»»• ё
ВВ секцнисынын
' .поошалды керне\інін корганысы
Н1
С2
РК-тан снгнал .
КСТдіРММІиеи^^^_________
СМГНІЛ
іі
1
нақтылаушы сұлба; б - АРҚ іске қосылу сұлбасы; в, г -
ичч іпше 0 1 және 0 2 ажыратқыштарының қосылу жэне ажыратылу
11
«іокгсрі
7 сурет - Екі сорғының 6 кВ қозгалтқыштарының АРҚ сұлбасы
45
АРҚ сұлбасы, белгіленген үш жагдайы бар ЬАВ ауыстырыпқоскышымен басқарылады. 8АВ ауыстырын-қосқышының «1»
жагдайына тоқтатылуы кезінде жұмыс істен түргіш соргы ретінде N1
болып табылады және оперативті гок АРҚ сұлбасына және N2
резервті сорғысының 0 2 ажыратқышын басқару тһбегінс бсріледі.
Егерде жұмыс істеп тұрған сорғы рстінде N2 соргысы болса, онда
8АВ ауыстырып-қоскышы «2» жағдайына қойылады жэне оперативті
ток АРҚ сұпбасы мен резервті сорғының СЛ ажыріиқышын баскару
тізбегіне беріледі.
8АВ ауыстырып-қосшышы «0» жигдайына қойыліан болса, онда
АРҚ сұлбасы жұмыстан шығарылады.
N2 соргысы жұмыс істеп іұрган, 8АВ ауысгі.ірып-қосықышы 2
жағдайда, ал N1 соргысы резервте болган кечдегі, режммдегі АРҚ
сұябасының жұмыс істеуін карастырайық.
Жалпы күрежолдегі қалыпты қысым кеііпдс иіектромагнитгі
манометрдщ К8Р.1 түйіспесі тұйықіалган, ал К8І'.2 гүйіспесі
ажыратылған. К8Р.1 туйіспесінің комегімсн АРҚ қү.рылгысының
жұмысқа дайындалуы іске асырылады. К8Р.1 гүйіспесі гүйықталған
кезде, түйіспелер ажырауы кезінде 0,5 с дейін уақі.п үсгамы бар К Ы
релесі іске қосылады, ол К8Р.1 түйіспесіпе гшршілсль жалганган,
КЕІ.1 түйіспесін тұйықтайды, жэне соңгыны жшшы күрежолдағы
кернеу тқмендеуі кезінде босатады, ал КІ.1.2 гүіііспесім гүйықтау
жолымен К Ь2 шыгыс релесінің тізбегін дайындайды.
Жұмыс істеп тұрған N2 сорғысы кезінде КІ 2 рслссіиіц гі чбегіндс
КОС2.1 түиіспесі тұйықталады, ол ажырау кезіндс 0,5 с дейінгі уакыт
ұстамына ие, 0 2 ажыратқышының реле жпгднйы қосылган және
Ь0'Г2.1 түйіспелер-блогы ажыратылады. КІ,2 рсле тіібегіндегі, ОІ
ажыратқышының қосылған реле жағдайында КОС’1.1 түйіспесі
ажыратылады, ал 80Т1.1 түйіспелер-блогы түйықгилады.
02
ажыратқышының кез-келген себеп бойі.ііпин ажыратылуы
онын 80Т2.1 түйіспелер-блогын тұйықтайды жэне пліде түйықталған
К 0С 2.1 және К ІЛ .2 түйіспелері аркылы КЬ2 релесі қорек алады.
Соңгсы іске қосылып К Ы релесінің тізбегіндегі, КЬ2.1 гүйіспесін
ажыратады, жэне КЬ2.2, КЬ2.3 жэне КІ.2.4 түйіспелерін гүйыктайды.
КЬ2.3 тұйықтау кезінде КССІ қосу бұйрык релесі корск алады. ол
уақыт ұстамынсыз, 01 ажыратқышының ҮАСді электромагнитінің
қосылу тізбегіндегі КССІ.1 түйіспесін тұйыктайды. 01 ажыраткышы
қосылганнан кейін 80Т 1.3 түйіспелер-блогы ажыратылады АРК
әрекетінің бір реттілігі К 0С2.1 түйіспесінің ажыратылуымен
қамтамасыз етіледі. КЬ2.2 түйіспесі тұйықталганнан соң КН
нұсқагыш релесі іске қосылады, ол А РҚ сұлбасының жүмысын
46
көрсетеді.
АРҚ сұлбасы бірдей әрекет етеді, егер жұмыс істеп гұрған сорғы
ретінде N1 сорғысы болса, ал N2 сорғысы резервте болады.
Жалпы күрежолдағы кысым тқмендеуі кезінде К8Р.1 түйіспесі
ажыратылады жэне К8Р.2 түйіспесі тұйықталады, ол КҺ2 релесінщ
алдын ала тұйықгалған К Ы .2 түйіспесі арқылы іске асырылуына
әкеліп соқтырады. КЬ2.3 түйіспесін тұйықтау жолымен КССІ релесі
корек алады және жұмыс істеп тұрған сорғыа қосымша ретінде
резервті сорғының 0 1 ажыратқышын қосады. АРҚ әрекетінің оұл
режимдегі бір реттігі КЬ2.1 түйіспесінің кемегімен қамтамасыз
етіледі, ол КЬ2 іске қосылуынан кейін 0,5 с жуық уақыт ұстамымен
ажыратылады. Тағы да 0,5 с кейін КІЛ .2 түйіспесі ажыратылады және
КЬ2 релесі бастапқы қалпына қайтарылады.
Бір сорғының жөндеу жұмыстары кезінде 8АВ ауыстырыпқосықышы «0» қалпына орнатылады, АРҚ істен шығарылады жэне
К О релесінен қорек көзін алып тастайды. КЬЗ редесі КЬЗ.1 және
КХ3.2 түйіспелерінің ажыратылуы жолымен жұмыста калган
электрқозғалтқыш тізбегін сәйкес келетін 6,3 кВ өзіндік кажеттілік
минимлды кернеуінің топтық корғанысынан ажыратады. Қалыпты бұл
тізбек АРҚ, жұмыс істеп тұрған сорғының электрқозғалтқышы
қоректенетін 6,3 кВ өзіндік қажеттілік секциясындағы кернеу жоғалуы
кезінде іске қосу үшін арналған.
2.5 АРҚ кұрылғыларыиын жарғыларын есептеу
2.5.1 Қосылудын бірретті релесі
Қосылудың бір ретті релесінің (2.5, г суреті, КОС 7 релесі) оның
орамасынан кернеуді түйіспелері ажырағанға дейінгі 1аж.аж уақыт
ұстамасы резервті қорек көзінің ажыратқышының қосылу уақытынан
аспауы керек
^аж.аж =
^қорі
(21)
мұндағы 1қ - резервті қорек көзінің ажыратқышының іске қосылу
уақыты, с;
£ ҚОр - 0,3 — 0,5 с - қор уақыты.
2.5.2 Минималды кернеудің іске қосушы органы
АРҚ іске қосушы органын 2.3, а суреті бойынша жасалуы
кезінде, КУ І және КУ2 минималды кернеу релелерінін эрекет ету
кернеуі, іске қосушы орган кернеудің толық жогалуы кезінде жэне
элекірқозғалткыштарының өзіндік қосылуы немесе ҚТ туындатылған
кернеу темендеуі кезінде әрекет еткендей етіп тандалады.
Осы шарт орындалу үшін кернеу релесінің минималды әрекет ету
кернеуі тең болуы керек:
ц
(2 2 )
ккалдХки
(2.3)
Пр,а.е =
ккалдХкІІ
мұндағы Ііқ т калд _ КТ кезіндегі калдық кернеудің ең аз есептік
мэні;
ІІӨід - электрқозғалтқыштарының эзіндік қосылу
кезіндегі ең аз кернеу;
к ҚаЛд 1,25-ке тең баптама коэффициенті;
Кц - кернеу трансформаюрының трансформация
коэффициеЕіті.
Есептік мәні ретінде (2.2 және 2.3) формулалары бойынша
есептелген әрекет ету кернеуінен аз шама кабылданады. Көптеген
жағдайларда екі шартгы да келесі формула арқылы есептелетін кернеу
канагаітанд ырады
ІІРіа.е = (0,25 - 0,4) х и ном,
(2.4)
мұндағы Ц ном - электркондырғысынығ номиналды кернеуі.
Минималды кернеу органын айнымалы кернеудің уакыт
релесінің кем епм ен 2.3,б,в суретіндегі сүлбасы бойынша орындау
кезінде келесіне ескерген жөн. ЭВ-215 - ЭВ-245 типті уақыт релесінін
әрекет теу кернеуі реттелмейді және зауыттың берілгенлдері бойынша
( 0 ,2 5 -г 0,55) • 11ном күрайды. Сондықтанда осы релелерді колпану
кезінде минималды кернеуінің іске қосушы органының сұлбаларында
жоғарыда қарастырылған өрнектен (2.4) жогоры смес кернеу релесін
таңдау керек.
М инималды кернеудің іске қосушы органының уақыт үстамасы.
ҚТ кезінде әрекет ету аймағындағы калдык кернеу минималды кернеу
релесінің немесе уақыт релесінің әрекет ету кернеуінен төмен болған
кезде, корғаныстың уақыт үстамасының таңдамалығынан бір сатыға
жогары болуы керек. Осылайша минималды кернеудің іске косушы
органыының уақыт үстамасы тең болуы керек:
48
(2.5)
Іо .іл = Ь2 + Д*.
(2-6)
мұндагы
- қосалқы станцияның жогарғы кернеу шинасынан
тарайтын косылу қорғанысынын ең үлкен уақыт үстамасы,
Х.2 - қосалқы станцияның төменгі кернеу шинасынан
тарайтын қосылу қорғанысының ең үлкен уақыт үстамасы;
Д і - 0,4 — 0,5 с - таңдамалылық сатысы.
2.5.3 М инималды ток пен кернеудің іске қосушы органы
2.3,
г суреті бойынша орныдалган іске үосушы органының кернек
релесінің әрекет етуінің минималды кернеуі (2.1) - (2.3) формулалары
бойынша тандалады.
Минималды ток релесінің әрекет ету тогы жүктемелерлін
минималды тогынан төмен болуы керек жэне келесі формула боынша
есептеледі
Ір.ә.е = 1 м и н .ж ү к т /(к к а л д * к і)>
мүндағы
тогы;
І мин.жүкт
( - ^)
_ трансформатор жүктемелерінің минималды
кқалд - 1,5-ке тең баптамалык коэффициенті;
К| —
ток
трансформаторының
трансформация
коэффициенті.
Уақыт үстамасы (2.5) формуласы бойынша, қорек кезінің жогары
кернеу шиналарындагы ҚТ кезінде әрекет ететін қорғанысыпен сәйкес
шарттардан анықталады. төменгі кернеу шинасының косылу
қорғаныстарымен келісу талап етілмейді.
2.5.4 Резервгі корек көзінде кернеудін бар екенін бақылайтын
реле
Резервті қорек көзінің шинасындагы кернеудің бар екенін
бакылайтын реленің әрекет ету кернеуі келесі формула бойынша
минималды жүмыс кернеуінің бапталу шартынан анықталады
^р.ә.е ~ ^жұм,мин/(Кқалд * ^қайт * к 1))<
мүндагы Ііжұм.мин ~ минималды жүмыс кернеуі;
49
(2.8)
Кқалд - 1 ,2 -ке тең баптамалық коэффициенті;
Кқайт _ реленің қайтарылу коэффициенті.
Өзін тексеруге арналган сұрақтар
1. А Р Қ сұлбаларын орындау кезінде қандай талаптар қойылады?
2. АРҚ сұлба эрекетінің бір реттігі қалай қамтамасыз етіледі?
3. Минималды кернеу органы не үшін арналган?
4. АРҚ іске косушы органдарының орындалу принциптерін
атаңыз?
5. АРҚ іске қосушы органының сұлбасында жиілік релесі неге
қолданылады?
6.
Кернеу тізбектеріндегі акаулар кезінде іске қосушы
минималды кернеу органының жалган әрекеті қалай токтатылады?
7. Минималды кернеу органындағы уақыт ұстамсы не үшін
керек?
8 . Резервті трансформаторды қосу неліктен жұмыс істеп тұрганы
ажыратылғаннан кейін болу керек?
9. АРҚ сұлбасы неліктен бір ретті әрекет етуі керек?
10. 6 кВ және 0,4 кВ кернеуі бар электрстанциясының резервті
өзіндік кажеттілік трансформаторынын АРҚ құрылгысы қалай жұмыс
істейді?
11. 6 кВ кернеуі бар электрқозғалтқышының АРҚ құрылғысы
қалай жұмыс істейді?
12. АРК құрылғысының бір ретті қосылу релесінің уақыт ұстамы
қандай ұйғарымдардан кейін таңдалады?
13. АРҚ құрылғысыньщ іске қосушы минималды кернеу
мүшесінің ұстамы қандай ұйгарымдардан кейін тандалады?
14. Бір жақты әрекет ету желісінің АРҚ-ы <52 ажыратқышы
ажыратылганнан кейін калай жұмыс істейді 0 2
15. Екі трансформаторлы қосалқы станциядағы АРҚ жұмысын
түсіндіріңіз.
50
3 Энергожүйенін автоматты жиілікті түсіруі
3.1
Автоматты жиілік түсіруінің тағайындалуы
Жиілік электрэнергиясының сапа көрсеткіштерінің бірі болып
табылады. ГОСТ 13109-97 «Жалпы тағайындалудың электрмен
камтамасыз ету жүйелеріндегі электр энергиясының сапа ережесі»
сойкес жиіліктің қалыпты мәнінен рүқсат етілген ауықуы ± 0,2 Гц
аспауы керек, ал жиіліктің рүқсат етілген шекті ауытқуы ± 0,4 Гц I ц
испауы керек [8 ].
Жиілігі қапыпты мәнінен төмен болатын жылу электрлік
станцияларының рүқсат етілген жүмыс үзақтығы біршама дәрежеде
өзіндік қажеттілік механизмдерінің жүмысымен анықталады.
Жиіліктің төмендеуі кезінде электрстанциясымен берілетін қуат,
озіндік кажеттілік механизмдерінің өнімділігімен жэне сондай-ақ
жиіліктің төмендеуіне турбина мен олардың реттеу жүйесінің
реакциясымен де анықталады [2 ].
Энергожүйедегі жиіліктің төмендеуі электрстанцияның өзіндік
қажеттілік механизмдерінің өнімділігінің төмендеуіне әкеліп
союырады. Бірінші кезекте жиіліктің төмендеуі қоректендіруші және
циркуляииялайтын соргылар, желдеткіштер, түтін сорғылары, яғни
онімділігі жиіліктен қатты тәуелді механизмдері сияқты өзіндік
қажеттілік механизмдерінің жүмысына әсер етеді.
Өзіндік қажеттілік механизмдерінің өнімділігінің төмендеуі бу
іурбиналарының қуатының төмендеуіне әкеледі, ал энергожүйедеп
куат жетіспеушілігі шарттарында ол жиіліктің одан ары төмендеуіне
әкеледі. Бүл процесс «жиілік көшкіні» деп аталады.
Энергожүйеде жиіліктің төмендеу процесі сонымен қатар кернеу
төмендеуімен қаіар жүреді, ол генератормен бір білікте орналасқан,
қоздырғыштың айналу жиілігінің төмендеуінен болады. Генератормен
өндірілетін реактивті қуат темендейді, ал ол тораптағы кернеудің
төмендеуіне әкеледі. Жиіліктің одан ары көшкін тэрізді төмендеуі
генератормен өндірілетін реактивті куаттың көшкін тәрізді
темендеуіне экеледі. Бүл процесс «кернеу көшкіні» деген агауға ие.
Жиіліктің төмендеуі турбинаның қалақшалы аппараттарына қауіп
төндіреді, себебі жиіліктің қалыпты шамадан ауытқуы және
турбинаның қалақшалы аппаратының өзіндік жиілігінің шамасына
жақындауы кезінде ода шаршаңқы кернеулер туындайды, олар
турбинаның жарамдылық мерзімінің қысқаруына экеледі, ал
резонансты жиіліктер кезінде турбина қалақшасы бүзылуына мүмкін.
Активті қуаттың біршама тапшылығының кенепен туындауы
салдарынан болатын энергожүйедегі жиіліктің апатты төмендеуі өте
51
бірнеше секунд арасында өтеді. 3.1 - суретте энергожүйедегі
өчерісінщ сипатгамасы көрсетілген. Сондықтанда кезекші
п ерсонаі қандайда бір әрекет жасап үлгермейді, соның салдарынан
а латты режимді жою автоматты кұрылғыға артылуы тиіс
т £3
у^ ц ііік
I
- автоматты жиілікті босату эрекетінсіз апатты режимдегі
^ іл ік тің өзгеру сипаты: 2 - автоматты босату көмегімен жиіліктің
өэГерУ сипаты; 3 - энергежүйедегі жиілік төмендеуінің рүксат етілген
даеГІ
3. 1- сурет - Энергожүйедегі жиілік өзгерісінің сипаты
Сондықтанда кезекші персонал қандайда бір эрекет жасап
лГермей«і, соның салдарынан апатты режимді жою автоматты
^^ррілгыға артылуы тиіс. Апаттыі одан ары жайылуын токтату ушін.
акТ,«вт1 қуаттың электрстанциясындағы бүкіл резерві жұмылдырылуы
кервК. Жұмыс істеп түрған барлық агрегаттар рұқсат етілген кысқа
._к і,ігты асқын жүктеу есебімен шекті мәнге дейін жүктеледі
Қуаттың айналатын резерві жоқ кезде жиілікті қалпына
келтФУД'И жалғыз жолы жауапты түтынушылардың бір бөлігін
^ырату болып табылады, бүл әрекет арнайы автоматты жиілікті
түсфУ (АЖТ) қүрылғысының көмегімен іске асырылады.
ДЖТ әрдайым халыктық шаруашылықтың біршама зардабымен
£аранысты, себебі тұтынушылларды қоректендіретін желіні ажырату
еніМнш жұмысының аяқталмауына әкеледі. Бұган қарамастан АЖТ
энергожүйеде кеңінен қолданылады. Ол энергожүйе жұмысының
52
юлык ақауынан болатын біршама көн шыгындардың алдын алу
кұралы болып табылады.
3.2 АЖТ койылатын талаптар
^ Е г о м а т т ы ж и іл ік т і т ү с ір у д і іске асы ру к е зін д е келесі тал ап тар
орындалуы керек [2 , 8 ]:
1) Жшлікті босату жылу электрстанциясы энергожүйесіндегі
айналатын резервтің барлык максималды қолдауынан кеиін гана іске
исырылуы керек.
2) АЖБ қүрылгысымен ажыратылатын қуат, нақты мүмкін
болатын максималды қуаттың тапшылыгын жою үшін кажетті болуы
керек.
3) АЖБ қүрылғысы жиілік пен кернеу көшкіні туындау
мүмкіндігш толықтай болдырмайтын жолмен жасалуы керек. Казіргі
уақытта зауыттар талабының негізінде - қондырғылар өндірушілері,
электрстандиясы мен түтынушылар жұмысы бойынша тәжірибелір
мәліметтөрін талдау жэне колданыс тәжірибесі непзінде жиілік
гөмендеуі кезінде АЖБ қүрылғысы келесі есептеулермен орындалуы
кігрек:
- 45 Гц төмен жиіліктің қысқа уақытгы төмендеуі де болатын
мүмкінлік толыгымен болмайтын;
- жиілігі 45 Гц төмен жұмыс істеу уақыты 20 с-тан аспаитындай;
- 48.5 Гц төмен жүмыс уақыты 60 секундтан аспайтындай.
4) АЖБ құрылғысы апаттың ұлгаю сипаты (қуаттың жергілікті
жэне жалпыжүйелік тапшылыгы, апатгың каскадты үлгаюы және т.б )
мен оның туындау орнына қарамастан кез келген қуат тапшылығының
жоюын қамтамасыз ететіндей орналасытылуы керек.
5) АЖБ ажыратылатын тұтынушылар куаты мүмкіндігінше
туындайтын қуат тапшылығына жақындатылады, яғни АЖБ жүйесі
өзін өзі баптайтындай болуы керек.
6 ) Автоматты жиілікті босату жиіліктің 49 - 49,5 Гц мәніне дейін
жогарылауын қамтамасыз етуі керек, осы мәндерде энергожүйе
калыпты ұзақ уақыт жұмыс істей алады. Жиіліктщ одан ары
жоғарылауы резервті гидрогенераторларды қосу немесе энегожүйе
диспетчерлерімен
іске
асырылатын
іс-шаралар
нәтижесінде
жогарылайды.
7) Автоматгы жиілікті босату ҚТ, сонымен қатар АҚҚ жэне АРҚ
циклдарымен туындайтын қысқа уақытты жағдайларда жалған әрекет
жасамауы керек.
53
8)
АЖБ әрекеті ажыратылатын тұтынушылар зардабын азайту
талаптарын канағаттандыруы тиіс, яғни бірінші кезекте жауаптылыгы
төмен тұтынушыларды ажыратуы керек.
3.3 АЖ Т орындаудың заманауи принциптері
Куаттылыгының ірілігі бойынша және узактығының үлкендігі
бойыша қазіргі біріктірілген энергожүйелердің айырмашылығы.
апатты жағдайлардың әртүрлілігі болып табылады. Сондықтан АЖБ
апатты процестердщ үлғаю сипатынан тәуелді эртүрлі автоматты
қүрылгылардьін әрекет ету мүмкіндігінің, аумакты таралуы. қуат
тапшылығы мәншщ сипатының мүмкіндігіне байланысты болатын
аппаттардың көп түрін есепке ала отырып біріктірілген энергожүйе
шарттарында қолданылатындай етіп жасалынады.
Қазіргі уакыттағы автоматты жиілікті босатудың негізіне
салынган. негізгі прннцип кезектер санының біршама өсуі болып
табылады [3,4]. Кезектер арасындағы сатылар минималды етіп
алынады. Соның нәтижесінде, бір кезекке келетін босату мәні
ертеректе қолданылған аз кезектіден қараганда әлде аз болады Кезек
саны қакшалықты көп болса, кезек бойынмен ажыратлытын жүктеме
де аз болады, сонымен катар барлық босату жүйесі икемді болады.
Осылайша, автоматты жиілікті босату автоматты реттеу жүйесіне
жақын бола басгады, ол оның, біріктірілген энергожүйе шарттарында
ажыратылатын
жүктемелер
көлемінен
қарағандагы
«өзіндік
шпталуын» қамтамасыз етеді. Босатудың «өзіндік бапталуы», оның
көп кезекті орындалуынан баска, барлык қүрылғылардың бірнеше
санаттарға бөлінуінен де жетеді:
1) АЖТІ - жиілік бойынша әртүрлі жарғыларға ие, жылдам
эрекетті босату;
2) АЖТ2 - жкілік бойынша бір жаргыға жэне уакыт бойынша
әртүрлі жаргыға ие баяу әрекетті босату;
3) Қосымша босату - куат тапшылығының үлкен мәні кезінде
әрекет ететін және түтынушылар ажыратуы үдету мен ажыратылатын
жүктемелер көлемін арттыру үшін арналған.
АЖТІ апаттың бірінші уақытындағы үлғаю кезіндегі жиіліктін
терең темендеуін алыдн алу үшін арналған және 48,5 - 46,5 Гц жиілігі
бойынша жарғыға ие. Бүл аралықта жиілік 1 5 - 2 0 дейінгі кезектер
бойынша тағайындалады [8 ]. Әрбір кезектің жарғысы Д / = 0 1 Гц
ажыратылады жэне өтпелі режимдегі жиілік релесінің жалған
жүмысын жою үшін минималды 0,2 -0,5 с уакыт үстамсына ие.
АЖТ2 жиіліктің қалыпты мэніне дейін калпына келтіру үшін
арналған, егер ол үзақ уакыт бойы төмен болып қалса немесе «түрып
54
қалса». АЖТ2 жиілік бойынша бір 49,3 Гц жарғысы бойынша және
уақыт бойынша әртүрлі жаргылармен орындалады. АЖТ2 кезектер ш
= 2
3 с уақыт аралығымен 1 0 с дейінгі уақыт ұстамымен әрекет
етепі АЖТ2 уақыт ұстамының минималды жарғысы 10 - 15 с тең
етіп алынады. АЖТ2 АЖТІ-дегі барлық кезектер орындалып
болғаннан кейін жұмыс істей бастаиды жэне жиілікті 49,0 - 49,5 Гц
деңгейіне дейін жоғарылатуды қамтамасыз ете отырып, босатуды
кішкене порцияларымен орындай бостайды.
АЖТІ-ге қосылган түтынушылардың жиынтық қуаты [10]
сәйкес, қуаттың мүмкін болатын ең аз жетіспеушілігіне 0,05 қорын
қосу тең етіп кабылданады, яғни
РдЖТі = Рмакс,д + 0.05 X РН|Н0М,
(3.1)
мұндағы Р Ма к с , д _ өндірілетін қуаттың мүмкін болатын
максималды жетіспеушілігі;
Ркиом _ калыпты жиілікт кезінде энергожүйелердщ
түсірілуі.
Өндірілетік қуаттың мүмкін болатын максималды жетіспеушілігі,
ең үлкен генератордьщ, түтас станцияның немесе энергожүйелермен
байііаныс
желілерінің
ажырауы шартынан
туындаган
куат
жетіспеушіліктері қабылдануы мүмкін [9,11]. Бірініш жақындатылуда
бөлінетін ауданның (энергожүйенщ) 25-30 %-на негізделуі керек.
Анықталған ДРГ қуат жетіспешілігі кезінде жиіліктщ / мин
шамасынан төмен түсуінің алдын алу үшін кажетті АЖТІ
минмималды көлемі, [ 1 0 ] өрнегі бойынша есептелуі мүмкін
Ражті = [ДРг - Рн.ном х ( і -
х к „ ]/[і - ( і -
х кн], (3.2)
мұндағы / мин - АЖТІ бойынша іске косылудың минималды
жаргысы, Гц;
/ н о м ~ энергожүйенің номиналды жиілігі, I ц,
ДРГ - энергожүйедегі активті куаттың жетіспеуілігі,
МВг;
Рн ном - номиналды жиілік кезіндегі энергожүйенің
жиынтық жүктемесі, МВт;
кн
жүктемелердің
реттеуші
эффектісінік
коэф<|)иииенті
Егерде жиіліктен тэуелді жүкгемелердің кұрамы анық болса,
онда жүктемелердің реттеуші эффектінің коэффициенті келесі
55
формула бойынша есептеледі [ 1 2 ]
к„ = а, + 2 х а 2 + 3 х а 3 + — 1- п х а п,
(3.3)
мұндағы а-у, а 2, а 3, .... а п - жиіліктің бірінші, екінші және т.б.
дәрежелерінен тәуелді бірлік үлесінде жалпы жүктемелер құраушысы.
АЖІ құрылғысымен ажыратылатын жүктемелер күрамы жоқ
кезінде жүктемелердің реттеуші эффекті 1,5-2 тең етіп кабылданады
[4 1
АЖТІ бірінші кезегімен ажыратылатын жүктемелердің қуаты
1'откл і Ч/»"Да келесі формула бойынша анықталады
Раж.І
мұндағы
коэффидиенгі;
кн
—
2
X Кн X ( / ном
жүктемелердің
—/ э е і )
>
реттеуші
(3.4)
эффектісінін
/ с р 1 - АЖТІ бірінші кезегінін әрекет ету жарғысы.
ЛЖТІ бірінші кезегімен %-да ажыратылатын жүктемелер қуаты
ЛЖ 1 I бірінші кезегімен ажыратылған Раж1 жүктемелер куатын есепке
ала отырып келесі ернекпен шығарылады
Раж.2 = 2 X Кн X ( / ном — / э е . 2 ) *
=
2
100^) =
х кн х ( / , ом —Д.е.г) * (1 — 0,01 х Раж1),
(3.5)
мұндағы / әе_2 - АЖТІ екінші кезегінің эрекет ету жарғысы.
АЖТ келесі кезектерімен ажыратылатын жүктемелер қуаты
келесі өрнек бойынша аныкталады
Іс жүзінже қарапайымдату үшін АЖТІ кезектерінің арасында
ижырзтылатын куаттарды жалпы бірдей таратуға рұқсат етіледі [3,4]
Раж.; = Ражт,/ М,
56
(3.7)
мұндағы N - АЖТІ кезектерінің саны.
АЖТ2 кұрылғысымен ажыратылатын жүктемелердщ қуаты
қолданыс тәжірибесі негізінде Рджтг = 0,4 ■Рджті тең етіп
қабылданады [4,9,10] және кезектер арасында 2-3 с уақыт
ұстамасымен тең етіп таратылады.
Жиіліктің / мин мәнінен жиіліктің калпына келтіру / в шамасына
дейін қалыпына келтіру үшін қажетті АЖТ2 РДЧР2 минималды көлемі
белгілі ДРГ қуат жетіспеушілігі кезінде келесі өрнек бойынша
есептелуі мүмкін [ 1 0 ]:
_
_
Кн
X (Рн.ном ~ ДРг)
„
” АЖТ2
мин
С3.8)
У ном
.г_г
/қ а й т
— /н о м
А /
~
У ном
(ДРг
^
Рджт)
х
(1
— Р
х /н о м
^
)
'
мұндағы Рджт “ қатысты бірліктердегі АЖТ кезектерімен
ажыратылатын жүктемелер қуаты.
Қуаттың біршама жетіспеушілігі кезінде АЖТІ жэне АЖ12
тиімсіз болып қалуы мүмкін. Біріншіден АЖТ жшліктің 48,5 Гц
шамасына дейін төмендеуі кезінде әрекет ете бастайды, екінішден
АЖТ кезектері уақыт ұстамаларына ие, үшіншіден активті қуатгың
біршама жетіспеушілігі кезінде «жиілік көшкіні» туындайды, ол
«кернеу көшкінімен» қатар жүруі мүмкін, ол жиілік релесінің дүрыс
емес жүмысына әкеліп соқтырады [9,10]. Берілген құбылыстың алдын
алу үшін қосымша жиілікті түсіру қолданылады.
Қосымша жиілік түсіруінің минималды келемі келесі өрнек
бойынша есепьелуі мүмкін [ 1 0 ]
Д Р Г - ДРгшек
Рқос,ж.т = Кқор Л - " р
1
мүндагы кқор =
Д Р г .ш е к
(3 1 0 )
а г г .ш е к
- қор коэффициенті,
_ ҚУат жетіспеушілігі шамасының шекті рүқсат
1 ,1
етілген шамасы.
57
Қосымша түсіруді жиіліктін өзгеруінен тәуелсіз жергілікті куат
жетіспеушілігінің туындауын сипаттайтын факторлар бойынша
жасайдк. Қосымша түсіру жүйеаралық желі бойынша ток шамасының
өзгеруі бойынша немесе байланыс трансформаторының, байланыс
желісінің куат багыты бойынша, ірі генератордың немесе байланыс
желісінің ажырауы, жиіліктің төмендеу жылдамдығы бойынша
жасалуы мүмкін. Қосымша жиілік түсіруінің әрекет ету параметрін
тагдай жергілікті шарттарды есепке ала отырып таңдалуы керек.
3.4 АЖ Т-ден кейінгі автоматты қайта косылу
АЖТІ және АЖТ2 кезектерінің әрекет етуі аяқталганнан кейін
АЖТ2 қайтарылу жарғысына дейін не одан да жоғары жиіліктің
қалпыга келуі іске асырылады. Одан кейін гидрогенераторлардың
жиілікті
іске
қосу жолымен
немесе
олардың
синхронды
қарымгапаушы режимінен активті қуатты беру режиміне ауыстыру
жолымен және диспетчерлік іс-шаралармен жиіліктің одан ары
жоғарылауы іске асырылады, ол ажыратылған жүктемелердің
біртіндеп қайта қосылу шарттарын тудырады. Осы функцияларды
жиілік бойынша автоматты қайты қосу қүрылғысы (ЖАҚК) аткарады.
ЖАҚК қүрылғыларына бірінші кезекте АЖТ-дің сонғы кезегімен
ажыратылған түтынушылар қосылуы керек, содан кейін АЖТ-дің
бірінші кезегімен ажыратылған түтынушылар қосылу керек. ЖАҚК
қүрылғылары бойынша жарғылар АЖТ жүмысынан кейінгі жиіліктің
қалпына келтірілуіне дейінгі шамасынан жоғары болуы керек.
ЖАҚҚ-дың жиілік бойынша жарғылары 49,5-50 Гц аралығында
жатады. ЖЛҚҚ жиілік бойыншада және басқа да бірдей жаргылармен
бірнеше кезектер бойынша орындалады. ЖАҚҚ әрекет ету
кезектерінің тізбектілігі бірінші жағдайда уақыт бойынша әртүрлі
жарғылар есебінен қамтамсыз етіледі, екінші жағдайда берілген
түтынушыларды қосу кезекгінің тізбектілігін жоғары жарғыларын
жиілік бойынша қамтамасыз ету үшін уақыт бойынша үлкен
жарғыларға ие болады.
ЖАҚҚ қүрылгысынын уақыт бойынша, жиіліктің қалпына келуі
үзақ уақытты екенін қадағалау үшін бастапкы жарғы І 0 - 2 0 секунд
аралығында қабылданады. ЖАҚҚ уақыт бойынша соңгы жарғы
шектелмейді жэне нақты шарттардан тәуелділігі бойынша берілуі
мүмкін. Көршілес кезектер арасындағы уақыт бойынша минималды
интервал ережеге сәйкес 5 секундтан кем болмауы керек.
ЖАҚҚ кезектері жиіліктің Д / = / қайт - / контр шамасына түсуін
болдырмау үшін, ЖАҚҚ кезектеріне қосылатын жүктемелер куаты
аспауы керек
58
П
__ к н х ( /в
РЧАПВ-
/контр) х ( і
^АЖТ + Х і = і Р ж А Қ к )/
/ Лои.
И I 1*
О -П )
мұндагы / контр - ЖАҚҚ әрекетінің нэтижесінде жиіліктің
төмендеуі
одан
ары түспеуі керек, энергожүйенің
нақты
жетіспеушілік шарітарымен анықталатын жиіліктің мэні;
Р ж а қ қ - қатысты бірліктерде ЖАҚҚ кезектеріне
қосылган қуаттар.
3.5 АЖТ және Ж АҚҚ сулбалары
3.5.1 Релелі-түйіспелі элемен ггердегі АЖТ және АЖҚҚ
сүлбасы
3.1 - суретінде екі жиілік релесі бар АЖТ жэне ЖАҚК типтік
сұлбасы келтірілген, екі жиілік релесі ЖАҚҚ бар АЖТІ жэне АЖТ2
кезектерін тэуелсіз ретінде, сол сияқты ЖАҚҚ жэне АЖТ2 кезекгінен
тэуелсіз үйлесуде кезектің қосылып жүмыс істеуін іске асырады [ 1 0 ].
Сұлба келесі түрде жүмыс істейді. Жиіліктің төмендеуі кезінде
алдымен /дчрг > / а ч р і жарғысына ие КҒ2 жиілік релесі әрекет етеді.
КҒ2 релесі түйіспесінің түйықталуы КЬ2 релесінің эрекет етуіне
әкеледі. Соңғысы эрекет етіп КЬ2.1 түйіспесін түйыктау жолымен
КЬ5 жэне КЬ 6 релелерінің әрекет ету тізбектерін дайындайды. КЬ2.3
түйіспесін түйықталу жолымен КТ2 моторлы уақыт релесі іске
қосылады, ол АЖТ2 уақыт үстамасын тудырады. КЬ2.5 түйіспесінің
тұйықталуы кезінде АЖТ2 эрекет ету жарғысының энергожүйедегі
жиіліктің қалыпты шамасына және оданда жоғары АЖТ2 әрекет ету
жарғысына дейін жоғарылауын қамтамасыз етеді. КЬ2 релесі эрекет
ету кезінде КҒІ кайтарылу релесі жарғылары тізбегіндегі КЬ2.2
түйіспелерін, және КЬЗ релесі тізбегіндегі КЬ2.4 түйіспесін айырады.
Жиіліктің АЖТІ жарғысына дейінгі одан ары төмендеуі кезінде
КҒІ жиілік релесі эрекет егеді және КЫ релесін іске қосады, ол өзінің
КЫ.1 түйіспесімен АЖТІ-дің КЬ4 релесінің шыгу орамасыне керену
береді. КІ.4 релесі әрекет етеді жэне КЬЗ релесі тізбегіндегі КІ.4.1
түйіспесін тұйықтайды, ал КЬ4.2, КІ.4.4 түйіспелерімен АЖТІ
берілген тізбектерін құрайтын тұтынушыларды ажыратуга бұйрық
беретін жеке реле қосылған шинкалардың ажырауына кернеу береді
жэне ЖАҚҚ тізбегіндегі КІ.4.3 жэне КІ.4.5 түйіспелерін айырады.
Егер АЖТІ эрекет етуінен кейін жүйеде жиілік АЖТ2
жарғысынан жоғары көтерілмейтін болса, онда КТ2 релесінде
орнатылған аныкталған уақыт ұстамасынан кейін КТ2.2 түйіспесі
тұйыкталады, ол АЖТ2 бірінші кезегінің КЬ5 релесінің әрекет етуін
әкеледі. КЬ5 релесі КІ.З реле тізбегіндегі К І.5.1 тұйіспесін
59
гұйыктайды, ал КЬ5.2 жэне КЬ5.4 түйіспелерімен АЖТ2 берілген
кезегін құрайтын тұтынушыларды ажыратуға бұйрык беретін жеке
релелер қосылган шннкаларды ажыратуға кернеу беріледі жэне
ЖАҚҚтізбегіндегі КЬ5.3 және КЬ5.5 түйіспелері айырылады.
к и .2
ІІІЛЧРІ+1
к н ід ..
- У—-т—
■К- ___
| ш
ПІЧДІТВІ*!
кыз хк«5~Т
* \ [ --------- ----------- ИІЛЧГІ
___ / кил _____ ~Т~
к ы .5
ш чуш і
ШАЧИ
-І“ П -
ю.5.5
"Ч—
талл/
ШАЧР2
га.6-)
а, б - түрақты ток тізбектері; в - айнымалы ток тізбектері
3 . 1- сурет —АЖТ және ЖАҚҚтиптік сүлбасы
60
Жиіліктің одан ары төмендеуі кезінде АЖТ2 КЬ 6 екінші кезекті
релесі әрекет етеді.
Энергожүйедегі жиілік КҒ2 релесінің қайтарылу жарғысынан
жоғары көтерлгенінен кейін ол іске қосылады жэне КЬ2 реле
тізбегіндегі өзінің түйіспесін айырады, ол қоректен айырылады және
КТЗ реле тізбегіндегі өзінің КЬ2.4 түйіспесін түйықтайды жэне КТ2
реле тізбегіндегі өзінің КЬ2.3 түйіспесін айырады, ол бастапқы
қалпына кайтарылады. Осылайша сүлбаның ЖАҚҚ жүмысына
дайындалуы іске асырылады.
КЬЗ релесі түсірудің ең болмаганда біреуі жүмыс істеген
жагдайда әрекет етеді, ягни егерде КЬ4.1 немесе КЬ5.1 немесе КЬб.1
туйіспелерінің біреуі түйықталатын болса. КЬЗ релесінің әрекет ету
кезінде КЬЗ.З түйіспесімен КҒІ релесін ЖАҚҚ жаргысына
ауыстырып қосады, ал КЬЗ.1 түйіспесімен КТІ уақыт релесіне қорек
береді.
КТІ уақыт релесінің үстамасы ЖАҚҚ-дың КҒІ жаргысын
ауыстырып қосу кезінде жалған жүмысын болдырмау үшін енгізіледі.
КТІ әрекет еткеннен кейін АЖҚҚ жүмысқа дайындыгы аякталады.
КЫ реле тізбегіндегі
КҒІ түйіспесі айырылу кезінде,
энергожүйедегі жиілік ЖАҚҚ жарғысынан жоғары көтерілген кезде,
соңғысы өзінің КТ2 реле тізбегіндегі КЫ.З түйіспесін түйықтайды, ол
әрекет етіп ЖАҚҚ үстамасын тудырады. КЛ6 , КЬ5 және КЬ4
екіорынды релелерітүгынушылардың қайта қосылуын іске асыра
отырып, бастапқы жағдайына қайтарылады.
Сұлбаның бастапқы қалпына қайта келуі ЖАҚҚ барлық
кезектері әрекет еткеннен кейін КЬЗ релесінің түсіп қалуы кезінде
болады. Егерде АЖҚҚ барлық кезектерінің жүмыс істеуінің соңына
дейін КҒ2 реле жарғысынан да төмен жиіліктін қүпауы болса, онда
ЖАҚҚ сұлбасы шашылады және жиіліктің қайтадын жогарылауы
кезінде ЖАҚҚ іске қосылу циклі қайтадан жүргізіледі.
3.5.2
АЖ Б және Ж АҚҚ микроэлектронды аналогты кешенді
құрылғысы
АЖБ жэне ЖАҚҚ микроэлектронды аналогты кешенді
құрылғысының жұмыс істейтін сұлбасы 3.2 - суретінде келтірілген.
Берілген құрылғы үш түйіспесіз КҒІ, КҒ2, КҒЗ жиілік релесінен және
үш КС-элементінің ОТІ, ОТ2, ӘТЗ уақыт ұстамасынан тұрады, олар
8X1, 8X2, 8X3 жапсыргыштарымен істен шығуы мүмкін [3,4].
Берілген құрылғы АЖТІ екі кезегін, не болмасы АЖТ2 немесе
үйлестірілген АЖТІ, АЖТ2 мен ЖАҚҚ іске асыруға жол береді.
61
Жиілікті өлшейтін КҒІ, КҒ2, КҒЗ релелері екі кернеу ЭСФ
фазасын салыстыру уақытимпульстік негізінде әрекет етеді, атап
айтканда и вх =
кірістік екіншілік өлшегіштік ТЬУ кернеу
трансформаторының және / ном = 50 Гц жиілігіне бапталған тізбекті
ЬСК резонанстық контурдың резисторынан алынатын Цк = I К
кернеуі. / = / ном = 50 Гц жиілігі кезінде Цвх және Цк кернеулері
фаза бойынша сәйкес келеді, ал жиіліктің номиналды мәнінен
ауытқуы кезінде фазалар бойынша ажырайды.
Ғ — ^ном = 50 Гц кезінде Цвх және Ци кернеулері фаза бойынша
сэйкес келеді, ал жиіліктің қалыптыдан ауытқуы кезінде фаза
бойынша шамалар сәйкес болмайды.
Жиіліктің КҒІ релесінің әрекет ету жарғысына дейін төмендеуі
кезінде, берілген реле дискретті потенциалды қалыптастырады, ол
8X1 жапсырмасының тұйык кезінде қоздырушы болады, АЖТІ
кезегінін тезәрекеттті КЫ электромагнитті релесі.
АЖТІ екі кезегі қолданатын болса, онда сәйкес түрде жиіліктің
КҒ2 релесінің әрекет ету жарғысына дейін темендеуі кезінде берліген
реле
дискретті
потенциалды
қалыптастырады,
ол
8X1
жапсырмасының түйық кезінде қоздырушы болады, АЖТІ кезегінің
тез әрекеттті КХІ электромагнитті релесі.
КЫ жэне КЬ2 релелері әрекет етіп АЖТІ кезегіне қосылган
тутынушыларды ажыратуға бұйрық береді.
АЖТ2 екі кезегін қолдану кезінде 8X1 және 8X2 жапсырмалары
айырылған және КҒІ релесінен БТІ уақыт ұстамасы элементі іске
қосылады, ал КҒ2 релесінен ЭТ2 уақыт ұстамасы элементі іске
қосылады олар орнатылған уақыт ұстамасынан кейін сәйкесінше КЫ
жэне КЬ2 релелерін қоздырады.
Егер АЖТІ жэне АЖТ2 колданылатын болса, онда 8X1
жапсырмасы тұйықталады, ал 8X2 жапсырмасы айырылады.
Жиіліктің ЖАҚҚ әрекет ету жарғысына дейін қалпына келуі
кезінде КҒЗ жиілікті өлшегіш релесі ОІЛ инвенторының көмегімен
ЖАҚҚ кұрылгысының ОТЗ уақыт ұстамасы элементін іске қосатын
дискретті потенциалды сигналды қалыптастырады.
Құрылғы ЭХ (ЗАПРЕТ) логикалық элементінен тұрады, ол
АЖӨӨ әрекетініңн АЖТ-дің БУУ элементі кемегімен әрекет ету
кезінде жол бермейді.
ОТЗ-ге орнатылған уақыт ұстамасы аяқталғаннан кейін КЬЗ
релесі әрекет етеді жэне АЖТ кезектерімен ажыратылған
жүктемелердің қосылуын іске асырады.
63
Ө зін тексеруге арналғаи еүрактар
1 АЖТ не үшін тагайындалган?
2 АЖТІ тагайындамасы?
3 АЖТ2 тағайындамасы?
4. Косымша жиілікті түсірудың тағайындал?
5. АЖТ жүйесі неліктен бірнеше сатылармен орындалады?
6 . «Жүктемелердің реттеуші эффекті» деген не?
7. ЖАҚҚ тағайындалуы қандай?
8 . АЖТ сүлбаларына қойылатын талаптарды керсетіңіз?
9. АЖТІ және АЖТ2 қүрылғыларымен ажыратылатын,
жүктемелер қуаты қалай анықталады?
10. АЖТ күрылгысы әрекет еткеннен кейін энергожүйедегі
жиілік қандай мәнге дейін жоғарылауы керек?
11. ЖАҚҚ қүрылгысының жиілік бойынша бастапқы жаргысы
қэндай??
12. АЖТІ күрылғысынын жиілік бойынша бастапқы жарғысы
қандай?
13. АЖТ2 қүрылғысының жиілік бойынша бастапқы жарғысы
қандай?
14. ЖАҚҚ қүрылгысының уақыт бойынша бастапқы жарғысы
қандай?
15. АЖТ2 қүрылгысының уақыт бойынша бастапқы жарғысы
қандай?
16.
ЖАҚҚ
кезектерінің
арасындағы
уакыт
бойынша
интервалдардың минималды мэні неге тең?
64
4
Синхронды
автоматты қосу
генераторларды
параллельді
жұмысқа
4.1 Ж алпы мәліметтер
Синхронды гекераторларды басқа генераторламен немесе
энергожүйемен параллельді қосу процесі синхрондалу деп аталады.
Синхрондалуды барлық процестер персоналдың қатысуынсыз
арнайы
автоматтандырылған
кұралгылардың
көмегімен
іске
асырылатын автоматты, жәнеде персоналдың қатысуы минимумга
келтірілген, ягни тек синхрондалатын генератордың жиілігін
реттеумен ғана шектеледі, ал сол уақытта барлық қалған процесстер
автоматты түрде іске асырылатын жартылай автоматты болып екіге
ажыратылады.
Синхрондалу кезінде барлық процестерді автоматтандыру
персоналдың қателігінің салдарынан туындайтын ауыр апаттардьщ
алдын алуға мүмкіндік береді.
Қазіргі уақытта синхронды генераторды параллельді жұмысқа
қосудың екі әдісі қолданылады: өзіндік синхрондалу жэне нақты
синхрондалу.
Синхронды генерторды параллельді жұмысқа қосудың өзіндік
синхрондалу әдісі ол қоздырылмаган және турбинамен синхрондыға
жақын жылдамдықпен бұрылады.
Энергожүйенің эквивалентті генераторының роторына қатьшасы
бойынша оның роторы анықталған үйкеліс пен үдеуі кезінде торапка
косылады, осыдан кейін лезде қозу беріледі де ротордың
синхронизмген тартылуы басталады.
Нақты синхрондалу кезінде генератор синхрондылық айналымға
дейін айналдырылады жэне коздырылады. Оның косылу сәтінде торап
келесі талаптарды қамтамасыз етуі керек:
- Торап пен синхрондалатын генертор жиілігінің теңдігі;
- Торап пен генератор кернеуінің теңдігі;
- Синхрондалатын кернеудің фаза ығысуының болмауы.
4.2 Синхроиды генераторлардың өзіндік синхрондалу әдісі
бойынша автоматты қосылуы
Қоздырылмаған
генертордың
торапқа
қосу
генератор
кедергісінен тысқары кенеттен үшфазалы қысқа тұйықталуы
энергожүйе үшін эквивалентті. Қосудың бірінші сәтіндегі теңдік
тогының периодты кұраушысының шамасын 4.1 - суретіндегі орын
алмасытыру сұлбасын пайдаланып Еч г = 0 кезіндегі анықтауга
болады
65
Іу —
(4.1)
+ Хс ) ,
мұндағы Ец ,- - генертордың іске косылуына дейінгі оның косылу
нүктесіндегі тораптын кернеуіне тең болатын, энергожүйенің
эквиваленггі аскын өтпелі ЭКК-і;
Хф хс - энергожүйе мен синхрондалатын генератордың
асқын өтпелі кедергілері.
^ с
'Ч.г
&
4.1
- сурет - Генератордың энергожүйемен
кезіндегі орын алмасу сұлбасы
синхрондалуы
Егерде генератордың энергожүйенің шексіз куат шинасына
қосылған кезде орын алатын хс = 0 болса. онда теңдік ток ең жоғарғы
мэніне ие болады, ол тең:
Іу — ^ я , с / х <і л
Іп.О.г*
(4 -2 )
мүндағы Іп о г - генератор шағыстарыкдағы үшфазалы ҚТ асқын
етпелі тогының әрекет ететін мәні.
хс > 0 болғандықтан, синхрондалу кезіндегі генератор білігіндегі
іеңдік токтар мен электромагниттік моментгер шамасы, өзі есептелген
генератор шығысындағы Қ ¥ кезіндегі сәйкес шамаларынан аспайды
[3,4].
Уақыттың бірінші сәтіндегі генератор кыскыштарындағы калдық
кернеу тең
Чг
=
( ^ , С
Х
Х й ) / ( Х СІ +
Хс)-
(4 .3 )
ПУЭ сәйкес өзіндік синхрондалу әдісі, параллельді жүмысқа
к.осылудың негізгі әдісі ретінде келесілер үшін қарастырылады:
- қуаттылығы ЗМВт-қа дейінгі турбогенераторлар;
- жинақтық шиналарға жүмыс істейтін қуаты 3 МВт-тан
аспайтын жанама салқындатылуы бар турбогенераторлар, егерде
өтпелі токтын периодты қүраушылары торапқа езіндік синхрондапу
66
әдісімен қосылған кезде 3,5 х Ігном аспайды, яғни
ІК = Мс.о/Очі + хс) < 3,5 х I,
(4.4)
мүндағы Цсо - генератор сатысына келтірілген, қосылғанга
дейінгі тораптың кернеуі, 1,05 ■ІІІ Н0Мтец етіп алынады;
хс - генератор кернеуше келтірілген торап кедергісі;
хй - көлденең осі бойынша жанама салқындатылуы
бзр генератордың өтпелі кедергісі;
трансформаторлармен блокта жұмыс істейтін жанама
с.алқындатылуьг бар турбогенераторлар;
- куаты 50 МВт-қа дейінгі гидрогенераторлар.
ПУЭ-га сэйкес электрлік жүйелердегі апаттық режимдер кезінде
салқындатылу түріне және қуатынан тәуелсіз барлық генераторларды
параллельді жұмысқа қосу өзіндік синхрондалу әдісімен іске
асырылуы мүмкін.
Жылулық электрстанцияларынжа турбогенераторлардың өзіндік
синхрондалу операциясы ережеге сәйкес жартылай автоматты іске
асырылады. Генератордың айналу жиілігін бакылау жэне оны дэл етіп
тарылту персоналға жүктеледі. Генератордың торапқа қосылуы
езіндік синхрондалудың қүрылғысымен берілген үйкеліс шамасы
кезінде автоматты іске асырылады.
Жылу электрстанцияларында колданылатын жартылай автоматты
өзіндік синхрондалу күрылғысының сұлбасы 4.2 - суретте келтірілген
[2 ]знергожуйеге
(21 косүға
ядті
АГП ажырауга
4.2 - сурет - Жартылай автоматты өзіндік синхрондапу сүлбасы
67
Құрылғының негізгі элементі торап пен генератор кернеулерінің
жиіліктерінің
айырмашылығын
бақылайтын
КҒ
жиіліктер
айырмашылығынын релесі болып табылады. КҒ релесі ретінде кең
қолданыста ИРЧ - 01 А типті жиілік релесі қолданылады, оның 2
орамасы қосылатын генератордың ТУІ кернеу трансформаторына К.1
реостатымен тізбектей жалғанған. 1 орамасы гораптын ТҮ2 кернеу
трансформаторына
жалғанады.
Жартылай
автоматты
өзіндік
синхрондалу құрылғысы жүмысқа ЗА кілтімен қосылады, ол ТУІ
және ТУ2 кернеу трансформаторларының тізбектерін, оперативті
тұракіы кернеу тізбегін және шығу тізбектерін тұйықтайды,
ИРЧ - 01А релесі орамасына кернеу беру сәтінде қыска уақытты
өзінің түйіспелерін тұйыктауы №/мкін.
Құрылғының дұрыс емес әрекетін болдырмау үшін, КҒ релесінің
1 және 2 орамалары ТУІ және Т \'2 трансформаторларымен
біруақытта қосылмайды: алдымен 1 орама қосылады, содан кейінн
бірнеше секунд уақытынан кейін сырғымайтын түйіспеге бекітілген
КТ. 1 уақыт релесіне 2 орама қосылады.
2
ораманың қосылуы КЬЗ аралык релесінің көмегімен іске
асырылады. Сонымен қатар КҒ.1 және КҒ.2 түйіспелер тізбегіндегі
КТ.2 түйіспесінде қосымша ұстама енгізіледі, ол 2 орамаға КҒ
релесінің кернеу беру сәтінде құрылғының дұрыс емес әрекетін
болддырмау үшін қолданьілады.
КҒ релесі іске қосылу жиілігіне тең үйкеліс жиілігі кезінде әрекет
етеді жэне КЫ кұрылғысынын шығу релесіне қорек береді, ол КЫ.1
түйіспесімен өзіндік ұсталады, ал КЫ.З
түйіспесімен 01
ажыратқышын қосу тізбегін тұйықтайдь;. Генератор ажыратқышы
қосылғаннан кейін генератор роторының орамасына қоздыру беретін
генартордың өрісін өшіретін автомат іске косылады. Қоздырылған
генератор толықтай синхрондалуға тартылады.
КЫ релесінің өзіндік ұсталуы ажыратқыштың және генартордын
өрісін өшіретін автоматтың сенімді іске қосылуын қамтамасыз етеді.
Кері қайтарда қстамаға ие КЬ2 аралық релесі ажыратқыштың және
генартордың өрісін өшіретін автоматтың қосылу сигналының
ұзақтығын
шектейді.
Қоздырылған
генертордың
ТУІ
трансформаторының
номиналды
кернеуінің,
осы
кернеуге
есептелмеген КҒ релесінің 2 орамасына қауіпті әсерінен сақтау үшін,
соңғысының тізбегін КЫ .2 түйіспесінің ажырауымен тудырылған
КГЗ релесінің қайтуынан кейін КЬ3.2 түйіспесімен ажыратылады. КУ
релесі
қоздырылған
генертордың
ТУІ
трансформаторының
номиналды кернеуінің КҒ релесінің 2 орамасына кернеуді генератор
торапка қосылганға дейінгі берілуін болдырмау үшін арналган, ол
68
персоналдың қате әрекетінің салдарынан болуы мүмкін. КҮ релесінің
айыратын түйіспесі КТ уақыт релесінің тізбегін ажыратады, осылайша
КІЗ релесінің әрекет ету мүмкіндігін жояды.
4.3
Сннхронды генераторлардыц нақты синхрондау әдісі
бойынша автоматты қосылуы
4.3.1 Ж алпы мәлімсттер
§ 4.1те накты синхрондалудың шарттары келтірілген, олардың
сақталуы генератордың торапқа тендік ток мен қуаттың
соқтығысуынсыз қосылуға мүмкіндік береді. Бірақта берілген
шарттарды нақты орындау тәжиірибе жузінде кнын болады.
Сондықтанда генератордың іске қосылуын торап пен генератор
жиілігінің 0 ,1
0 ,2 Гц айырмашылығы кезінде жэне торап пен
генератор кернеуінің номиналдыдан 5
10%-дан аспайтын
айырмашылығы кезінде іске қосуға жол беріледі.
Генератордың торапқа параллельді жүмысқа нақты синхрондалу
әдісі бойынша қосылуы оперативті персонал арқылы қолмен қалай
қосылса автоматты синхродау күрылғысы көмегімен де қосылады.
Синхронды генератордың нақты синхрондаудың авгоматты
қүрылғысы нақты синхрондалудың үш шартын қамтамасыз ететін
негізгі үш блоктан түрады [3,4]:
- Электростанция шинасындағы кернеу мен генератордың ЭКК
амплитудасының теңдігі (кернеу амплитудасын теңестіруші);
- Генератордың айналу жиілігінің синхрондапу жиілігіне
жақындыға (жиілік теңестірушісі);
- Электростанция шинасындағы кернеу мен генератор ЭҚК
векторларының фаза бойынша сәйкестігі (автоматты синхронизатор).
Автомаіты синхронизатор элетростанция шинасындағы кернеу
мен генератордың ЭҚК векторларынын сәйкес келу уақытынан озуы
бар ажыратқыш жетегінің қосылуына сигнал береді.
Сондықтанда бірінші автоматты синхронизаторлар берілген
езгермейтін 3 озу — ш5 х Саж қ озу бүрышын анықтайды және түрақты
озу бүрышы бар автоматты синхронизаторлар (ТОБАС) деп аталды.
Біракта (аясқ ажыратқышының үнемі қосылуы кезінде озу
бүрышы ш3 -дан тәуелді айнымалы болуы керек.
Қазіргі заманауи автоматты синхронизаторлар 1озу озу уақытын
анықтаумен жасалады және түрақты уақыт озу бар автоматгы
синхронизатор (ТУОАС) деп аталады.
Автоматты синхронизатордың соңғы жасалулары арнайы
аналогты немесе сандық есептегіш қүрылғы түрінде, олар қажетті со8
69
озу бұрышының өзгерісімен өзгерелі жәнеде синхронды генератордың
айналуын тенүдемелілігін де аныктайды.
4.3.2 Турақты бұрыш озуы бар синхронизатор
Тұрақты уакыт озуы ьар синхронизатор сұлбасы 4.3 - суретінде
келтірілген.
КТ.1
4.3 - сурет -- Тұрактьі уакыт озуы бар синхронизатор сұлбасы
Сұлбадағы берілген 6 0зу тұракты озу бұрышын алу и 5 үйкеліс
кернеуіне қосылған КҮ2 минималды кернеу релесінің көмегімен іске
асырылады.
Үйкеліс
кернеуі
торап
пек
генератордың
трансфорамторларының екіншілік орамаларының кернеу айырымына
қосылу жолымен алынады, яғи и 5 = иг — ис.
иг = ІІГ х 5Іп юг х [ , ис = ІІ,. х зіп сос х і
болғандыктан
онда
лүпіл кернеуі
и 5 = ІІГ х
5 Іпшг
х I - ІІСх 5 іпшс х і.
70
(4.5)
II,
ие болады
= Цс =
11
кезінде үйкеліс кернеуі үшін өрнек келесідей түрге
и 3 = ІҒ х (зіп сог х I - зіп сос х 4) =
=
X 5Іп ( 0>5 Х 1/ 2 ^
х С05
+
<4 -6)
(4.6) өрнегінен и5 үйкеліс кернеуі торап пен генератордың
бүрыштық айналу жиілігінің жартылай жиынтыгына жэне жартылай
айырмашылығына тең болатын екі жиіліктің функциясындағы
гормоникалық тербеліс екені көрініп түр. Синхронизатордьщ жүмыс
аумагы үйкеліс кернеуінің бүгілуінің төменгі бөлігі болып табылады,
ол (4.6) өрнегінде жақшада көрсетілген.
кернеуі мен 5 бүрышы арасында Ц5 = 211 ■5 Іп
тэуелділігі
болғандықтан, 1 1 ^ 2 кренеуі кезінде әрекет етуге бапталған КУ2
релесі берілген бозу озу бүрышы кезінде әрекет етеді.
Ю5 үйкелісін баққылау үйкеліс кернеуінің езгеру жылдамдығы
бойынша іске асырылады және ІІКуі кернеуі кезінде жүмыс істеуге
бапталған КУІ кернеу релесінің, КУ2 кернеу релесі жэне КТ
релесінің көмегімен іске асырылады. КЫ жэне КЬ2 аралық релелері
логикалық сүлбаны қүрады.
Берілген
синхронизатордың
жүмыс
принципі
келесіге
негізделген. Жарғыдағыдан жоғары лүпіл кернеуі кезінде КУІ және
КУ2 кернеу релелері іске қосылады, КУI релесі өзінің түйіспесін
ажыратулы үстайды, ал КУ2 релесі түйықтаулы. КҮІ кернеу
релесінің ІІКУі әрекет ету жарғысы, КУ2 кернеу релесінікінен жоғары,
лүпілдің эрбір периоды сайн ез түйыспесін түйықтайды жэне КТ
уақыт релесін іске қосады. Осымен қатар 1 озу уақыг интервалы мен КТ
уақыт релесінің жарғысымен салыстыру іске асырылады.
Жиіліктің үлкен айырмашылығы кезінде, яғни а>5 > ш5 рұқ кезінде
КУ2 кернеу релесі өз түйіспелерін, Кт уақыт релесі өзінің КТ.2
түйіспесінен бүрын түйықтайды. Сондықтанда КТ релесінің уақыт
үстамасы біткеннен кейін КЬ2 релесі әрекет етпейді, себебі оның
тізбегіндегі КЫ .1
түйіспесі айырулы, және ажыратқыштың
қосылуына импульс берілмейді.
Егерде үйкелім жылдамдығы рүқсат етілгеннен аз немесе оған
теңболатын болса, яғни со3 < озз рұқ кернеу ақырын төмендейді және
сондыктанда КТ уақыт релесі өз түйіспелерін КҮ2 кернеу релесі
71
әрекет еткеннен бұрын тұйыктайды. КТ.2 түйіспесінің түйықталу
кезінде, Ю_2 релесі әлі қосулы тұрган КЫ 1 түйіспе аркылы қорек
алады жэнеде өзінің КІЛ.2 түйіспесі арқылы өзіндік үсталады. КЫ.1
түйіспесі түйықталады жэне ажыратқыш тізбегін қосуға дайындайды.
Лүпіл кернеуінің одан арғы төмендеу кезінде КУ2 релесі эрекет
етеді жэне КЫ реле тізбегіндегі түйіспесін айырады, ол қоректен
айырылып ажыратқыштың қосылу тізбегіндегі өзінін К Ы .2 түйіспесін
түйықтайды.
Осылайша түрақты бүрыш озуы бар ажыраткыштың қосылуына
берілетін импульс тек со3 < со5 р-уқ үйкелісі кезінде қаматасыз етіледі.
Қарастырылған
синхронизатордың
атыкшылығы
жасалу
карапайымдылығы болып табылады. Түрақты бүрыш озуы бар
синхрокизатордың негізгі жетіспеушілігі олардың соқтығысуы бар
генератордың аз ғана үйкеліс жылдамдығы кезінде қосылуы болып
табылады.
Гүрақты бұрыш озуы бар синхронизатормен берілетін уақыт
озуы үйкеліс жиілігінің айырмашылығы кезінде, келесі өрнек арқылы
анықталады
Іозу = 5 °ЗУ/ ш 3.
6 03у —
(4 .7 )
шамасы түрақты
болғандықтан,
синхронизатормен
берілетін үтікеліс жылдамдығы неғұрлым аз болатын болса, уақыт озу
соншалыкты жогары болады. жәнеде генератордың торапқа қосылу
кезіндегі кателік бұрышы да сонщалықты жоғары болады, себебі
ажыратқыштың қосылу уакыты тұрақты. 4.3 суретіндегі диаграммадан
со3 = <й3;рұқ үйкеліс жиілігі кезінде генератордың қосылуы дэл
оптимум сәтінде іске асырылады, себебі бұл кезде
= 1 ажк болады.
Бірақта со5 < со5рүқ кезінде ажыратқыш оптимумнан бұрын қосылады,
себебі бұл жағдайда 1 0зу > 1 ажк болады.
Түрақгы бұрыш озуы бар жартылай автоматты синхрондаугы
әдетте шектеуші, генератор синхрондауы кезіндегі оперативті
персоналдың жұмыс дұрыстығын бақылайтын қүрылғы ретінде
қолданылады. Осыған орай синхронизаторның тізбегі басқару кілінің
түйіспелерімен тізбектей қосылады.
Генераторды синхронизатор
оператор ажыраткыштың қосылуына синхронизатор бағытшаларын
бакылай отырып бұйрыкты колмен береді, ал синхронизатор
берілгенен аз озу бүрышы кезінде жэне рүқсат етілген үйкеліс
жьтлдамдығы кезінде генератор ажыратқышын косуға рұқсат береді.
72
4.3.3 Тұракты уакыт озуы бар автоматты синхронизаторлар
Электрстанцияларында келесі типті тұрақты уақыт озуы бар
синхронизаторлар кең коданысқа ие: АСТ - 4, ТАСҚ (түйіспесіз
автомаіты синхронизация күрылғысы).
АСТ - 4 жэне ТАСҚ типті автоматты синхрондаушыларнақты
синхронизация кезіндегі барлык операциялардың автоматы іске
асыуын ақматасыз етеді [9]. Берілген автосинхронизаторлар келесідей
негізгі түйіндерге ие:
- Ажыраткыштың
қосылуына
импульстің
берілу
сәтін
анықтайтын озу туйіні;
- Синхрондалатын генератордың қосылуы үшін үйкеліс шегін
анықтайтын жиіліктер айырмашылыгын бақылайтын түйін;
- Синхрондалатын генератор мен торап кернеуін салыстыратын
кернеу айырмашылығын бақылайтын түйін;
- Синхрондалатын генертор мен тораптың айналу жиілігін
түзейітн түйін;
- Автосинхронизатор сұлбасындағы элекменттерінін ұйлесімді
әрекетін қамтамасыз ететін шектегіштер түйіні.
Түрақты уақыт озуы бар автоматты синхронизатордың
функционалдық сұлбасы 4.4 - суретінде келтірілген.
УЗ
2Р
АО
АШ
4.4
- сурет Түрақты уақыт
синхронизатордың функционалды сұлбасы
ЕА
озуы
бар
автоматты
АСТ - 4 және ТАСҚ типті автоматты синхронизаторлар 8 фаза
ыгысу бұрышы мен <в3
жиіліктер айырмашылығы туралы
мәліметтерді қолданады. Ол мәліметтерді и5 лүпіл кернеуін и5
73
кернеуінің амплитудалык шамасына бүгілетін кисық формасындағы
кернеуге
= 2 х Е х зіп (
Х% \
(4.8)
түрлендіру негізінде алады және 4.5 - суретінде келтірілген.
и5 ь:ернеуін түрлендіру Ү5 түзеткішімен түрлендіруге әкеледі
және (о5 < (шг + шс) / 2 « шс жиілік айырмашылығымен өзгеретін ті3
кұрайтын
2
Ғтөмекгі жиілікті фильтрмен гығаруга әкеледі.
4.5
- сурет - түракгы уакыт озуы бар синхроннзатордын
жұмысын түсіндіретін диаграмма
(0зу тұрақтьі уақыт озуын белгілеу үшін (і5 кернеу жиынтығынын
қасиетіемн пайдаланады және оның туындысы
сШ,
сіі
= ЕX
о о . X С05 -
5
74
нөлдік мэні арқылы өтеді, синхондау сәті үшін оптималды озуы бар
п х т8, о 5 жиілігінің айырмашылығынан
бозу = <о5 х і 03у < тт/3
шектеулі бүрыштанынан тэуелсіз 1 03у уақытына ці8 шамасын нөлге
дейін темендетуш 5 [3,4].
А \¥ сумматорының шығуындағы жиынтық кернеу
уақытында тең:
ІІ^ = Кі х Ц5 + к2 х
10
= Т8 - £озу
^ 1/,^ = 2 х к, х Е х 5 Іп(а)3 X 10 / 2 ) +
+ к 2 х Е х ш5 х со 5 (и>з х 10 / 2 ) = 0.
(4.9)
103у = Т5 — і 0 кезінде (4.9) сәйкес ие боламыз
2 х кх х ^ ( а )3 х 103у/ 2 ) = к2 х аз5.
бозу аз бүрыштары кезінде
сондықтанжа (4.10) сәйкес
1 §;6 озу/ 2
~
6 озу/ 2
*оэу = К2 /К х =С0П5ІІ.
(4.10)
функция және
(4.11)
Ажыратқыш жетегін қосуға берілген дискретті сигналы релелі
эрекеттің, А\Ү сумматорының шыуындағы шамасын нөлдік шамамен
салыстыратын ЕА компараторында жасалынады.
ЕА компараторының шығуындағы 1/к сигналы автоматты
синхронизатордың логикалық бөлімге ЛБ келіп түседі және оның
шығуында басқаратың әсерге ш5 жиілік айрмашылығы, үйкелісті
өлшейтін органмен ҮӨО шектелетін, рүқсат етілген о)5рұқ
шамасынан аспауы шартында түрлендіріледі. ҮӨО КУ минималды
кернеу өлшегіш релесінен түрады, ол 5озу рұқ рүқсат етілген озу
бүрышын белгілейді.
Автоматты синхронизатор келесі түрдде жүмыс істейді. со5І -<
оо3)рұқ кезінде синхронизатормен анықталатын озу бүрышы 6 озу1 =
шзі х Іаж қ < 2 озу рұқ = 0 )5рұқ X Іаж қ жэне сондықтанда ІІ3 кернеуі мен
5 бүрышының төмендеу шамасына байланысты бірінші болып ҮӨО
релесі эрекет етеді, себебі 6 озу1 < 6 Әе1 болады жэне I) с сигналын ЛБ
логикалық бөлім шығуына беріледі, ал ол болса ІІҚ сигнапының ЕА
компараторының шығуынан логикалык бөлім арқылы өтуіне рүқсат
75
береді. Егерде соз2 > со5 руқ болса, онда бұрыш та 6 03у2 < 6 03урүқ
болады жэне сондыктанда бірінші болып ЕА компараторы әрекет
етеді, себебі 6 озу2 ■< 6 ә е2 болады, бірақ оның ІІҚ сигналы логикалық
бөлімнің шығуына өтпейді.
Ажыратқыштьщ жетегіңн қосатын басқарушы сигналдың
қалыптасуына тиымды салынады және амплитуданы өзгертетін
органнан АӨО рұксат етілмейгін Е г х амплитуда айырмашылығы
кезінде і ; т сигналы және Ъ1 ш, себебі жоғарыда қарастырылған
синхронизатордың
уақыт
озуын
анықтайтын
катынасынан,
амплитудалардың теңдігі кезінде ғана эділ болады.
АСТ 4 типті тұракты уақыт озуы бар автоматты
синхронизатордың сұлбасы 4.6 - суретінде келтірілген.
АСТ — 4 синхронизаторының жұмысына торап пен генертор
кернеуінің өзгеруі айтарлықтай әсер етпейді. Синхронизатор
кернеудің номиналды мэнінен ДІІ = +15% шамасы шектеріндегі
ауытқулар кезінде қалыпты жұмыс істейді [9]. Синхронизацияға
Д / = 0,2 — 0,3 Гц шектеріндегі ауытқуларда рұқсат беріледі.
Генераторлар кернеудің номинаггды мэнінен ДІІ = +10%
шектерінде калыпына келтіретін автоматты кернеу реттегіштерімен
жабдыкталатынын
ескере
отырып,
синхронизаторлар
кернеу
тарылтқышынсыз жасалынады [9].
Автосинхронизатор
түйіспелеріне
энергожүйе
трансформаторының екі фазасьшан кернеу жэне синхрондалатын
генератордың кернеу трансформаторының үш фазасынан кернеу
беріледі (жерлендірілген «в» фазасы - энергожүйе мен генератор ТУ
үшін ортақ).
Автосинхронизатордың озу түйіні ТЬ трансреакторынан
(дифференциалды трансформатордың) жэне екіорамалы КЬро полярлы
реле. Осы реленің 2 орамасы Ю реостатымен тізбектей жэне Т[.
трансреакторының біріншілік орамасымен параллель ажлғанған, ал 1
орамасы ТЬ трансреакторының екіншілік орамасының тізбегіне Я2
резисторымен бірге тізбектей жалғанған.
ТЬ трансреакторынын біріншілік орамасына согудың түзетілген
кернеуі келтіріледі, 4.7 - сурет. Түзетілген кернеудің соғ>гының әрбір
периоды сайын өз мэнін үздіксіз өзгертедді, сондықтанда
трансреактордың екінші орамасында ЭҚК индукцияланады.
Трансреакгордың екішілік кернеуі белгісін біріншілік кернеудің
максимумы кезінде өзгертеді, ал генератор мен энергожүйе ЭҚК
векторларыньщ фазасы сэйкес келген кезде ең жоғарығы
амплитудалық мәніне жетеді, 4.7 - сурет.
76
О зу түй ін і
Жіііпік
аГіырыашылыгьгнын
б а п іл а у туйіні
і
Кернеу
і
айырмашылыгын
і
бақылау түйіні
.АЛналу жнілінін
жүзггу түйіні
4.6
сүлбасы
- сурет - АСТ - типті тұрақты уақыт озуы бар синхронизатор
КЬР0 релесінің 2 орамасы бойынша өтетін ток соғу кернеуш
пропорционалды
і2 = к 2
х І І 5 = к 2 х 2 х II х 5 І п ( с о 5 х і / 2 ) .
77
(4.12
4.6 - сурет ( ж алгасы)
1 - кіріс кернеуі; 2 - дифференциалдайтын трансфораматордың
(трансреактор) екінші орамасындағы кернеу
4.7 - сурет - Озу орамасының жұмысын түсіндіретін диаграмма
78
КЬро релесінің 1 орамасы бойынша трансреактордың екіншілік
тогы өтеді, ол түзетілген кернеу согуының туындысына пропорционал
= -к^ х 2 х Ц х (ю3/ 2 ) х со5( ш5 X Г/2).
(4.13)
(4.12) және (4.13) өрнектеріндегі ка және к2 - пропорционалдық
коэффициенті, олардың шамасын К.1 және КЗ резисторларының
кедергісін реттеумен өзгертеді.
Озу релесі екі ораманың тогы да оң мәнге ие болатындай етіп
қосылған, реленің қозғалмалы жүйесіне тежегіш момент әсер етеді.
КЬро р>елесі әрекет етеді және өзінің түйіспелерін тек қана 1 орама
мәнін өзгертіп 2 орама тогына тең болған кеде ғана ауыстырып
қосады, 4.7 - сурет. Осылайша КЬро релесінің эрекет ету шарты келесі
түрге ие болады
І2 < Н і І -
(4.14)
КЬро озу релесінің әрекет етуі болатын уақыт моментін (4.14)
шартынан және (4.12) және (4.13) өрнегінен аламыз. (4.12) және (4.13)
(4.14) -ке қойғаннан кейін кейбір түрлендірулерге ие боламыз
С§(ш5 х с / 2 ) = - К і Х и 5/ ( 2 х к 2).
6
(4.15)
бүрышының аз ғана мәнінде қабылдауға болады
со3 X I
18
2
(В5 х і
2
*
I = — к а / к 2 ақырғы аламыз. Осылайша КЬр0 релесінің әрекет ету
уақытының моменті түрақты болып табылады және ю3 үйкелісінен
тәуелсіз. Бүл автосинхронизатор озу түйінімен бекітілетін озу уақыты.
Озу уақытының лақтыруы жиіліктің частот Д / = 0,04 — 0,25 Гц
айырмашылығы кезінде үш электрлік градустан аспайды.
Автосинхронизатордың
уақыт
озуының
шамасы
КЗ
резисторының көмегімен реттеледі. КЗ резисторының кедергісі
неғүрлым жоғары болса, реленің 2 орамасындағы ток соншалықты аз
болады және озу уақыты да көп болады.
Синхрондалатын кернеу жиілігінің айырмашылығын бақылау КҒ
релесінің көмегімен іске асырылады, ол ІІ5 соғу кернеуіне У82
түзеткіші және Я4 резисторы арқылы жалғанған. КҒ релесі әрекет
79
етеді, егерде оның қысқыштарындағы кернеу әрекет ету кернеуіне тең
немесе аз болса, яғни
< ІІкғ = 2 X Ц X зіп (я X / 3>рұк X 1озу) ,
(4.16)
мұидағы / з руқ рұксат етілген, синхрондалатын кернеу
жиілігінің айырмашылығын есептеу кезінде беріледі;
1 03у - оптимумның озу уақыты, ажыратқыштың өзіндік
қосылу уақытына тең.
КҒ релесі якорын түсіретіндей жиілікті өзгерту Я4 резисторының
кедергісін өзгерту арқылы іске асырылады, 4.6 - сурет.
Үлкен
үйкеліс
кезіндегі
автосинхронизатордың
жалған
жүмысының алдын алу үшін КҒ релесінің орамасына параллель С2
конденсторы қосылған. Оның сиымдылығы жиіліктің айырмашылығы
0,5 — 1,0 Гц-тен көп кезінде, КҒ релесі өз якорын түсірмеуі және
автосинхронизатордың
жүмысын
шектеуі
үшін
арналған.
Конденсатордың
бар
болуының
арқасында
КҒ
релесінің
орамасындағы кернеу жиілік айырмашылығының жоғарылығы кезінде
нөлге дейін төмендемейді, 4.8 - суретінде нүктелі сызықпен
көрсетілгендей өзгереді, себебі конденсатордың разраяды салдарынан
реле орамасындағы кернеу сақталып тұрады. Жиіліктің аз
айырмашылығы кезінде конденсатордың бары КҒ релесінің
жұмысына әсерін тигізбейді, себебі оның орамасындағы кернеу осы
жағдайда согу кернеуінің қисығы бойынша төмендейді.
4.8 - сурет - Жиілік айырмашылығын бақылайтын түйін мен озу
түйінінің үйлесімді жүмысын түсіндіретін диаграмма
80
(4.16) бойынша анықталатын 11кғ әрекет ету кернеуі жиілік
айырмашылыгын бақылайтын түйін мен озу түйінінің үйлесімді
жұмысының шарттарынан таңдалады. Егерде үйкеліс жиілігі (о5 >
Ш5 рұқ болса, онда 4.8 суретінде көрінетіндей бірінші болып озу релесі
әрекет етеді, ал содан кейін жиілікті бакылайтын реле қосылады жэне
ажыратқыштың қосылуы іске асырылмайды. Егерде үйкелу жиілігі
<
со5 руқ болса, онда бірінші болып жиілікті бақылайтын реле,
екінші озу релесі іске косылады жәнеде осы жагдайда ажыратқышты
іске қосатын импульс беріледі [9].
Энергожүйе
мен
синхрондалатын
геңератордың
кернеу
айырмашылығын бақылау КУ релесінің көмегімен іске асырылады, ол
У83 түзеткіші аркылы энергожүйе мен генераторға ортақ В фазасы
мен кернеу соғуына қосылған К 6 резисторының ортаңғы нүктесі
арасына қосылған.
К \' релесінің орамасына параллель СЗ конденсаторы қосылған,
оның сиымдылығы реле якорынын жіберуі согу жиілігінің Д / < 0,2 -г
0,3 Гц сәті кезінде іске қосылатындай етіп таңдалады. КУ релесінің
жарғысы Я7 резисторының көмегімен реттеледі.
Егерде энергожүйе мен синхрондалатын генератор кернеуі
шамалары бойынша тең болса жэне фаза бойынша сәйкес болса, онда
КУ релесінің орамасына кернеудің максималды мәні беріледі және
реле якоры тартылады
= к х %/3 ‘X 11ф,
(4.17)
мүндағы к - пропорционалдық коэффициенті;
ІІф - фазалық кернеу.
Энергожүйе мен синхрондалатын генератор кернеуінің теңдігі
кезінде және У(: және (іг векторларының аралығы 180" кезінде КҮ
релесіне келтірілген кернеу нөлге тең болады жэне өз якорын түсіреді.
Егерде кернеулер өзара тең болмаса онда К \' релесі 6
ьүрышының кез келген мәніде кернеу астында болады және оның
якоры тартылып түрады.
Синхрондалатын
кернеулер
шамасының
арасынағы
айырмашылык берілген шамадан аспаса онда 8 бүрышынын 180°-ка
жуық кезінде кернеу әртүрлілігін бақылайтын рее якорын түсіреді,
сонымен қатар КУ.І түйіспесін түйыктайды және К \ , 2 түйіспесін
айырады [9]. Осы уақытта да КЬ р0.2 озу релесінің түйіспесі және КҒ.2
жиілікті бақылау релесінің түйіспесі де түйыкталады да КІЛ релесінің
әрекет етуіне әкеледі. Соңғысы әрекет еткеннен кейін езінің КЫ .1
81
және КІЛ.2 түйіспелері арқылы өзіндік ұсталады, ал КЛІ.З
түйіспесімен тізбекті КЬ2 шығу релесінің эрекет етуіне дайындайды.
КІ.2 релесі іске косылып КУ релесі якорын тартып және КУ.2
түйіспесін тұйықтайды, ал КХр,,, және КҒ.1 түйіспелері осы уақытта
тұйықталады.
КІ.2 шығу релесі бірінші болып іске қосылады егерде КҒ.1
жиілікті бақылайтын релесі, ал содан кейін КЬ001 озу релесі түйіспесін
түйықтаса, ягни со3< и>5,рұкүйкеліс жиілігі кезінде, 4.8 - сурет.
КЬ2 релесі эрекет еткеннен кейін КЬ2.2 түйіспесінің көмегімен
өзіндік үсталынады, ал КЬ2.3 түйіспесімен ажыратқыштың
қосылуына импульс береді, ал КЬ2.1 түйіспесімен КЬІ реле тізбегін
үзеді.
Егерде (о5 > <взлоп болса онда КЬро озу релесі КҒ жиілікті бақылау
релесінен бүрын қосылады және өзінің КІЛ реле тізбегіндегі К ь ро2
түйіспесін айырады. Сонгысы қорек көзінен айырылып өзінің КЬ2
реле орамасының тізбегіндегі КЫ .З түйіспесін айырады. КҒ релесінің
одан кейінгі іске қосылуы КЫ релесінің іске қосылуына әкеледі,
себебі оның орамасының тізбегі КҒ.2 түйіспесімен айырылады және
ажыратқыштың қосылуына импульс берілмейді.
КЬ2 реле орамасының тізбегіндегі С4 конденсаторы мен К11
резисторы түйіспелер жүмысын жеңілдету үшін қарастырылған. КЬ2
реле
тізбегі
80Т
ажыратқышының
қосымша
түйіспесімен
бакыланады, ажыратқыш ажыраулы болғанда түйық. Ажыратқыш
қосылғаннан кейін 8 0 Т түйіспесі айырылады жэне КҺ2 релесі
қорегінен айырылады.
Айналу жиілігін реттейтін түйін екі үйкеліс релесінен «Қосу»
КЬП, жэне «Азайту» К Ц жэне бір КТ уақыт релесінен түрады. КТ„
релесі У84 түзеткіші мен К9 резисторы арқылы ІТК[,П= ЫА.Г _ Ь'с,с
кернеуіне косылган, 4.6 сурет.
КХУрелесі У85 түзеткіші мен К.10 резисторы арқылы ІЛкі у - ^с.г Цс,с кернеуіне қосылган, 4.6 - сурет.
КЬ„ және
КЬУ осылай
қосылуының арқасында реле
орамасындағы кернеу үйкелісі бір біріне қатысты 60° бүрышқа
ығысады.
КЬ„ және КЬу релелерінің әрекет ету жарғысы бірдей етіп
таңдалады жэне сәйкесінше К9 және К10 резисторларымен реттеледі.
Егерде
синхрондалатын
генератордың
айналу
жиілігі
энергожүйенің эквивалентті генераторыньщ айналу жиілігінен аз
болса, яғни генератор кернеуінің векторы энергожүйе кернеуінің
векторынан қалып қалады, 5 бүрышы оң жартылай жазықтықка
өзгереді жэне сондықтандай соғудың әрбір периодында КЬП релесі
82
бірінші болып әрекет етеді. КЬПрелесі эрекет етіп КЬп.і түйіспесімен
КЬУ реле тізбегін айырады, ал КЬ П2 түйіспесімен КТ релесін іске
қосады, КЬп.з түйіспесімен тізбекті «Азайту»-ға айырады, ал КІ.п4
түйіспесімен «Қосу»-ға импульс береді.
Синхрондалатын
генератордьщ
жиілігі
энергожүйенің
эквивалентті генераторының айналу жиілігінен жоғары болатын
жағдайда, б бүрышы теріс жартылай жазықтыққа өзгереді, және
сондықтанда соғудың эрбір перилдында КЬу релесі бірінші болып
әрекет етеді. К І у релесі әрекет етіп КЬу і түйіспесімен КІ,П реле
тізбегін айырады, КЬ У 2 түйіспесімен КТ уақыт релесін іске қосады,
КЬп4 түйіспесімен тізбекті «Қосу»-ға айырады, ал КЬп3 түйіспесімен
«Азайту»-га импульс береді [9].
«Қосу» және «Азайту» импульсінің үзақтығын шектеу үшін КТ
уақыт релесі қызмет етеді. Іске қосылудың бірінші сәтінде КТ релесі
С5
конденсаторының
сиымдылыгымен
шунтирленеді.
С5
конденсаторындағы кернеу КТ уақыт релесінің жарғысына дейін
жеткен кезде соңғысы әрекет етеді және МИЧВ-ға импульстің беруін
КТ.З түйіспесін айыру жолымен тоқтатады. КТ.1 түйіспесімен С5
конденсаторының заряд тізбегін ажыратады, ал КТ.2 түйіспесімен С5
конденсаторы К12 разрядты резисторына қосылады. С5 конденсаторы
разрядталганнан кейін және КЬП және КІ,у релесі қайтарылғаннан
кейін уақыт релесі қайтадан жүмыска дайын болады.
ТАСҚ
типті
автосинхронизаторы
АСТ
4
типті
автосинхронизаторы сияқты қүрылымдық сүлбаға ие, бірақта «Логика
Т» сериялы жартылайөткізгіштік логикалық элементтерін қолданып
жасалған. Жартылайөткізгішті логикалык элементтерді пайдалану
нақты синхрондаудың күрделі функцияларын оңай іске асыруға
мүмкіндік береді, бүл қүрылғыны жүмыста сенімді етеді.
АСТ — 4 жэне ТАСҚ автосинхронизаторының жетіспеуушілігі
олар уақыт озуында айтарлықтай қателіктерге ие, ол өз кезегінде
кернеу айырмашылығының 1 0 %-дан астам теңсіздігі кезінде
автосинхронизатордың эрекетіне тиым салады. Сонымен қатар аз гана
үйкеліс кезінде, қосылу сэтті болады десе де кері қайтарулар болады.
4.3.4 Микроэлектронды аналогты автоматты синхронизатор
СА-1
типті
Микроэлектронды
ана/тогты
автоматты
синхронизатор есептелетін озу бүрышына ие
5 озу бүрышын
генератордың айналу үдеуін есепке ала отырып орнатады [3,4]
^озу = ^50 ^ ^озу і ^5 ^ (^Оп/^)’
83
(4-18)
Есептелетін бұрыш озуы бар автоматты синхронизатордың
функционалды сұлбасы 4.9 - суретінде келтірілген.
Синхронизатордың іске қосылу шарты 6 + 5 0П = 2 х тг немесе
4.9 - сурет — СА-1 типті есептелетін озу бұрышы бар автоматты
синхронизатордың функционалдык сұлбасы
Озу
бұрышын
өлшейтін
орган
(ОБӨО)
Ег х
және
Цш
арасындағы 5 фаза ыгысу бұрышының ВИГШӨ уақытимпульстік
түрлендіргішінен, 6 бұрышынан пропорционалды
кернеуін
құрайтын тұрақтыны бөлегін 2Ғ төменгі жиілік фильтрінен, АЭІ,
А 02ек і
дифференциаторынан
жэне
\\/ЕА1
сумматоркомпараторынан тұрады, ол (4.19) сәйкес кернеуді салыстырады
Цб + ( ^ І І б М 2) X (х*т/2 ) = -(сШ 6/ск) х і оп + 1)50,
(4.20)
мұндағы и 80 - 5 = 0,271 х п бұрышы кезіндегі 2 Ғ гаығуындағы
кернеу.
Синхронды генератордың Егх = ІІГ ЭҚК-і мен электрстанция
шинасындағы ІІШ кернеуі арасындағы 6 = о>5 X I
фаза ыгысу
84
бүрышының уақытимпульстік түрлендіргішінің ВИП сұлбасы 4.10 суретінде көрсетілген.
ВИП ІІШ және Егх = ІІГ лездік шамаларының белгісі бойынша
сәкессіздіктің транзисторлы элементгерінде жасалган, 4. 11- сурет.
иш және иг кернеулерінің оң шамасы кезінде іб база тогымен V II
жэне УТЗ транзисторлары ашық, ал иш және игтеріс шамалы кернеу
кезінде ҮТ2 және УТ4 транзисторлары ашық және ВИП шығуындағы
Ііф кернеуі іс жүзінде нөлге тең. иш және иг кернеуінің лездік
шамаларының сәйкессіздік уақытында көрсетілген екі транзситордың
біреуі олардың өтпелі эмиттеріндегі кері кернеумен жабык болады
[3,4].
иг кернеуінің оң жарты периодында УТІ немесе УТ4
транзисторлары жабық, ал теріс жарты периодта - УТ2 жэне УТЗ.
ВЖ І шығуындпғы 11ф кернеуі Еп қорек көзінің ЭҚК белігіне тең, ол
К1, К2 резисторларындағы бөлгіштермен анықталады. ВИП
шығуындағы IIф кернеуі 8 фаза ығысу бүрышына пропорңионалды,
өзгермейтін Іф = 1 нсп = 6 /сос үзақтығы бар тікбүрышты импульс
болып табылады (4.11 - сурет).
ІІф уақытимгіульстік кернеуінің II§ тұрақты құраушысы Еп қорек
көзінің тұрақты ЭҚК кезінде 6 = а>5 • I бүрышына пропорционалды.
II5 жоғары өнімді инерцалық 2Ғ төменгі жиілік фильтрімен бөлінеді.
5 = 0, 2я • п
бүрышы кезіндегі минималды II60 бүрышы ІІ60 =
0,5 В, ал 6 = п ■тг бұрышы кезінде максималды мэні ІІ§ 0 = 10,5 В тең
болады.
Инвертор
режимінде
қосылған
белсенді
АЭІ
дифференциалдаушы шығысында 6 ығысу бүрышының туындысын
модельдейтін, яғни синхронды генератордың со5 үйкелу жиілігін
ІІ5 = —Т сШ5 /с1І кернеуі түріндегі сигнал қалыптастырылады.
АӘ2 дифференциалдаушы шығысындағы
ІІ5 = Тг х Т2 х с12 ІІд/ск 2 кернеуі турбогенератордың айналу а 5 үдеуін
көрсетеді.
Дифференциаторлардың Тх = Ко с1 X Сх және Т2 = Н.ос2 х С2
уақыт
тұрақтылары
кері
байланыстың
Ко с 1
және
Кос2
резисторларының кедергілерінің дискретті өзгеруімен орнатылады.
\УЕА1 сумматор-компараторы оның шығысына келіп түсетін
кернеуді жиыннақтайды дәне салыстырады. Олардың тең болу сәтінде
ол IIв дискретті (бірлік) сигналын береді, 4.11 - сурет, ол бойынша
нақты синхрондаудың барлық шарттарын орындау кезінде есептелген
8 0П ощу бұрышы бар ажыратқышты қосуға сигнал қалыптасады.
85
86
4.10 - сурет- Озу бұрышын өлшейтін орган сұлбасы
4.11 - сурет - Озу бұрышын өлшейтін органымен фаза ығысу
бұрышы бойынша
сигналды
жэне басқа да сигналдарды
қалыптастыруын көрсететін графиктер
Озу бұрышын өлшейтін орган IIл кернеуінің А 8 V түзеткішін,
үйкелі жиілігінің + о >3 абсолютті жылдамдығының мәнін көрсететін
IIм шығу кернеуін құрайды.
87
СА - 1 автоматты синхронизаторының амплитуда айырымын
өлшейтін орган (АӨО) 4.12 суретінде көрсетілген.
Жүйенің кернеу трансформаторынан келетін иш кернеуі ТЬУІ
аралык кернеу трансформаторының шығуна келіп түседі, ап
синхрондалагын генератордың кернеу трансформаторынан иг кернеуі
ТІ,У2 аралык кернеу трансфорамторының шыгуына келіп түседі.
Берілген кернеулер екі У 8 1 жэне У82 түзеткіштерінің көмегімен
түзетіледі, олардан қарапайым КС - жиілік филтрінің көмегімен ІІ0ш
және Ц0г тұракты қүраушылары және оларыдң ДІІ0 = ІІ0ш - ІІ0г
айырымдары алынады. Өлшегіш органның релелік әрекеті ЕАІ жэне
ЕА2 компараторларының көмегімен қамтамасыз етіледі, түрлендіретін
интегралды
операционды
күшейткіштерде
және
сәйкесінше
дифференциалды қосылу негізінде жасалған. олар түрлі полярлы
±Д110 кернеулерін салыстыратын, Еп. қорек көзінің К1 және К2
резисторларының көмегімен орнатылатын Д1]ту айырмашылығының
Д1)т * ІІтш — ІІтг
пропорционалды
амплитуда
айырмашылық
шамаларымен орындалган.
ЕАІ компараторы с ( —ДІІ0) теріс кезінде әрекет етеді, ал ЕА2 рұқсат етілген Д1 1 ту абсолюттік шамасынан асатын (+ІІ0) оң
амплитуда айрмашылығы кезінде әрекет етеді.
ЕАІ және ЕА2 компараторларының шығуындағы дискретті
сигналдар логикалық бірліктерге сәйкес келетін 11^ = 112 = Еп
түріндегі оң шамалы тұрақтылар түрінде, 0 \ ¥ (ИЛИ) логикалық
элементінің шығуынан келіп түседі және ОІЛ (НЕ) интергалды
инверторынан кейін логикалык нөлге сәйкес келетін IIт тиым
салынған сигналға айналады. Рұқсат етілгенінен төмен амплитуда
айырмашылығы кезінде
= Мг « -Е „ кернеуі
элементі арқылы
өтпейді және сондықтанда 0 1 1 1 инвенторыньщ шығуында логикалық
нөл болады, ал шығуда рұқсат етегін логикалық бірлік сигналы 1 1 т
болады.
Үйкеліс жиілігінің өлшегіш органы (ҮӨО) 4.13 - суретінде
келтірілген. Үйкелу жиілігін өлшейтін орган шығуына, 4.13 - сурет,
сигналдар 1 1 ^, Іі 5 ж әне 115 түрінде, синхрондалатын кернеудің айналу
үдеуі мен үйкеліс жиілгінің абсолют шамаларына тең IIш және 11 ,
кернеулері арасындағы ығысу бұрышына сәйкес пропорционалцы озу
бұрышын өлшейтін орган шығысынан келіп түседі.
\\'ЕА1 сумматор-компараторы, екінші шығуына келіп түсетін
И = ^б.озу.рук +
кернеуі бар оның түрлендіретін кіруіндегі ІІ5
кернеуін салыстыру жолымен генеартор ажыратқышын қосу сәтіндегі
0 )5Д үйкелу жиілігінің максималды рұқсат ететін шамасын бақылайды.
88
4.12 - сурет - Амплитуда айырмашылыгын өлшейтін орган сұлбасы
ш5 < со5 рұқ үйкелу жиілігі кезінде \УЕА1 шығуында оң ІІСкернеу
түріндегі рүксат ететін сигнал пайда болады. ш5 > со5 руқ
үйкелу
жиілігі кезінде \УЕА1 шығуында теріс ІІС кернеу түріндегі тиым
салатын сигнал пайда болады.
>Л<'ЕА2 сумматор-компараторы үйкелу жиілгінің /зшек = 1 Гц
шекті абсолют шамасы бойынша синхронизатордың әрекеті мен
турбогенератордың а 5шек айналу үдеуіне тиым салатын 1 ]50рн
сигналын қалыптастырады. Іі5лзрн сигналын қалыптастыру ІІ50рн
орнатылған кернеуі бар
немесе II6 кернеулерін салыстыру
жолымен іске асырылады. УОІ, УЭ2 диодтарының арқасында \\/ГЕА2
түрлендіретін кірісіне көрсетілген кернеуден көп шама келіп түседі:
ІІ^ немесе ІІ5 оң мәні (оң мәнді үдеу кезінде). Теріс мәнді үдеу
кезінде 1! 5 белгісін өзгертеді және УБЗ диоды арқылы \^ЕА2
түрлендірмейтін крісіне барады, оның абсолют мэні и 5,0рн кернеуінен
есепгеледі. АӨО шығуынан IIт сигналы және \^ЕА1 (ИОУО) және
\УЕА2
(ИОС)
сумматор-ісомпараторларының
шығуыларынан
сиғанлдар сэйкесінше ІІҚ және 1!ә е кернеулері синхронизатордын ЛБ
логикалык бөліміне келіп түседі, 4.9 - сурет.
Синхронизатордың логикалық бөлімі егерда оның сигналдары
С т -• 0 , ал 1 1 қ = 1 болса синхрондалатын генератор ажыраткышының
қосылуына әрекет етуді қамтамасыз етеді,
4.4
Генераторлардын нақты синхрондау параметрлерін
есептеу
4.4.1
Түрақты бүрыш озуы бар синхронизагор жарғысын
есептеу
Тұракты бұрыш озуы бар синхронизаторлардың параметрлерін
есептеу инхрондау шарттарын анықтайтын қосудың 5қате кателік
бұрышы мен <з з үйелудін бүрыштық жылдамдығын есептеу [ 1 2 ].
Синхрондалатын генератордың торапқа қосылу сәтіндегі бош
қателік бүрышы келесі формула бойынша есептеледі
5 Іп 5қатеЛ
'2
= ітең х
тең
^Х
<1+
/ ( у /г х ка х 2 х Ег)
,
(4
1
2 1)
;
мүндағы
ітең = \ 2 х (2 -- 2.5) х Ігном
синхрондалатын
генератордың торапқа қосылу сәтіндегі теңдеу тогының лездік мәні;
90
2
03
О
О
оі
д
'Р
ж
1)
а«=:
ф
к
*
п
0
зК
1
Й
Он
«>>
о
91
х £ - синхрондалатын генератор мен жуйе арасында
байланысқан барлық элементтер мен жүйенің жиынтық индуктивті
кедергісі;
ка = 1 - 1,8 - токтың апериодты құраушысының бар
екенін аныктайтын коэффициент;
Ег - синхрондалатын генератордың ЭҚК.
Қосылу сэтндегі кателік бүрышы тең:
градуста
бқате = бесеп = 2 X ЗГС5ІП 6қаТе/ 2.
(4.22)
Немесе радианда
КУ2 кернеу релесінің әрекет ету кернеуі келесі формула
бойынша есептеледі
(4.24)
мұндағы 11 = 1,05 X ІІ2.Ном;
^г.ном = ЮО В - кернеу трансформаторының екіншілік
номиналды кернеуі.
Қосылу сэтіндегі <а5£сеп үйкелудің бүрыштық жылдамдығының
радиандағы шамасы келесі формула бойынша есептеледі [ 1 2 ]
ш і,есеп ~
/ і в ,'
(4.25)
мүндағы 1 ажқ - жетегі бар генератордың қосылу уақыты, с.
Пайыздық үйкелу тең
5% = о)5есеп х 1 0 0 / ( 2 х тт х /■).
(4.26)
КУІ кернеу релесінің оо5е(;еп үйкелу жылдамдығы кезіндегі
эрекет ету кернеуі формула бойынша есептеледі [ 1 2 ]
^орт,кУі — 2 х II "X 5Іп[ш5 есеп х ( і ажқ + Іқт) * 5 7 ,3 /2 ]
92
(4.27)
мұндагы Скч = 1 - 1,5 с - КТ уақыт релесінде орнатылатын
уақыт ұстамасы.
Егер үйкелу 5 < 0,5% болса, онда генератордын синхрондалу
процесін үдету максатында үйкелудің бүрыштық жылдамдыгын 2 есе
көтеруге болады. Онда үйкелудің 0)5есеп = 2 X 0 )5есеп бүрыштык
жылдамдыгы кезінде КУІ кернеу релесінің эрекет ету кернеуі келесі
формула бойынша есептеледі
^орт.куі = 2 х II -х 5І п [о)5 есеп х ( і ажқ + 2 х і кт) х 5 7 ,3 /2 ]
(4.28)
(4.28) формула бойынша есептелген, КУІ кернеу релесінің
әрекет ету шамасы оган сәйкес келетін үйкелудің со5 есеп = 2 х ш5 есеп
бүрыштық жылдамдыгы синхрондалудың түрақтылыгы түрғысынан
рүқсат етілетін болса қабылдауга болады.
Синхрондалудың түрақтылық шарты С05(5шек> —1 немесе
(5шек < 180° тең болатын болса орындалады. Шектік бүрыштың
косинусы келесі формула бойынша есептеледі
со5 5шек = со5 5°ш ~ 157 х (х^ + х£ ) х Т^ х
%/ і о о ) '
(4 -29'>
мүндағы Т} — генератор мен турбинаның айналатын бөліктерінің
уақыт инерциясының тұрақтысы, с;
*
Хсі — генератордың өтпелі индуктивті кедергісі, о.е.;
5'% — үйкелудің со5есеп = 2 X со5есеп бұрыштык
жылдамдыгына сэйкес келетін үйкелу.
Генератор мен турбинаның айналатын бөліктерінің уақыт
инерциясының түрақтысы келесі формула бойынша есептеледі
Т) = 0,011 X I X (п^ом/Р ном),
(4.30)
т
мүндағы ] - инерция моменті, т • м- ;
пНОм —айналу жылдамдыгы, айн/мин;
Рном — генератор қуаты, кВт.
4.4.2
СА - 1 типті түрақты уакыт озуы бар синхронизатор
жаргысын есептеу
СА - 1 типті түрақты уақыт озуы бар синхронизатор жарғысын
есептеу 6 ^уП
макс озудың максималды есептік бүрышын есептеу.
93
Алдымен электромагниттік момент бойынша қор коэффициенті
анықталады
км ~ 0<5/(Х(] х Імакс>РұК),
(4.31)
мұндаіы
— генератордың асқын өтпелі кедергісі;
Імакс.рүк— К°СУ
сэтіндегі
статор
тогының
периодты
қүраушысының максималды рұксаг етілген мәні.
км есептеу 1м а к с . р ұ к = 1 кезінде орындалады. Егер алынған км
мәні 2 ден аз болатын болса, онда С і к с . р ұ к шамасын төмендету керек,
ол үшін есептеуді км =■- 2 кезінде жүргізеді.
Қосылу сәтіндегі статор тогының периодты қүраушысының
максималды рүқсат етілген шамасын нақтылай келесі формула
бойынша іске асырылады
^макс.рұқ = 0 |5 / ( Х ( | X Кдо).
( 4 .3 2 )
Синхрондалудың қателік бүрышының максималыд рүқсат етілген
шамасы келесі формула бойынша есептеледі
^макс.рұқ = ^макс.рұқ X ( х (| + Хс ) ,
( 4 .3 3 )
мүндағы хс - жүйе кедергісі;
б м а к с ,р ұ қ
~ радиандағы максималды рүқсат етілген
қателік бүрышы.
Ажыратқыштың түйіспелері түйықталу сэтіндегі үйкелудін
рүқсат етілген максималды бүрыштық жылдамдығын есептеу келесі
формула бойынша іске асырылады
^ м ак с .р ұ қ = (^м акс.рұқ — ^ с ) / [ і ц * ( ^ Қ »
^ с » )]'
(4 -3 4 )
мүндағы а )^ ксрұқ - Ажыратқыштың түйіспелері түйықталу
сэтіндегі
үйкелудің
рүқсат
етілген максималды
бүрыштык
жылдамдығы, рад/'с;
Д6 С= 0,07 ч- 0,09 рад - синхронизатордын қосымша
қателіктері;
Іқ -генератор ажыратқышының қосылу уақыты;
Д ік„ = 0,05 -т- 0,1 қ. б.
уақытының салыстырмалы лақтыруы.
94
-
ажыратқыштың
қосылу
Діс* = 0,02 қ. б. - озу уақыты бойынша
берудің салыстырмалы нақтылығы.
Максималды есептік озу бұрышы келесі формула
есептеледі
сесеп
_
и о з у ,м а к с “
. .а ж
ш м а к с ,р ү қ
у. *
л
^
с-і э
сш ек
— ° о з у ,м а к о
жарғыны
бойынша
к
.
’ •
>
мұндағы йозу^акс - турбогенераторлар үшін 135° тең максималды
шекті озу бүрышы.
Өзін тексеруге арналган сүрақтар
1. Синхронды генераторлардың өзіндік синхрондалу және накты
синхрондалудың артықшылықтары мен кемшіліктері атаңыз. Қандай
шарттарда өзіндік синхрондалу мен нақгы синхрондалу қолданылады?
2. Тұрақты уақыт озуы бар жэне түрақты бұрыш озуы бар
синхронизаторлардың артықшылықтары мен кемшіліктерін атаңыз.
3. Тұрақты бұрыш озуы бар синхронизаторлардың үйкелуін
бақылау қалай іске асырылады?
4. Тұрақты уақыт озуы бар синхронизаторлардың үйкелуін
бақылау қалай іске асырылады?
5. Автоматты синхронизатордың құрамына қандай негізгі
элементтер кіреді?
6 . Жартылай автоматты синхронизатор құрылғысындагы жиілік
айырмашылығы релесінің тағайындалу қандай?
7. Тұрақты бұрыш озуы бар синхронизатордың ю5 > со5і10ІІ
кезіндегі жұмысын түсіндіріңіз.
8 . Тұрақты бұрыш озуы бар синхронизатордың со5 < со5,дОІ1
кезіндегі жұмысын түсіндіріңіз.
9. Тұрақты уакыт озуы бар синхронизатордың со5 > ш5Я0П
кезіндегі жұмысын түсіндіріңіз.
10. Тұрақты уақыт озуы бар синхронизатордың <о5 < со5,доп
кезіндегі жұмысын түсіндіріңіз.
11. Есептелетін бұрыш озуы бар автоматты синхронизатордың
(СА-1) артықшылықтары неде?
12. Жартылай автоматты синхрондалу сұпбасының жұмысын
түсіндіріңіз?
13. Генератор ажыратқышының қосылуына, оның накты
синхрондалу кезінде, озатын эсер неге байланысты қажет жэне оны
қамтамасыз етудің қандай тәсілдері белгілі?
95
14. СА-1 автоматты синхронизаторының озу бұрышын өлшейтін
орган калай жұмыс істейді?
15. Электрстанция шинасы кернеуі мен генератор ЭҚК-нің
амплитуда айырмашылығын, СА-1 автосматты синхронизаторынын,
өлшейтін орган қалай жұмыс істейді
16. СА-1 автоматты синхронизаторының үйкеліс жиілігін
өлшейтін орган қалай жұмыс істейді?
96
5 Реактивті қуат пен кернеуді автоматты реттеу
5.1
Элетрэнергетикалык жүйедегі реатикті қуат пен кернеуді
реттеу тәсілдері мен тагайындалуы
Электрэнергетикалық жүйедегі реактивті қуат пен кернеуді
реттеу қажеттілігі бірінші кезекті тұтынушылардың талабы бойынша
анықталады, себебі олардың бәрі анықталған кернеу кезінде жұмыс
істеуге есептелген. Кернеудің қалыпты мәніненжоғары мэніне, не
төменгі мәніне ауытқуы механизмдердің өнімділігінің төмендеуіне,
электрқондыргыларының жұмыс істеу уақытының қысқаруына, өнім
жарамсызлығына экеліп соқтырады. Мысалы кернеудің 10 %-ға
темендеуі ассинхронды қозғалтқыштардың айналу моментін 19 %-ға
төмендетеді, сәйкесінше еткізілетін механизмнің өнімділігі де
төмендейді. Электр пештері өнімділігінің кенеттен төмендейді,
мысалы кернеудің 5 %-ға төмендеуі балқыту уақытын 1,5 - 2 есе
ұзартады [2 , 8 ].
ПУЭ-ға жэне ГОСТ 13109-97 сәйкес тұтынушыларда кернеудің
номиналды мәнінен ± 5%-ға темендеуіне рұқсат етіледі.
Қабылдайтын қосалқы станцияның төменгі кернеу шинасындагы
кернеу, 5.1 - сурет, тең
іі,
/ ( Р х К + (^хХ)/
\
X г / п т,
(5.1)
мұндағы и с - қабылдаушы қосалқы станцияның жоғары кернеу
шинасындагы кернеу;
Цг - генератор шинасындағы кернеу;
Я, X — трансформатор мен қоректендіруші желінің
автивті жэне реактивті кедергілері;
Р, <3 - желі бойынша берілетін активті және реактивті
қуаттар;
пт күштік трансформатордың трансформация
коэффициенті.
(5.1) өрнегінен тұтынушылардағы кернеуді келесі тәсілдер
бойынша ұстап тұруға болатындағы белгілі:
генерторлардың қозуын автоматты реттеу жолымен
электрстанциясының шинасындағы кернеуді өзгертумен;
- трансформатордың трансформация коэффициентін автоматты
реттеумен;
- желі бойынша берілетін реактивті қуатты өзгертумен;
97
- синхронды электрқозғалткыштары мен компенсаторлардың
қозуын реттеу жолымен;
- қосалқы станция шинасына орнатылатын конденсаторлар
батареясын қосу және өшіру жолымен.
V/
5.1
сүлбасы
- сурет — Кернеуді реттеу ұстанымын түсіндіретін торап
Барлық қазіргі заманғы синхронды генераторлар, компенсаторлар
және куатгы снхронды электрқозғалгқыштары қозуды автоматгы
реттейтін (ҚАР) қүрылғылармен жабдықталады.
Синхронды
машинаның ҚАР қүрылғылары кіру шамалары бойынша сезбейтін
аумактары жок реттеуді үздіксіз іске асырады, бұл генераторлардың
жасанжы түрақтылық шарггарында жүмыс істеуі үшін қажетгі
шарттардың бірі болып табылады. ҚАР қүрылғыларының негізгі
талаптары жылдам әрекеті мен қозудың қажетті деңгейін қамтамасыз
ету болып табылады.
ҚАР қүрылғылары, әрекет ететін параметрлерінен тэуелді, және
осы реакцияның сипаты не болмаса пропорционалды әрекеті бар
реттегіштерге, не болмаса күшті әрекет реттегіштеріне жатады.
Бірінші топқа берілген шамасынан ауытқитын кернеу мен ток
белгісіне әрекет ететін ҚАР кіреді. Екінші топқа қозудың автомаггы
ретгегіші кіреді, олар тек қана кернеу мен ток белгісіне ғана емес,
сондай-ақ осы және басқа да байланысты параметрлердің өзгеру
жылдамдығына да әрекет етеді.
98
Пропорционалды
әрекет
реттегіштеріне
кернеудің
электромагнитті түзеткіші бар компаундтелген кұрылғы жатады, олар
берілген нүктедегі немесе статор кыскышындағы кернеу мен
синхронды машина статоры тізбегіндегі токтың мэнінен тәуелді қозу
өзгеруін іске асырады. Пропорционалды әректті ҚАР қүрылғысы
салыстырмалы түрде баяу әрекет етеді және кернеу бойынша
статикалық қателікке ие, ол қателік қүрылғының қозу жылдамдатуын
арттыру жүмысы түзету барысында тудырылады.
Күшті әрекетті ретгегіштер жылдам қимылды қозу жүйесі бар
кезінде тез реттеуді қамтамасыз етеді жэне жоғарьшатқыш
трансформатор шығуында (генератордың трансформаторлар блогында
жүмысы кезінде) мен статор орамасы қысқыштарындағы кернеуді іс
жүзінде үнемі үстап тұрады. Олардың елеуле статикалық кателігі жоқ;
қозуды жылдамдату құрылғысы бұл реттегіштердіе, реттеу процесін
қосымша жылдамдататын қосалқы элемент болып табылады
Әртүрлі номиналды қуаты бар синхронды генераторларда келесі
қозу жүйелері колданылады:
- Түрақты ток генераторы бар электромашиналы қозу;
- 500 Гц жиілікті (жоғарыжиілікті қозу жүйесі) айнымалы тогы
бар электромашиналы қозу;
- Тиристорлы қозу жүйесі;
- Щеткасыз қозу жүйесі;
- Тиристорлы өзіндік қозу жүйесі.
5.2
Түрақты
токтың
электрмашиналық
генеарторлардын өозуын автоматгы реттеу
5.2.1 Ж алпы мәліметтер
қозуы
Электрмашиналы қоздырғыштар қолданыста кең таралган, себебі
олар орташа қуатты (100 МВт-ка дейін) синхронды турбо - және
гидрогенераторлар үшін қоздырғыштардың негізгі түрі болып
табылады. Синхронды генераторлар үшін өзіндік қозуы бар сүлба, 5.2
- сурет, қабылданған себебі ол тәуелсіз козуы бар сүлбамен
салыстырганда үлкен тез әрекетке ие, яғни генератор роторындағы
кернеуінің үлкен өсу жылдамдығына ие, және қозуды жылдамдатудың
үлкен еселігіне ие.
ОЕ қоздырғышы, 5.2 - сурет, жалпы жағдайда үш ГЕқозу
орамасына ие: ЬЕІ өзіндіккозу орамасы және қозуды реттейтін еқу
орама: сәйкес қосылган ЬЕ2 (өзіндік қозу орамасына қатысыт) жэне
ЬЕЗқарсы қосылған.
Тұрақты ток қоздырғышы бар электромашиналы синхронды
генераторларда келесі КДР кұрылгылары орнатылады:
99
бар
ТҮ
А3\'
КЮ
»ө
к
ш 1
9 »
'
І.Е2
ЬЕЗ
Нс
5.2
- сурет - Өзіндік қозу сұлбасы бойынша жұмыс істейтін
іұрақты ток генераторы бар электромашиналы қозу жүйесі
- Бірлік қозу мен козуды жылдамдататын релелік кұрылгы;
- Қозу кайтарылуы бойынша ҚАР компаундтелген құрылғысы:
- Кернеу ауытқуы бойынша ҚАР компаундтелген құрылғьісы.
Осылайша гұрақты ток қоздыргышы бар электромашиналы
генераторларда пропорционалды әрекет ҚАР-ы қолданылады.
5.3,2
Сиихронды генератордын козуын жылдамдататын жэне
баяулататын тез арекетті кұрылгы
Құрылгының жұмыс сұлбасы 5.3 - суретінде көрсетілген.
К У І, КУЗ минималды кернеулер релелерінен, К Ы аралық
релесінен жэне КМІ магнитті контакторынан тұратын қозуды
жылдамдататын тез әрекетті құрылғы (ЖТҚ), кернеудің терең
төмендеуімен тудырылатын апатты жағдайларда іске қосылады және
қозудың жылдамдатуын жогаргы деңгейіне дейін іске асырады.
ЖТҚ-ның іске косушы органы болып генератордың ТУ кернеу
трансформаторының IIАВ жэне Цвс фазааралық кернеулеріне
қосылатын РН - 54 типті К У 1 және КУЗ минималды кернеу релелері
болып табылады. Статор кернеуінің II,. < 0,85 ■IIг ном дейін темендеуі
кезінде КУІ және КУЗ релелері әрекет етеді және КІЛ аралық
релесінің орамасына корек береді, ол КЫ .1 түйіспесімен КМІ
контакторының катушкасына қорек береді. Соңғысы әрекет етеді
және өзінің
КМІ.1 түйіспесімен ККЕ реостатынын бөлігін
шунттайды. Осымен қатар қоздырғыштың қозу тогы максималды
мәніне дейін жоғарылайды, яғнии қозу жогары мәніне дейін
жылдамдатылады.
КУІ және КҮЗ релесінің әрекет ету жарғысы берілген реленің ҚТ
тогы
өшірілгеннен
кейінгі
бастапқы
қалпына
қайтарылу
мәліметтерінен келесі формула бойынша есептелінеді:
100
5.3
- сурет - Синхронды генератордың қозуын тез әрекетті
жылдамдатуы жэне баяулатуының сұлбасы
Ч куі = ^
куз
= ^ г ,н о м /( к қор х к қ х к т у ) >
(5 .2 )
мүндағы Иг ном - генератордың номиналды кернеуі;
кқор ~ мәні 1 , 1 -ге тең етіп қабылданатын қор
коэффициенті;
кк 1,05 1,15-ке тең реленің қайтарылу
коэффициенті;
кху
кернеу трансформаторының трансформация
коэффициенті.
КЫ аралық релесі мен КМІ контакторына оперативті ток
генератор ажыраткышының 80С түйіспе-блогы және автоматты
ажыратқыштың өшірілуі кезінде ЖТҚ-ның жалған жүмысын алды алу
үшін кернеу трансформаторынын екіншілік тізбегіне орнатылған
автоматты ажыратқыштың 8 Ғ қосымша түйіспесі арқылы беріледі. 8 Ғ
автоматты ажыратқышы ажыратылган кезде оның түйіспесі
айырылады және ЖТҚ-ны жүмыстан шыгарады, себебі бос жүрісте
жүмыс
істейтін
генератордың
қозуын
жылдамдату
орама
101
оқшауламасын үшін қауіпті болатын кернеудің шамасын біршама
жоғарылатады. Үзақ уақытты асқын жүктемені іске асырмайтын,
орамасының жылдам салқындатылуы бар қуатты генераторларда КУ2
максималды кернеу релесінен, КЬ2 аралық релесінен және КТІ және
КТ2 екі уақыт релесінен түратын козуды жылдамдататын күрылғы
қолданылады. Берілген қүрылғының іске қосушы органы болып
генератордың ТУ кернеу трансформаторының фазааралық кернеуіне
қосылған КУ2 кернеу релесі болып табылады.
КУ2 кернеу релесінің әрекет ету жарғысы жуық мәнде тең етіп
алынады:
0кү 2 = (1-5 + 1,7) х и ГіНОМ.
(5.3)
КУ2 релесінің әрекет ету кезінде КТІ уақыт релесі іске
қосылады, ол қозудың екі ретті жылдамдату рүксат етілетін,
орнатылған 20 с жуық уақыт үстамасынан кейін КЬ2 аралык релесін
іске қосады. КЬ2 релесі әрекет етіп, өзінің КЬ2.1 түйіспесі арқылы
өзіндік үсталады, КЪ2.2 түйіспесімен КТ2 уақыт релесін іске қосады,
ал КЪ2.3 түйіспесімен ЖТҚ-н істен шығарады. Егер ЖТҚ-ның
жүмыстан шығуы статор орамасындағы кернеудің номиналды мәніне
дейін төмендеуіне әкелмесе, онда КТ2 релесі жүмысын жалғастыра
отырып генераторды ажыратады.
5.3.3 Қозуды пропорционалды автоматты реттеу тәсілдері
Түрақты
токтың электромашиналы қоздырғыштары бар
синхронды генераторларында қозуды пропорционалды автоматты
реттеудің екі әртүрлі тәсілі қолданылады:
- Реттелетін нысанға ашынатын әрекеттері боынша;
- Кернеудің берілген мәнінен ауытқуы бойынша.
Бірінші тәсілде ықпалды реттейтін ҚАР генератор кернеуінің
өзгеруіне әкеліп соқтыратын, ашынатын қозуларға сэйкес жүмыс
істейді [2-4]. Негізге ашынатын әсерлер генератордың 1г жүктеме тогы
жэне соз ф қуат коэффициенті болып табылады.
Екінші тәсілде ықпалды реттейтін ҚАР синхронды генератордың
кернеу мәні бойынша жүмыс істейді, яғни реттелетін ықпал кернеудің
берілген мәнінен ауытқитын мәніне пропорционалды Іірет = ДЦ =
^бер —ИгТәжірибеде ашынатын ықпалы бойынша, жәнеде кернеудің
берілген мэнінен ауытқуы бойынша да әрекет ететін қозуды
автоматты реттеудің қиыстырылған тэсілі де қолданылады
102
5.3.4Синхронды генераторлардың козуын компаундтеу
Синхронды генератордың 0 Гкернеуі іс жүзінде тең
- Іг х іх^і
(5.4)
- ( І г X Х ^)2 X ( С 0 5 ф ) 2 - Іг X Ха X 5ІП ф
(5.5)
уг=
Кернеудің абсолютті мәні
мұндағы Іга, Ігр - 1 г жүктеме тогы мен Цг кернеуі фазасы мен
генератордың Іг тогы арасындағы ф фаза ығысу бүрышынан тәуелді
генератордың активті және реактивті кедергілері. Сондықтанда Іг
тогы мен ф бүрышының абсолютті мәндері ашынатын әсерлер болып
табылады.
Ашынатын әсерлер бойынша қозу реттегіштері екі түрге
бөлінеді: токтық компаундтеу немесе толык токпен компаундтеу
немесе фазалық компаундтеу.
Токтық компаундтеу жүктеме тогына пропорционалды болатын
Ік компаундтеу тогы түрінде реттейтін токты өндіреді. Берілген
реттелетін ықпал ЬЕІ немесе ҺЕ2 екі қозу орамасының біреуіне
енгізіледі, 5.2 - сурет. Тэжірибеде токтық компаундтеудің 5.4 - сурет
сүлбасы кең қолданысқа ие болған. Токтық компаундтеудің сұлбасы
ШІІП
г
5.4 - сурет - Токтық компаундтеудің сұлбасы
103
орнатылмалы Иорн резисторы элементі түрінде берілетін ТА тоістың
өлшегіштік түрлендіргішінен жәнен ТЬ аралық трансформаторы мен
У 8 түзеткішінен тұратын атқарушы элементтерден тұрады.
Фазалык компаундтеу реттейтін әсерді өндіреді - Іг жүктеме
тогынан және сондай-ак <р фаза ыгысу бұрышынан тәуелді Іф к тогы.
Фазалық компаундтеудің сұлбасы 5.5 суретінде келтірілген, ол
тэжірибеде басым колданысқа ие болган. Берілген сұлба ТА ток және
ТҮ кернеу өлшегіштік түрлендіргіштерінен, Т трансформаторы мен
қарымталанатын С конденсаторы бар
І,Я балластық реакторы
түріндегі Іц тогын қалыптастыратын элементтен, У 8 түзеткіші мен
жинақтайтын ТЪА аралық ток трансформаторынан тұрады [2].
Қарымталанатын С конденсаторы бар ЬК балластық реакторы
трансформатор кернеуіне пропорционалды Іи тогын қалыптастыру
үшін қызмет атқарады.
Т автотрансформаторы кернеу көзін ток көзіне түрлендірумен
байланысты кернеудін жогарылауы үшін жәнеде біруақытта Іи тогын
беретін элементтің қызметін атқарады.
Компаундтейтін синхронды генератордың негізгі сипаттамасьі
болып компаундтеу сипаттамасы деп аталатын ротор торгының статор
тогынан Ів = / ( І г) тәуелділігі болып табылады.
5.5 - сурет - Фазалық компаундтеу сұлбасы
5.6
- суретінде компаундтеуші құрылгысының сәйкес ЬЕ2
қоздыргышының реттеу орамасына 1 қисық, және ЬЕІ өзіндік қозу
орамасына 2 қисық қосылуына сәйкес келетін Ів = /"(Іг) тәуелділігі
104
келтірілген. Компаундтеуші құрылғының өзіндік қозу орамасына
қосылу кезінде реттегіштің сезімталдықсык аймағы - Ікш
компаундтеу шегі бар [2, 13].
Компаундтеу шегі Іг < Ікш кезінде ЬЕІ
өзіндік қозу
орамасындағы У5 диодының түзекткіштері компаундтеу кұрылғысы
шығысындағы кернеу шамасынан асатын 11 өқ кері кернеуісен жабык
болуымен шартталады.
Компаундтеу дәрежесі токтық компаундеу сұлбасындағы, 5.4 сурет, Корн резисторымен немесе фазалық компаундтеу сұлбасының,
5.5 - сурет, ТЬА трансформаторының \Ү| орамдар санымен
орнатылады.
Компаундтеу құрылғысы «қалыпты» деп аталады егерде ҚАР
басқа құрылғылары жоқ кезде қалыпты жүктеме кезінде генератор
керенуінің қалыпты кернеуі қамтамасыз етілетін болса.
Генератордың бос жүріс режимінде оның шыгысындағы
номиналды кернеу өзіндік қозу тогының есебінен қамтамасыз етіледі;
бүл ретте Көқ кедергісі ротор Іж = Ібжж тогы болатындай етіп
таңцалады.
5.6 - сурет - Синхронды генератордың компаундеу сипаттамасы
Компаундтелген генератордың екінші «қалыпты» сипаттамасы
жүктеменің әртүрлі с о з ф шамалары кезінде IIг = / (Іг) сыртқы
сипаттамасы болып табылады, 5.7 - сурет.
ІІГ = / ( І г) сипаттамасының соз ф-ден катты тэуелділігі токтық
компаундеу кезінде екінші ашынатын әсер - генератор тогы мен
кернеуі арасындағы фаза ығысу бүрышының есептелмеуі салдарыме
105
түсіндіріледі. Бірақта фазалық компаундтеу кезінде де сыртқы
сипаттаманың
созф-ден
тәуелділігі толықтай
жойылмайды.
Осылайша компаундтеу кұрылғысы негізгі ашыну әсерлерімен
тудырылған кернеу өзгеруінің дөрекі қарымталауын ғана іске
асырады. Сондыктанда олар қосымша қозудыкернеу ауыткуы
бойынша
автоматты
реттейтін
реітегіштермен
(кернеу
корректорларымен) жабдықталады.
5.7
- сурет - «Қалыпты» компаундтелген генератордың сыртқы
сипаттамалары
Компаундтеуші күрылғының басқа жетіспеушілігі болып
олардың алыс КТ кезінде және генератор тогы аз ган өзгеретін
қалыпты режимнің басқа да бұзылулары кезінде қозудың қажетті
жылдамдатуын қамтамасыз ете алмауы болып табылады.
Қарастырлып
отырған
компаундтеу
құрылгысының
артықшылықтары болып табылады:
- кысқа тұйықтаулармен тудырылғын кернеудің терен төмендеуі
кезіндегі жылдам әрекеттігі;
- реттегіштің тұрықты уакытының аздығынан тұрақтылықтың
жоғары дәрежесі.
5.3.5 Кернеудің электром агнипері корректорлары
Кернеудің электромагнитті корректорлы (КЭК), 5.8 - сурет,
синхронды генераторлардың қозуын компаундейтін құрылғысымен
бірге қолданылатын кернеудің автоматты реттегіші болып табылады.
106
Кернеудін электромагнитік корректоры, 5.8 - сурет, кернеуді
өлшейтін ІГУ органынан, А күшейткішінен және ӨО орындаушы
элементінен тұрады.
КЭК элементтері өзінің динамикалық құрамы бойынша
инерциялы болып табылады. КЭК жогары күшейткіш коэффициентіне
ие, ягни статизмнің аз реттеуі мен жогары сезімталдыққа ие
статикалық реттегіш болып табылады. Іс жүзінде КЭК-да
сезімталдықсыз аймагы жоқ деп санауга болады.
5.8
- сурет
кұрылымдық сұлбасы
-
Кернеудің
электромагнитті
корректорының
Құрылымдық сұлбасы 5.9 - суретінде келтірілген ЦУ кернеуді
өлшеу органы ӨОІ, Ө02, ӨОЗ өлшегіштік түрлендіргіштерінен, БЭ
беретін элементтен жэне СЭ токтарды салыстыру элементтерінен
тұрады.
5.9 - су р ет- КЭК өлшегіш органының кұрылымдық сұлбасы
ӨОІ жэне 0 0 2 өлшегіш түрлендіргіштері генератор кернеуін
= /(ІГ г) және І2 = / ( Ч г) токтарына түрлендіреді. 1 [ тогы
генератор кернеуі пропорционалды, яғни сызықты тәуелділікке ие, ал
І 2 тогы сызықты емес тәуелділікке ие. ӨОІ жэне Ө02 өлшегіш
түрлендіргіштерінің сипаттамасы 5.10 - суретінде келтірілген.
107
Сондықтанда ӨО1 және Ө02 өлшегіш түрлендіргіштері сызыкты
және сызықты емес элементтер деп жиі аталады. Іг генератор тогының
ӨОЗ елшегіш түрлендіргіші ЦҮ кернеуді өлшегіш органына жүктеме
тогы бойынша сигнал енгізеді.
Кернеуді өлшегіш органның екі типтік орындалуы 5.11 суретінде келтірілген [13]. Олар 1, және І2 салыстырылатын
токтардың қалыптастырылуы және берілген 1 !г6ер генератор
кернеуінің жарғысы бойынша ажыратылады.
5.10
- сурет - КЭК өлшегіш органының ӨОІ және Ө 02 өлшегіш
түрлендіргіштерінің сипатгамалары
Генератор кернеуін Ісызе — Ь сызықты емес токқа түрлендіру
ТЬТ қанықтырғыш трансформаторының көмегімен іске асырылады.
ІСыз.е тогы есебінде «а» сүлбасында ТІ.Т трансформаторыньщ І2
магниттелу тогы қызмет етеді, ал «б» сүлбасында ток, айырылған
ушбұрыш сүлбасы бойынша косылған. 5.11 - сурет, екіншілік
ораманын
фазалық
ЭҚК
үш
гармонигінің
жиынтығына
пропорионалды.
5.11- сурет - КЭК өлшегіш органдары
108
ТЪТ трансформаторының екіншілік орамасының фаза аралық
ЭҚК-і олардың біріншілік орамасының фаза аралык кернеуіне
пропорционалды. Сондықтанда 1] токтары 1ІГ генератор кернеуі
функциясында сызықты өзгереді.
КЭК-те Іо.сыз.е және І0,Сыз токтарының орта мәндерінің магниттік
салыстыруы іске асырылады, олар екі бірдей \ү 6 баскару орамдарында
магнитті күшейткішінің басқару токтарының қызметін атқарады.
Нэтижелік токтың 106 = 10 СЬІЗ - І 0,Сыз.е тұрақты құраушыларының
өзгеруі Іоб = Іөо кернеулі өлшегіш органының үздіксіз шыгу сигналы
болып табылады. Генератор шығуындагы кернеулердің ІІг 6ер берілген
кернеу мәніне тең кезінде 10сь]3 = І0,Сыз.е токтары, 5.10 - сурет, жэне
КЭК қлшегіш органының шыгуында сигнал болмайды.
IIг бер кернеуі Корн резисторымен немесе Торн орнатылмалы
трансформаторымен орнатылады, 5.11 - сурет.
5.12
- суретінде біржүйелі кернеудің электромагниттік
корректорының негізгі органдарының қысқартылган сүлбасы
келтірілген.
кТҮ
........................................................... .............
5.12 - сурет —Біржүйелі кернеудің электромагниттік корректоры
Күштік орган А үшфазалы магниттік күшейткішінен жэне У 8
көпір түзеткішінен түрады. А магниттік күшейткіші бірнеше орамы
109
бар болат өзекше болып табылады. Күштік орамаларга КО
генератордың кернеу трансформаторынан
кернеу әкелінеді.
Магниттік күшейткіштің өзекшесінде күштік орамдардан басқа
сызыкты \убсыз және сызықты емес Щ,сыз.е элементінің магниттелу
орамдары орналасқан. Ток түзеткішінің басқарушы орамасына
түзетілген токты беру кезінде магнитті күшейткіштің өзекшесі
магниттеледі, ол күштік орамалардың индуктивтің кедергісінің
азаюына жэне қозу орамасындагы токтың көбеюіне экеліп соқтырады.
Он кері байланыстың (ОКь) орамасы қоздыргыштың қощу
орамасымен және сәйкесінше \л/ бсь[3 сызықты элементтің басқару
орамасымен де тізбектей жалганган. Күштік орамалардағы КО токтың
жоғарылауы кезінде түзетілген ток ОКБ арқылы өте отырып А
магниттік күшейткішінің өзекшесінің қосымша магниттелуін іске
асырады, ол күштік орама мен қоздырғыштың қозу орамасындағы
токтың қосымша жоғарылауына әкеліп соқтырады.
ЦУ өлшегіш органының сызыкты және сызықты емес
элемеггерінің шығулары му6сьіз және № ^ , 3 е басқару орамаларына
олардағы ток қарсы бағытта өтетіндей етіп жалғанған. Сондықтанда
кернеудің ІІгбер тең болу кезінде магниттелудің жиынтық магнитік
ағыны іс жүзінде нөлге тең болады, және КЭК шығуында сигнал
болмайды.
Генератор кернеуінің төмендеуі кезінде сызықты элементтегі ток
сызықты емес элементтегі токтан эоғары болады, 5.10 - сурет,
сондықтанда магниттелетін күштердің әртүрлілігі есебінен магниттік
А күшейткіші өзекшесінің магнителуі іске асырылады, ол КЭК
шығуындағы, генератор шинасындағы кернеуді қалпына келтіруге
тырысатын токтың жоғарылауына әкеледі [2 ].
Кернеудің жоғарылауы кезінде сызықты емес элементтің кернеуі
сызықты элементтің кернеуінен жогары болады, ол магниттік
күшейткіштің магниттелуі мен КЭК тогының жоғарылауына әкеліп
соқтырады. КЭК осындай дүрыс емес жүмысын алдын алу үшін
бүғатгайтын \Т> диоды қарастырылған, ол сызықты және сызықты
емес элементтердің басқарушы орамасын біріктіреді.
Осының
арқасында генератор кернеуінің жоғарылауы кезінде ш бсь|3 және
\^бісыз.е екі орамасының да токтары шамамен тең болады, және
магниттелу болмайды.
Іс жүзінде біржүйелі де еіжүйелі де электромагниті кернеу
түзеткіштері қолданысқа ие.
5.13
а, б - суретінде электромагнитті корректорларының
біржүйелі, ал 5.13 в - суретінде екіжүйелі шығу сипаттамалары
бейнеленген.
110
Әдетте біржүйелі КЭК, 5.12 - сурет, турбогенераторларда
қолданылады және бір магниттік күшейткіште жасалынады. Егер
біржүйелі КЭК шыгуы ЬЕ2 орамасына, ондагы Ікор тогы Ік тогымен
сэйкес өтетін болса, онда келісіліп қосылган деп аталады. Кейбір
жағдайларда КЭК-тің ЬЕ2 орамасындағы 1кор тогы ЬЕІ орамасындағы
токка қарсы өтетіндей етіп қосылады. Осындай қосылуы бар
электромагнитік корректор қарсы қосылган деп аталады.
5.13
- сурет - Кернеу электромагниттік түзеткіштерінің шығу
сипаттамалары
Екіжүйелі КЭК гидрогенераторларда қолданылады [2]. Екіжүйелі
КЭК болмысы оның —келісіліп қосылған және қарсы қосылған екі
біржүйелі корректорлардан түрады, олардың әрқайсы әркайсы жеке
қозу орамасына қосылған, 5.14 - сурет.
Гидрогенераторларда қарсы бағытты корректорды қолдану,
гидрогенераторды жүктеме лақтыруымен ажырату кезінде оның
шығысында кернеу кенеттен жогаруымен түсіндіріледі, ол
турбинаның айналу жылдамдығының шамалы жогарылауы есебінен
болатын жағдай. Сондықтанда гидрогенераторды кері қоздыру керек,
ол қарсы қосылған корректормен іске асырылады.
Екі жүйелі корректордың шығу сипаттамасы кернеудің төмендеуі
кезінде келісіліп қосылған корректор жүмыс істейтіндей етіп
таңдалады, ал жоғарылауы кезінде қарсы бағытты.
111
5.14- сурет - Екіжүйелі КЭК қосылуының ұстанымдык сүлбасы
5.3.6
Электромагнитті
корректоры
бар
компаундтеу
құрылғысы
5.3.6.1
ЭПА-305 типті келісіліп ұосылған кернеу корректоры
бар компаундтеу күрылғысы
ЭПА-305 типті келісілігі ұосылган кернеу корректоры бар
компаундтеу құрылғысының сұлбасы 5.15 - суретінде келтірілген.
Берілген типтің реттегіші қуаты 63 МВт жэне одан кіші
турбогенераторларда қолданылады. ЭПА - 305 панелі үш құрылғыдан
түрады:
- компаундтеу құрылгысы;
- кернеудің электромагнитті корректорынан;
- тез әрекетті жылдамдату қүрылғысы (соңгысы сүлбада
көрсетілмеген).
КЭК өлшегіш органы байытқыш ТМ трансформаторынан, У83
және У84 түзеткіштерінен және К 1 реостатынан түрады. ТМ
трансформаторының біріншілік орамасы сызықтык емес, ал екіншілік
орама сызықты элементтің функциясын атқарады.
ТМ трансформаторының біріншілік орамасындагы 1г тогы
трансформатордың екіншілік тогы мен магниттелу' тогының
қосындысына тең. ТМ езекшесі қаныкпаған кернеу кезінде,
тогы
генератор кернеуінен сызықты тәуелділікке ие болады. Сызықты және
сызықты емес элементтердің параметрлері 1 ] тогы І2 тогынан аз
болатындай етіп таңдалады. Кернеудің жоғарылауымен ТМ
112
трансформатор өзекшесінің канығуы іске асырылады, ол болса
магниттелу тогының кенеттен өсуімен катар жүреді, сәйкесінше I,
тогы да, бүл ретте
Іх тогының генератор кернеуінен сызықты
тэуелділігі бұзылады және I) > ІІГі0рн кезінде, 5.16 - сурет, сызықты
емес элементтің ІСыз.е.э тогы болып табылатын Іг тогы сызықты
элемент тогынан І2 = ІСЬІЗэ көп болады.
Ү54
5.15
- сурет - ЭПА-305 типті келісіліп үсынылған кернеу
корректоры бар компаундтеу қурылғысының сүлбасы
КЭК күштік органы өлшегіш органымен басқарылатын магниттік
А күшейткіші көмегімен байланысқан, оның өзекшесінде екі КО
күштік орамасы, ш 6 басқару орамасы, ЖКБ процесті реігеу
түрақтандырғыш орамасы және оң кері байланыс ОКБ орамасы
113
орналаскан. Күштік орамалар тізбегіндегі диодтар магниттік
күшейткіш өзекшесінің қосымша магниттелуін, күштік орамалар
арқылы өтетін түзетілген токпен қамтамасыз етеді [2, 14].
5.16
- сурет - КЭК-тің сызықты және
элеменггерінің өлшеугіш органының сипаттамалары
сызықты
емес
ТЗ шыгу трансформаторы \ ^ п6 біріншілік орамасына А магниті
күшейткіші , ал екіншілік орамасына У82 күштік түзеткіші қосылган.
ТЗ трансформаторы КЭК жұмыс істейтін ҺЕ2 қоздырғышының қозу
орамасының параметрлерін сәйкестендіру үшін, сонымен қатар КЭК
сипаттамаларын жақсарту үшін арналган,
ЭПА-305 типті ҚАР келесі түрде жүмьіс істейді. Генератор
кернеуінін Ііг,орн шамасына кернеудің төмендеуі жагына ауьпкуы
кезінде, 5.16 - сурет, КЭК өлшегіш органының сызықты элементінің
тогы сызықты емес элементінің тогынан көп болады, ол магниттік
күшейткіштің ү/у басқару орамасы тогының күшеюіне әкеліп
соқтырады. Басқару орамасындағы токтың жогарылауы КЭК Ікор
шыгу тогының жоғарылауына әкеледі, ол ЬЕ2 қоздыргышынын
қосымша қозу орамасына келіп түседі және қозудың жогарылауы
жағына жүмыс істейді.
Генератор кернеуінің 1)горн жоғары көтерілуі кезінде сызықты
емес элементтің тогы сызықты элементтің тогынан кеп болады жэне
сондықтанда Ка реостатының кедергісіне ІІсызе кернеуі сызықты
элементтің ІІСЬІЗ кернеуінен көп болады, ал ол сызықты элементтің
У83 түзеткішінің жабылуына және КЭК тогьшың минималды мэніне
дейін төмендеуіне әкеледі, себебі
басқару орамасы аркылы У83
түзеткішінің көп емес мэніне ие керу тогы ғана ағатын болады.
114
Генератор кернеуінің жогарылауы кезінде КЭК тогын төмендету
үшін шко қарымталаушы орамасына ТЗ трансформаторының ш6о
біріншілік орамасына қатысты қарсы қосылған қанықтырушы һ
дросселі қолданылады. Кернеу жоғарылауы кезінде Ь дросселі
қаныгады және огың сызықты емес тогы у/6о орамасындағы магниттік
күшейткіштің жүмыс тогы сиякты көбейеді және сондықтанда ТЗ
трансформаторының екіншілік тогы нөлге тең болады.
Генератордың 1)г < ІІГОрН кернеуі кезінде Ь дросселі жогары
кедергіге ие болады жэне сондықтанда \лгко орамасы бойынша реттеу
процесіне әсер етпейтін аз гана ток өтеді.
А магниттік күшейткішіндегі ОКБ орамасы көмегімен іске
асырылатын оң кері байланыс тогы, оның күшею коэффициентін
көтереді және сәйкесінше КЭК әрекетінің тиімділігін де
жоғарылатады. Қозуды реттеу процесін түрақтандыру үшін
реттегіште, А магнитгік күшейткішінің ЖКБ орамасы жэне 'ГО
түрақтандырғыш трансформаторымен іске асырылатын жүмсақ геріс
кері байланысы ЖТКБ қарастырылған. Ротор кернеуі өзгермейтін
мәнге ие болатын, орнатылған қалыпты режимде ол ТО
трансформаторынын екіншілік орамасына түрлендірілмейді, жэне
ЖКБ орамасында ток болмайды.
Ротор кернеуінің өзгеруі кезінде қозуды реттеу процесінде ГО
трансформаторының екіншілік орамасында кернеу пайда болады,
жэне сәйкесінше ЖКБ орамасында ток пайда болады. ЖКБ орамасы
онымен тудырылатын магнитті ағын у/ 6 басқаруы орамасымен
тудырылатын магнитті ағынды өзгертуге карсы эрекет ететіндей етіп
қосылған. Осылайша ротор кернеуінің өзгеруі кезінде ТЭ
трансформаторы КЭК өлшегін органының эрекетін элсіретіп, реттеу
процесін баяулатады жэне оны оданда түрақты етеді. ГІ_ аралық
трансформаторы мен К4 резисторы қажетті сатизмді тудыру үшін
қажет, және КЭК кернеуінің генератор тогынан тэуелділігі деңгейіне
үстап түрады [2 ].
5.3.6.2 Ф азалык басқарылатын компаундтеу қүрылғысы
Фазалық компаундтеу құрылғысымен қатар қолданылатын
электромагнитті кернеу корректоры генератор қоздырғышына емес,
компаундтеу қүрылғысына әсер етеді. КЭК компаундтеу дәрежесін
өзгерте отырып, компаундтеу қүрылғысын басқарады. Сондықтанда
қозудын автоматты реттегіші толықтай басқарылатын фазалық
компаундтеу деп аталады.
Басқарылатын фазалық компаундтеудін әрекет ету үстанымы 5.17
- суретінде көрсетілген сүлба мысалында қарастырылган.
115
Қурылғының негізгі элементі өзекшесінің магниттелуі бар
арнайы ТЪ трансформаторы болып табылады. Осы трансфорамтордың
өзекшесінде 'Д', токтың және ууи кернеудің екі бірішлік орамалары, \лл,
екінші орамасы жэне \л/б магниттелу (басқару) орамы орналаскан [2 ].
V/) орамасының магнитік агыны генератор тогына, ал у\Гц орамасы
- генератор шинасындагы кернеуге пропорңионалды. Сондықтанда
уу2 екіншілік орамасындағы ток осы кұраушылардын жиынтығына
тең. Екіншілік орамалардың Іфк тогы УЗ түзейткішінің көмегімен
түзетіледі және ЬЕІ коздырғыштың өзіндік қозу орамасына келіп
түседі.
Берілген сүлба генератор керенуін ұстап тұрудың жогары
нақтылығына ТЬ трансформаторы өзекшесінің электромагнитті
корректордың, ууб басқару орамасына берілетін, шығу тогымен
магниттелі есебінен қамтамасыз етеді.
5.17
- сурет
үстанымдық сұлбасы
-
Басқарылатын
фазапық
компаундтеудің
Қозудың үйлестірілген автоматты реттегіші электромагниттік
кернеу корректоры бар фазалық компаундтеу түрінде РВА-62 типті
баскарылатын фазалық компаундтеу құрылғысында іске асырылған,
оның ұстанымдык сұлбасы 5.18 - суретінде көрсетілген.
РВА - 62 реттегіші фазалық компаундтеу және қарсы қосылған
электромагнитті кернеу корректоры қүрылғысынан түрады. Фазалық
116
компаундтеуге жатады: магнителуі бар Т һ трансформаторы,
жоғарылатушы Т трансформаторы, С конденсторы, ЬК дросселі және
Ү82 түзекткшінен гұрады [14].
5.18
- с у р е т - РВА-62 типті басқарылатын фазалық компаундтеуі
бар тез эрекетті ҚАР құрылғысы
ТЪ трансформаторының
орамасы қорек көзін, екі фаза
тогының айырмашылығына, 5.18 - суретінде көрсетілгендей, немесе
екі фаза тогының жиынтығына және үшінші фаза айырмашылығына
косылған, генератордың ТА ток трансформаторынан алады.
орамасы қорек көзін ТУ кернеу трансформаторынан алады.
Нэтижесінде ТЬ трансформаторының өзекшесінде, бірішілік
орамалармен тудырылатын магнит агындарының жиынтығына тең
болатын магнит ағыны түйықталады [2 ].
117
ТЪ трансформаторының и/и орамасына кернеу кернеу
трансформаторыная жоғарылатушы Т автотрансформаторы және ЬК
балластык кедергілері арқылы беріледі. С конденсаторы ууи
орамаларының индуктивті кедергілерін қарымталау үшін және ЬК.
дросселі тізбегіндегі токтың генератор кернеуінен сызықты
тәуелділірін қамтамасыз ету үшіг қызмет атқарады.
Фазалық комапаундтеу қүрылғысының дүрыс жүмыс істеуі ТЬ
трансформаторының \Ү| және
орамаларының, ф = 0 кезінде
орамасындағы ток \М| орамасындағы токтан 90° алда болатын, ток пен
к ернеу фазасының сәйкес келуімен қамтамасыз етеіледі. Берілген
жағдайда
және \Уи орамаларымен тудырылатын жиынтық
магниттік ағыны ең аз мәніне ие болады.
№| жэне іл/и орамалары арқылы өтетін Іг және І„ токтары
арасындағы <р бүрышының жоғарылауы кезінде, азайяды ал жиынтық
магниттік ағын жоғарылайды.
ТЬ трансформаторының
жэне
орамалары арқылы өтетін
токтар мен кернеулер фазасының сәйкестігін таңдау кезінде ЬК.
дросселі 60°-қа тең фаза ығысу бүрышын тудыратынын ескеру керек.
5.19
- суретінде ^ жэне
орамалары арқылы өтетін токтар мен
кернеулерінің ф = 0 бүрышы үшін, яғни трансформаторлардың А
жэне С фазасының айырмашылығына өосу кезінде біріншілік токтар
өздерінің фазалық кернеулерімен сэйкес келетін кездегі векторлық
диаграммалары келтірілген.
Кернеу
трансформаторларының
біріншілік
орамаларына
үшбүрыш қосылған IIдц, ЦвС' ^СА фазалық кернеулері келтірілген.
Кернеу трансформаторының екіншілік орамасындағы жүлдызшаға
қосылған Цд, ІІа, IIс фазалық кернеулері фаза бойынша Цдв, 400. ^са
кернеулерімен сәйкес келеді. Кернеу трансфорамторы орамаларының
Д /Ү -1 1 қосылу сұлбасы кезінде векторлық диаграммадан екіншілік
11 а, ІІ3, 1 ), фазалық кернеулері біріншілік ораманың ЦА, 1 )в, IIс фазалық
кернеуінен озу жағына 30° бүрышқа бүрылғаны көрініп түр.
Векторлық диаграммаға сәйкес, 5.19 - сурет, чу, орамасьіна
тартылған = !ас тогы
орамасындағы Іу тогын 90°-қа озады. Өз
кезегінде Іц тогы ЬК дросселіндегі кернеуден 60°-қа қалады.
Сондықтанда реттегішке IIвс кернеуін тарту керек. Осылайша, 5.18 суретіңде кәрсетілген ТЬ трансфорамторының
жэне
орамалары
РВА - 62 типті басқарылатын фазалық компаундтеу күрылғысының
дүрыс жүмыс істеуін қамтамасыз етеді.
Өлшегіш органы қанықтырғыш Т1 трансформаторынан, сызықты
элементті Ү83 және сызықты емес Ү84 түрлендіргіштерінен,
118
орнатылмалы Ту автотрансформаторынан жэне КЗ резисторынан
түұрады.
I.
=1
б
а - ток пен кернеу трансформаторының біріншілік тізбегінің
векторлық диаграммасы; б - ток пен кернеу трансформаторының
екіншілік тізбегінің векторлық диаграммасы
5.19
- сурет - Трансформаторлардьің А және С фазалары тогының
айырмашылыгына қосқан кездегі РВА - 62 типті басқарылатын
фазалық компаундтеу кұрылғысына тартылатын кернеу токтарының
векторлық диаграммасы
Магнитік күшейткішінің А реттегіші озінің өзекшесінде екі КО
күштік орамаға жэне бес басқару орамаларына ие.
сыз және шбхьІЗ е
негізгі басқарушы ора.маларына сәйкесінше сызықты және сызыкты
емес элементтердін өлшегіш органдары қосылған. шбсьіз және м 6сызе
орамалары бір-біріне карсы орнатылған. ТЬ трансформаторының \л/ 6
магниттелу орамасыме тізбектей қосылған ІКБ орамасы ішкі кері
байлансы орамасы болып табылады. Берілген орама сызықыт емес
элементтің шбсызе орамасымен сэйкес және сызықты элементтің
\л,’б сыз орамасына қарсы қосылган жэне өлшегіш органның фазалық
компаундтеу трансформаторына басқарушы әсерін күшейту үшін
тағайындалган [2 ].
и г > ІІ-орн кезінде сызықты емес элементгің тогы Ісызе =
І^сызыкты элементтің тогынан Ісыз = І2 жоғары болады, 5.16 - сурет,
және ш 6 сыз жэне №6сь|зе басқарушы орамаларының нэтижелік МҚК
ІКБ орамасының МКК-мен сэйкес келеді, ол магниттік күшейткіштің,
119
ТЪ трансформаторының шб басқарушы орамасына келіп түсетін,
тогының кенеттен жоғарылауына әкеліп соқтырады, 5.20 - сурет.
ТЬ трансформаторының магниттелуінің жоғарылауы кезінде
реттегіштен ЬЕІ қоздырғышының өзіндік қозу орамасына келіп
түсетін ток төмендейді, ол генератор керенуінің төмендеуіне әкеледі.
ІІГ’< 1)горн кезінде сызықты элементтің тогы Ісыз = І2 сызықты
емес элементтің тогынан Ісызе = Іг асып түседі және А магниьтік
күшейткіштің басқару орамасының МҚК-і ІКБ орамасының МҚК-не
қарсы әрекет етеді, ол магниттік күшейткіш тогының кенеттен
төмендеуіне жэне сэйкесінше реттегіш тогының жоғарылауыне
әкеледі.
Оң кері байланыс орамасы ОКБ магнитік күшейткіштің күшейту
коэффициентін
жоғарылатады.
ТЬ
трансформаторының
орамасымен тізбектей У51 түзектіші арқылы тізбектей үосылған ТС
орамасы ретгегіш сипаттамасының статизмге енгізу үшін арналған,
яғни генератор тогынан кернеудің үстап түратын деңгейіне тәуелді, ол
параллель жүмыс істейтін арасындағы реактивті қуатты таратуы үшін
қажет.
/
5.20
- сурет - РВА - 62 типті басқарылатын фазалық
компаундтеудің магниттік күшейткішінің сипаттамасы
К.З реостаты өлшегіш органның сипаттамасын таңдау үшін
арналған, ал орнатылмалы Торн трансформаторы, ҚАР күрылғысымен
үстап түрылуы керек генератор кернеуінің деңгейін өзгерту үшін
арналған.
120
Кернеу трансформаторының екіншілік тізбегіндегі тұйыкталу
кезінде 8 Ғ ажыратқышы автоматты ажыратылады және КЬ релесі
тізбегіндегі өзінің түйіспелерін тұйықтайды. КЬ релесі әрекет етеді
және өз түйіспелерін түйықтайды. КЫ жэне КЬ2 түйіспелерінің
көмегімен ТЬ трансформаторының үнемі магниттелуі қамтамасыз
етіледі, ол генератордың жалған асқын қозуын алдын алады, ал КІ.З
түйіспесімен тізбектегі керену ақауы туралы сигнал беріледі.
5.4
Айнымалы токтың элетромашиналы коздырғыштары
бар сннхронды генераторлардың өозуын автоматты реттеу
5.4.1 Ж алпы мәліметтер
Түрақты токтың электромашиналы қоздырғыштарының қуаты
450 кВт асып гүседі, ал қуаты 200 МВт және одан жоғары синхронды
генераторлар үшін минималды қуаты 800 кВт болатын қоздырғыштар
қажет
болады.
Сондықтанда
қазіргі
заманғы
қуатты
турбогенераторлар үшін қозуды жылдамдату еселігі және жылдам
әрекеттігі бар, жаңа қоздыру жүйелері жасалған [3,4].
Қуаттылығы
жоғары
генераторлар
үшін
негізінде
басқарылмайтын
немесе
басқарылатын
вентильдері
(тиристорларымен) машиналы - жартылай өткізгішті қоздырғыштар
қолданылады. «Электросила» Ленинградтық электротехникалық
бірлестігімен жоғары жиілікті түзетілген тоггы бар машиналы жартылайөткізгішті қоздырғыштар және басқарылмайтын жартылай
өткізгішті қоздырғыштары бар жүйе шығарылады. 150 және 200 МВт
қуаты бар турбогенераторлар үшін әдетте қоздырғышы жоқ
бірмашиналы қоздыру жүйелері, ал куаты 300 және 500 МВт
турбогенераторларда коздырғышы бар екі машиналы жүйелер
орнатылады.
Машинналы жартылай өткізгішті қозу жүйесі бар
турбогенераторлардың автоматты жылдамдатуы және реттеуі
автоматика панелдерінің көмегімен іске асырылады: ТВВ - 165 және
ТВВ - 200 үшін ЭПА - 325Б, ТВВ - 300 үшін ЭПА - 325В жэне ТВВ 500 үшін ЭПА - 500.
Қуаттылығы 800 МВТ және одан жоғары турбогенераторларда
басқарылмайтын түзетілмейтін диодтары бар щеткесіз қоздыру жүйесі
қолданылады. «Электросила» Ленинградтық электротехникалық
бірлестігімен
шығарылатын
120
МВт-қа
дейінгі
қуатты
турбогенераторлар жоғары жиілікті айнымалы қозу дүйесі бар
электромашинамен жаюдықталады. Берліген турбогенераторлардың
автоматты реттеуін іске асыру үшін ЭПА-120 типті автоматты
реттегіші қолданылады.
121
5.4.2. Ж огары жиілікті козу жүйесі бар турбогенераторлардын
КАР
ЭПА - 325В типті ҚАР күрылғысының жеңілдетілген сұлбасы
5.21 - суретінде келтілген, ол ЦУ өлшегіш органы бар КАР-дан,
қозуды тез әрекетті жылдамдату қүрылгысы ТЖҚ, жұмсақ ЖКБ жэне
қатгы ҚКБ кері байланыстарынан жэне ротор орамасының аскын
жүктеуден сақтайтын қорганыстадан тұрады [2 ].
5.21
- сурет
жеңілдетілген сүлбасы
-
ЭПА-325В
типті
ҚАР
құрылғысынын
ОЕ қоздырғышының жұмыстың қалыпты режимінде қоздыру екі
козу орамасының үйлесімді жұмысымен камтамасыз етеледі: ЬО
орамасымен тізбектей қосылған ЬЕІ негізгі және ТЕІ орамасына
қарсы қосылған ЬЕЗ орамасы. ЬЕІ орамасында Іөқ өзіндік қощу
тогымен тульірылатын МҚК-і генератор мэнінің қалыпты жұмысы
үшін кажеітіден асады, МҚК-нің артып қалуы КЭК, ягни ҚАР
құрылғысына қарсы қосылған ЬЕЗ орамасындағы Ірет.қ тогымен
тудырылатын МКҚ-мен қарымталады.
ҺЕІ негізгі орамасымен сэйкес қосылган І.Е2 орамасына 1ретс
тогы түріндегі реттегіш әсері, КЭК-пен сәйкес қосылған қозуды
жылдамдататын қүрылғыдан ҚЖҚ беріледі. Қылыпты рехимде ЬЕ2
орамасы бойынша аз ғана ток өтеді, ол ОЕ қоздырғышының козуына
айтарлықтай әсер етпейді.
ҚАР және ТЖҚ құрылғысының ЦУ өлшегіш органы, жоғарыда
қарасытырылған ЭГІА - 305 кұрылғысына сэйкес, сызықты және
сызықты емес элементтердің тогын салыстыру негізінде жасалынған,
және
ол
қаныктырылатын
өзекшесі
ТМ
үшфазады
трансформаторынан және У83 пен У84 түзеткіштерінен түрады.
Өлшегіш органның сызықты элементі ТМ трансформаторының
біріншілік орамасы болып табылады, ол дроссель болып табылады
жэне оның тізбегіндегі ток генератор кернеуі өзгеруі кезінде сызықты
емес өзгередіү сызықты элемент болып осы трансформатордың
екіншілік орамасы болып табылады, оның кернеуі сызықты өзгереді.
Сызыкты жэне сызықты емес элементтердің тогы түзетілгеннен
кейін ҚАР және ТЖҚ қүрылғыларының магниттік күшейткіштерінің
басқраушы орамаларына келтіріледі, ол А қ д Р және А ТЖқ ішкі кері
байланысы бар екі магниттік күшейткіштер мен екі У5қдР жэне У5ТЖқ
үшфазалы түзеткіштерінен түрады.
Күштік органның магниттік күшейткіші күштік орамаларға ие,
олар қоректі ОЕА жоғарыжиілікті қоздырғышынан алады және
бірнеше магниттелу орамаларына ие, олардың көмегімен осы магнитік
күшейткіштің жүмысын басқару іске асырылады.
А қ д р және А Т Ж қ магниттік күшейткіштерімен негізгі басқару
өлшегіш органның сызықты жэне сызықты емес элементтерінің
орамаларымен іске асырылады, олар қарсы қосылған. Осы ретте А ТЖқ
магнитік күшейткішіндегі сызықты элементтің орамасы ішкі кері
байланысына сәйкес эрекет етеді, ал сызықты емес элементтің
орамасы қарсы әрекет етеді. А қ д Р - д а керісінше сызықты элементтің
орамасы қарсы, ал сызыөты емес элементтің орамасы ішкі кері
байланыс бойынша әрекет етеді.
ЭПА - 325В күрылғысындағы ТЖҚ шығу сипаттамалары
ІТЖ қ = /(Ц г) және ҚАР І қ д р = / ( І і р ) 5.22 суретінде көрсетілген.
Генератор кернеуінің 11гбер берілген керенуі кезінде ЬЕЗ
орамасына келіп түсетін ток І р е т қ = і қ а р , н о м > 5.22 - суретінде кәрініп
түргандай,
ЬЕІ
орамасымен
тудырылатын
артық
қозуды
қарымталауға жеткілікті жэн қажетті мэніне ие.
ЬЕ2 орамасына ІІГ = ІІгорн кезінде келіп түсетін ток Іретс =
І т ж қ ,н о м . 0СЬІ ретте минималды мэнге ие, жэне жоғарыда аталгандай
ОЕ қоздырғышының қозына әсер етпейді.
123
Генератор кернеуінің төменгі қолданысы кезінде І қ д Р тогы
төмендейді, ал І ТЖқ тогы жоғарылайды. Сондықтанда 1)г < Ц г орн
кезінде ЬЕЗ орамасындағы керіөозуға бағытгалған ток төмендейді, ал
ЬЕ2 орамасындағы қозу жағына бағытталған ток жоғарылайды, ол
генератор роторының тогының жоғарылауын және кернеудің қалыпқа
келтірілуін қамтамасыз етеді.
5.22 - су р ет- ТЖҚ жэне ҚАР шығу сипаттамалары
Кернеудін одан да төмендеуімен қатар жүретін ҚТ кезінде, ІАРВ
тогы минималды мәніне дейін төмендейді, ал Ітжқ тогы максималды
мәніне жетеді, ол генератор қозуын жьшдамдатуын қамтамасыз етеді.
Ц г > І І Г Орн кезінде І қ д Р тогы ЬЕЗ орамасының кері қозуын
жогарылата отырып кенеттен жоғарылайды, ал ІТ қ Ж тогы біраз
төмендейді немесе өзгеріссіз қалады, 5.22 - сурет, ол генератор
керенуінің қалпына келтірілуін қаматамасыз еетеді.
Өлшегіш және күштік органдардың сипаттамалары кернеудің 5
%-ға төмендеуі кезінде ҚАР-дан келетін ток минималды мәніне дейін
төмендейтіндей, ал ЖТҚ-дан келетін ток өзінің максималды мәнінен
80 %-ға жоғарылайтындай етіп бапталады.
Кернеулің 5 %-ға
жоғарылауы кезінде ҚАР жоғарыға дейін, ал ТЖҚ керісінше
минималды мәніне дейін төмендетілетіндей етіп бапталады [2 ].
Кері байланыстын жүмсақ ЖКБ пен қатты ҚКБ автоматты реттеу
проңесінің түрақтылығын қамтамасыз ету үшін арналған. Жүмсақ кері
124
байланыс ротор кернеуінен Т5Т трансформаторы арқылы іске
асырылады. Т 8 Т трансформаторының біріншілік орамасы генератор
роторынын кернеуне қосылған, ал екіншілік - А қ д Р магнитгің
күшейткішінің арнайы басқару орамасына қосылған. ЖКБ жұмыс
істеу принңипі ЭПА - 305 типті реттегіш сияқты.
Қатты кері байлансыс ҚАР кернеуінің шығуынан іске
асырылады. Осы кернеумен Ақдр магниттік күшейткішінің ҚКБ
орамасында тудырылатын ток, ҚАР сипаттамасының айналымының
төмендейі жагына эрекет етеді, ол автоматтык реттеу проңесін
тұрақтандыруга әсерін тигізеді.
Ротор тогының берілген шамасынан шектеудің шегіне дейін
жылдамдату үшін қозуды жылдамдатуду шектейтін ҚЖШ құрылғы
қызмет етеді, ол жоғары жиілікті О Е қоздырғышының айнымалы ток
орамасының біреуіне қосылады және қарсы қосылған кернеу
корректоры ұстаным бойынша әрекет етеді.
ОЕ коздырғышының, генератор роторының тогы рұқсат етілген
шамасынан асатын, кернеуінің ауқымы шегінде ҚЖШ шыгуында ток
минималды мәніне ие. Егерде қозуды жылдамдататын болса онда ОЕ
кернеу шегі, рұқсат етілетін минималды ток еселігінен ротор тогы
асып кететін шамаға дейін жоғарылайды, ҚЖШ шығуындағы ток та
жоғарылайды және магнитгік күшейткіштің
орамасы бойынша
етіп ОЕ коздырғышының кернеу жогарылауының рүқсат етілмейтін
мэнінен асып кетуіне кедергі болады.
Генератор роторының орамалары мен ОЕ қоздырғышының
түзеткіш көпірлері үшін ұзақ уақыт жүктеу қауіпті болып табылады,
ол тек қозуды жылдамдату кезінде тууы мүмкін, бірақта сонымен
қатар ол реттегіш элементі мен оның тізбегінін ақауларынан да
болады. Сондықтанда генератор роторының орамалары мен ОЕ
қоздырғышының түзеткіш көпірлерін жүктеуден сақтау үшін, осы
жағдайларда қорганыс карастырылған, ол генератордын кері козуына
эрекет етеді.
Жүктеуден қорғайтын корганыс максималды кернеудің КУІ
және КУ2 екі іске қосушы релесінен, олардын орамалары ОЕ крнеу
қоздырғышына жалғанған, жэне КТІ мен КТ2 уакыт релесінен және
КІ 1 жэне КЬ2 аралық релесінен тұрады. Ротор мен ОЕ түзеткіштер
кепірінің қорғанысының үстанымдық сұлбасы 5.23 - суретінде
келтірілген.
КУІ релесі, ҚЖШ сипатгамасының айналмалы белігінін
басталуына сәйкес келетін эрекет ету жарғысына ие, 5.24 - сурет. ОЕ
кернеуінің осы эрекег ету жарғысына дейін жоғарылауы кезінде КҮІ
релесі әрекет етеді жэне КТІ уақыт релесін іске қосады, ол 15 - 20 с
125
уақыт ұстамасымен
екіорындық К Ы аралық релесінің 1
орамасындағы өзінің К Ы .1 түйіспесін тұйыктайды. К Ы релесі әрекет
5.23
сүлба
- сурет - Роторды асқын жүктеуден сақтайтын үстанымдық
етіп, КІЛ.1 түйіспесімен КЬ2 релесін іске қосады. Осы релелер әрекет
ету кезінде сәйкес АқдР жэне Атжқ маі ниттік күшейткішінін асқын
жүктеуді шектейтін
басқару орамасындағы өзінің К Ы .2 жэне
КІ.2 түйіспелерін түйықтайды, олар ҚАР-дан токтың жоғарылауына
жэне КЖШ-дан токтың төмендеуіне эсер етеді, ол өз кезегінде ОЕ
қоздырғышының кері қозуына әкеледі. КЬ2 релесі КЬ2 түйіснесімен
ҚЖШ
қозуды
жылдамдатуын
шектейтін
күрылғы
трансформаторының \үм магннттелу орамасына оның сипаттамасын
орын ауыстыруына қорек береді, 5.24 - сурет, ол ез кезегінде АқдР
және
Арққ
магниттік
күшейткішінің
^ Жш
басқарушы
орамаларындағы
токтың
кенеттен
жоғарылауын
жэне
ОЕ
қоздыргышының кері қозуына экеліп соқтырады.
КУ2 кернеу релесі КҮІ релесі жарғысынын шамамен 1,2 тең
жарғығы ие. Егерде кернеу КУ2 релесінің әрекет ету жарғысына дейін
жететін болса онда соңғысы эрекет етеді жэне КТ2 уақыт релесі
тізбегіндегі өзінің КТ2.1 түйіспесін түйыктайды.
126
КТ2 уақых релесі әрекет етеді және 1 с уақытқа жуық уакыт
ұстамасымен өзінің КТ2.1 түйіспесін тұйыкгайды жэне генератордың
ажыратуына бұйрық сигналын береді [2 ].
0
1
«
80
120
—без подмагничивания;
ІвО
2
200
В
- с подмагничиванием
5.24 - сурет - ҚЖШ шығуындағы токтар сипаттамасы
5.5 Күшті әрекеттің козуын автоматты реттеу
5.5.1
Кушті
әрекеттін
қозуын
автоматты
тагайыидалуы, ерекш елікіері және алшоритмі
реттеудін
Жоғарыда қарастырылған синхронды генераторлардың қозуын
автоматты реттеудің жүйелері, реттелетін параметрдің берілген
шамасынан ауытқуына пропорңионалды реттеушілік эрекетететін
пропорционалды реттеу жүйесі болып табылады.
Тиристорлы қоздырғыштары бар синхронды генераторларда
күшті эрекетті (КДР-СҚ) жэне пропорционалды-дифференциалды
типті қозуды автоматты реттегіштері қолданылады, олардың реттегіш
әсері шаманың берілген мэнінен ауытқуына ғана емес, сонымен қатар
онын озгеру жылдамдығы мен басқада режим параметрлерінің және
козудың қайтарылуына да әсер етеді [3,4,9].
ҚАР-СҚ тағайындалуы электр станциясының шинасындағы
кернеуді берілген және генератормен өндірілетін немесе реактивті
қуатпен тұтынылатын шамасында ұстап тұру гана емес, сонымен
катар электрлік станцияның параллелді жұмысының, қатты жүктелген
электрберу желілерімен жэне энергожүйелік ұзақтылыктарға
байланысты, статикалық немесе динамикалық тұрақтылыгын
жогарылату болып табылады. Тұрактылықты жогарылату, КДР-СК
генератордьің өозу жүйелеріне пропорционалды типті ҚАР
127
құрылғылараынан да жиі әрекет етуінің салдарынан болады. Бұл
кушті әрекеттің реттеуі іске асырылатын ережелер немесе алгоритмі
бойынша іске асырылатын, сәйкес келетін параметр режимін
таңдаумен қамтамасыз етіледі. Осы параметрлерді таңдау энергожүйе
мен синхронды генераторлардың параметрлерімен, сонымен қатар
режим параметрін өзгерту мүмкіндігіне байланысты анықталады.
Әртүрлі
режимдерде
параллелді
жұмыс
тұрақтылығын
қамтамасыз ету тұрғысынан алғанда күшті әрекетті реттеу заңында ДІІ
кернеу ауытқуымен қатар энергожүйенің кабылдайтын бөлігіндегі ІІС
кернеу мен Ец генератор ЭҚК арасындағы 6 бұрыш туындысын
аныктау да максатгы болар еді: Д6 , 6 ', б ’ [4]. Бірақта телеберілістің
сенімділігінің жеткіліксіздігінен 6 бұрышының параметрлері мен
оның туындылары қолданылмайды. Олардың орнына Д / жиілік
ауытқуы мен / ' жиіліктің бірінші туынддысы қолданылады, ол іс
жүзінде 6 ' және 6 қолдынлғанына тең.
Синхронды генераторлардың күшті әрекетті қозуынтиристорлы
қоздырғыштармен автоматты реттеу заңына келесі параметрлер
кіреді:
- генератордың жүктеме тогының өзгеруі кезінде іс жүзінде
генератордың тұрақты тогын ұстап тұру үшін кажетті кернеудің 1 )г орн
берілген мәнінен ДІІ ауытқуы;
- ең алдымен генератордың бос жүрісі кезінде қозуды ретгеудің
автоматты жүйесінің тұрақтылығы үшін арналған 11г = сШг/сіІ кернеу
туындысының ауытқуы;
- Д / » сІ6 /(Й жиілік өзгеруі;
- / ' = сі//сі1: « А2Ь/АХ.2 жиіліктің бірінші туындысы;
- Іі = с1 1 в/сіі ғенертор қозуы тогының туындысы.
II! = сШг/сіС кернеуінің езгеруі, Д / « сіб/сіі: жиіліктің өзгеру
жылдамдығы / ' = (і//с к жиілігінің өзгеру жылдамдығы және
Ів = сіів/ сіі: қозу тогының өзгеруі туралы ақпарат реттеудің
тұйықталған жүйесінің түрақтылығын арттыру үшін, сонымен қатар
электр станциясының энергожүйемен параллелді жүмысының
статикалық жэне динамикалқы тұрақтылыгын арттыру үшін қажет
[4,9].
Жоғарыда келтірілген автоматты реттеу заңының негізінде күшті
әрекеггі қозу келесі түрге ие
Іірет = Кц X ДІІ + Кц X Ц' + К/ X Д / + к} X / ' + к{ X I',
мұндағы Д / - генратор жиілігінің синхрондыдан ауытқуы;
128
(5.6)
ки, к'ц, к^, к'[, к} - сәйкесінше пропорционалды
коэффициенті: генератор кернеуінің ауытқуы, генератор кернеуінің
туындысы бойынша, жиіліктің өзгеруі, жиілік туындысы бойынша,
генератордың қозу тогының өзгеру жылдамдығы бойынша.
5.5.2
Күшті
әрекетті
функционлады сулбасы
5.5.2.1 Ж алпы мәліметтер
қозуды
автоматты
реттеудің
ҚАР-СҚ функционалды сұлбасы 5.25 - суретінде келтірілген.
5.25 - сурет - ҚАР-СҚ функционалды сұлбасы
КАР-СК функционалды сұлбасы өлшегіш-түрлендіргіш бөліктен
(ӨТБ) жэне аткарушы бөліктен (АБ) тұрады. ҚАР-СҚ режимдік
параметрлердің туындысы бойынша сигналдардың қолданылуын
реттейтін логикалық бөлікке (ЛБ) ие.
КАР-СҚ өлшегіш бөлігі А\М активті сумматорынан тұрады, ол
өзінің шыгуына келіп түсетін барлық сигналдадың жиынтыгын және
күшейтуін іске асырады. ІГрет әсер ететін, оның шыгуындагы
жиынтык сигнал А1 және А2 күшейткіштерінің шығуына келш
129
түседі, олар генератор қоздыргышы тиристорлары тобынының жүмыс
жБЖ және жылдамдату жыБЖ баскару жүйесіне әсер етеді.
Қолданыста
электромагнитті
элементтерде,
магниттік
күшейткіштерде жэне микроэлектронды, жартылай өткізгішті ҚАРСҚЖ ҚАР-СҚ қолданылады.
5.5.2.2
органдары
Күшті әрекетті электромагниті реттегіштің өлшегіш
Электромагнитті ҚАР-СҚ-та кернеудің өлшегіш органы
үшфазалы диодтьі элемент негізінде жасалған, ол кернеудің ІІгбер
берілген шамасымен жоғары кернеу электростанңиясы шинасындағы
ІІСкернеуінің абсолютті мәнімен салыстыра алады, 5.26 - сурет [3,4].
?0 п
■- ф г а г
отТАІ
1 --------- —П
: г-а,
отТ У І ір
огтаі
5.26 - сурет - Кернеуді өлшегіш органның сүлбасы
ІҒС кернеуін салыстыру ІІТ түрақтандырушы кернеуі бар VI)
гүрақтандырғышының кәмегімен іске асырылады. Салыстыру
элементтің ІІду шығу кернеуі, ІІТ түрленетін кернеудің IIг 6ер берілген
мәнінен ДШСкернеу ауыткуына прогюрционалыды,
Цди = 2\)т- Уц,
(5.7)
мүндағы ІІ0 - 1 (с түзетілген кернеудің түрақты қүраушысы.
ІІС кернеуі,
ТЬАІ,
ТЬА2
екіншілік
өлшеғіш
ток
трансфоматорлары
аркылы
А
және
С
фаза
токтары
трансформаторларына қосыл,аг Яа, Кс кедергілерімен түрленетін,
байланыс трансформаторы кедергісіне кернеу қүлауын токпен
қарымталайтын элементпен тудырылады.
Токтық қарымталау сұлбасы 5.27 - суретінде көрсетілген.
130
КӨО дұрыс жұмысы сызықты керену мен (Іа, и яс и Іс, ІІав)
фаззлық токтың сәйкес үйлесуімен камтамасыз етеледі. АУ
репегішіне келтірілетін кернеу тең
ІІц у = ^в с — Іа,р х ^ а -
(5 8)
5.28
суретінде
кернеудің
өлшегіш
оргнаының
және І І ГОрн 2 екі әртүрлі мәні кезіндегі ІІли = / ( І І С) тәуелділігі
келтірілген.
І І г,0 р н і
а - сұлба, б - векторлық диаграмма
5.27 - су р ет- Токтық қарымталау сұлбасы
5.28 - сурет - Кернеу өлшегіш органының сипаттамасы
Сипапаманьщ горизонтальды бөліктері ҚТ кезінде генератормен
кернеудің төмендетілуіне сәкес келеді, бұл ретте салыстыру
эелементінің тұрактандырғыштары ҮЭІ диоды аркылы реттегіштің ІІП
131
корек көзіне қосылған, ол (ІйЦ т о г ы ) генератор козуының
жылдамдығын қамтамасыз етеді.
Сигнал (ток ІцО іі д у кернеу туындысы бойынша пассивті 0 1
КС-дифференциаторымен калыптасытырылады [4].
Жиіліктің өзгеруін өлшейтін орган ЖӨӨО жиіліктің эртүрлі
функцкялары болып табылатын Іх және 12 токтарының абсолятті
мәндерін салыстыратын диодтьі сұлбада орындалған, 5.29 - сурет.
Жиілік өзгеруінің ІіЖ ән еІ 2 токтарынң абсолютгі мэндеріне
түрлендіру сәйкесінше ІЛ - С1 және
1 2 - С2 резисторлы
контурларымен іске асырылады.
ІЛ-СІ контуры Д = 45 Гц резонансты жиілігіне, ал Ь2-С2
/ 2 = 55 Гц резонансты жиілігіне бапгалған.
Салыстыру элементі І0 1 ,102 түзетілген токтардың орташа
мәндерін магниті есептеуішімен жасалған, ол АЬТ магнитті
күшейткішімен басқарылады. Салыстыру элементінің шығу тогы,
магнитті күшейткішті басқару тогы І6 = І0 1 —І02 тең.
5.29 - сурет -Ж иілік өзгеруін өлшейтін орган сұлбасы
Жиіліктің езгеруін өлшейтін органньщ сипаттамасы 5.30 суретінде келтірілген.
ӘК нақты дифференциаторы жиіліктің өзгеруі бойынша Іі;- тогы
түрзндегі сигналдың калыптасытруды іске асырады, ал Г)2 пассивті
дифференциаторы
жиілік туындысы бойынша сигналдың
қалыптасуын іске асырады.
Қозу тогын өлшейтін орган ҚТӨО қатыптастырады:
синхронды генератордың II' кернеу туындысымен бірге, ен
алдымен генераторыдн бос жүрісі кезінде қозудьщ автоматты ретгеуін
түрактандыратын Қ ротор тогының туындысы бойынша сигналды;
132
- / ДІқ (11 қозуынң жылдамдауы кезінде ротор тогының екі еселік
деңгейінде шектеу сигналын;
- атом электрстанциясы генераторларының жүгірісі кезінде ДІҚ
ротор тогының ауыткуы бойынша сигналды.
Тұтынылатын А және РТӨО активті жене реактивті токтың
әлшегіш органы генератормен реактивті куатты тораптан түтыну
режимінде минималды қозуды шектеуге сигналды береді.
Генератордың рұксат етілетін түтынатын реактивті қуаты электр
беру желісінің статикалық тұрактылыгымен шектеледі. А және РТӨО
шығуындағы кернеу түріндегі сигнал пайда болады, егерде
генератормен тұтынылатын реактивті қуат рұқсат етілген мәнінен кеп
болса.
5.30 - сурет - Жиіліктің өзгеруін елшейтін органның сипаттамасы
Берілген сигнал ротор тогының жогарылауына әрекет етеді, яғни
реактивті қуатты тұтынуды темендетеді [4].
5.5.2.3
Күшті
өлшегіш органы
әрекеттің
микроэлектронды
реттегішініц
Күшті әрекетті қозуын жартылай еткізгішті атоматты реттегіш
елшегіш органының жылдам әрекетін жоғарылату басқарылатын
активті интеграторлар көмегімен іске асырылады.
Берліген реттегіштегі кернеуді елшегіш органы жоғары кернеу
элетрстанциясы шинасындағы |Дис| гүзетілген кернеудің игзад
берілген мәнінен лездік ауытқуларын интегралдау негізінде жүмыс
жасайды.
КӨО сұлбасы 5.31 - суретінде келтірілген.
Сәйкесінше иа,и в және ис фазалык керенулерімен баскарылатын,
АЛ
А.Т2. АІЗ үш активті интеграторларының әрқайсының
интегралдау уақыты і = Т п /3 = 0,02/3 с қүрайды. АЛ, АІ2, А.ІЗ
133
интеграторларының активті кірістеріне келіп түсетін Дис кернеудің
лездік ауытқуы активті салыстыру элементімен анықталады, ол
берілген элементтің Корн орнатылмалы резисторынан түратын,
үшфзалы У 8 түрлендіргішінен, Еп кернеу бөлгішінен, активті
ажыратқышынан және түрақтандырылған қорек көзінен түрады. АЛ,
А ]2, А]3 интеграторының шығуы, 8А1, 8А2 және 8 АЗ интегралды
кілттерінің көмегімен Д ІІ«± ІГ И кернеу ауытқуын белгілейтін,
сақтағыш С1, С2 және СЗ конденсаторларына қосылады
Интегралды кілттер қысқа уақытқа, фазалық кернеудің әрбір
периодының басында ЕАІ, ЕА2 және ЕАЗ компараторларымен және
УОІ, Ү 02 и УБЗ шығу диоды бар пассивті КС дифференциаторымен
иу баскару импульсімен ашылады, 5.32 - сурет.
5.31
- сурет - Күшті әрекетті микроэлектронды реттегішінің
кернеу өлшегін орнанының функционалдық сүлбасы
Ьти кернеу ауыткуы АЪТ активті кернеу қайталаушыларының
кірісіне келіп түседі, олар С1, С2 және СЗ конденсаторларының
зарядсыз қалуын алдын алу үшін жоғары кедергі кірісіне ие. АІІ
шығуынан сигнал АЛ¥ активті сумматорыының жэне А Л , АІ2, А.ІЗ
интеграторларының кірісіне /?к б кері байланыс кедергісі тізбегі
бойынша келіп түседі.
Осындай
жолмен
іі и
кернеу
ауытқуы
бойынша
қальштастырылган сигнал АОдифференциаторының көмегімен
134
синхронды генератор кернеуінің өзгеру жылдамдығын көрсететін 11 '
сигналына түрлендіріледі.
5.33
- суретінде КӨО сипаттмасы келтірілген, оның сынулары
генераторлардың түзетілген керенуінің максималды және минималды
шамаларының теңдігіне сәйкес келеді [4].
5.32
сипаттамасы
-
сурет
-
КӨО
электрлік
шамаларының
уақыттық
Жиіліктің өзгеруін өлшейтін орган (ЖӨӨО) функционалдық
сүлбасы 5.34 - суретінде келтірілген.
5.33 - сурет - Кернеу өлшегіш органының сигіатгамасы
135
5.34
сұлбасы
- сурет - Жиіліктің өзгеруін клшейтін орган функционалдық
ЖӨӨО 5 = (Ечлус) бүрышының бірінші және екінші туындысын
көрсететін идү және
кернеулері түріндегі сигналдарды,
номиналды мәні 50 Гц-ке тең / жиілік ауытқуына пропорңионалды
и АГ кернеуін іс жүзінде және нақыт идеалды дифферециалдау
жолымен қалыптастырады.
и г фазааралық кернеуі пассивті 2Ғ1 төменгі жиілікті филтріне
(ТЖФ) келіп түседі жэне ЕК компараторының көмегімен тікбүрыш
түріндегі ІІК кернеуіне түрлендіріледі, ол .4./ интеграторының кірісіне
келіп түседі. А і интеграторымне ІІК кері кернеуі интегралданады,
5.35 - сурет.
Интегралдау уакыты и г кернеуінің өзгеру периодына (жиіліктің
өзгеруі кезінде) тең. А.Ғ интеграторы и 61 және и62 кысқа
пульстарымен баскарылады, олар интегралдау интервалының
соңындағы, 5.35 - сурет, 11к тікбүрышты керну формасынан Ғ
қалыптастырғышымен қалыптастырылады.
Берілген импульстер
8 А 1 и 8 А 2 кілттерін ашады, олар II/ кернеуінің Аі интеіраторьшын
сақтаушы С2 конденсаторы және С1 конденсторының разрядымен
белгіленеді (интегратордың бастапқы қалпына қайгуы).
С2 конденсторынан II/ кернеуі АЬ' кернеу қайгалаушысы
арқклы АН салыстырғыш-есептегіш элементінің кіруіне келіп түседі.
Номиналды жиілікті көрсететін II/
түрақты кернеуін салыстыру
жолымен АН салыстыру элементінің шығуында
Іід г кернеуі
қалыптастырылады.
11Д/ кернеуінен АО дифференциаторының көмегімен
жиіліктің
өзгеру
жылдамдығы
туралы
акпарат
сигналы
136
калыптастырылады, ал белсенді ТЖҚ 2Ғ2 көмепмен идү жжиіліктщ
озгеру снгналы қалыптастырылады.
5.35 - сурет - Жиіліктің өзгеру органының уақыттық графиктері
Реактивті
жэне
активті
токтып
өлшегіш
функционалдық сұлбасы 5.36 - суретнде келтірілген.
органының
5.36
- сурет - Реактивті және активті токтың өлшегіш органының
функционалдық сұлбасы
Реактивті жэне активті токтың өлшегіш органы кіріс кернеуі
137
ік - Н„ фазалық токтың біреуіне тең, мысалы ік, баскарылатын
тузеткіштерінен тұрады. Басқарылатын түзеткіштер, синхронды
генераторцың иса және иқос кернеулерінен ЕА нөл-индикаторымен
қалыптастырылған тікбұрышты қисығы бар II к кернеуімен
ауыстырылады.
Көрсетілген кернеулерді таңдау басқарылатын түзеткіштердің
косинустық сипаттамалары бойынша анықталады. Жүмыстын
симметриялы режимінде түзетілген кернеудің тұракты құраушылары
оның шыгуларындағыған пропорционалды:
ІІр = Іг х зіп<рг = Ігр;
ІІР = іг х со з(рг = Іга.
С5.9>
Басқарылатын
түзеткіш
интегралды
операционды
А
күшейткіште (ИОК) жасалынған оның иса немесе иқос басқарушы
кернеуі, ИОК-ты енгізетіннен дифференциалдық қосыкышқа
ауытырады [4]. Мысалы егерде басқарылатын кернеу жартылай
өткізгішінің оң 8А1 кілті ашық болса, онда енгізілмейтін ИОК кіруі
жалпы шинамен қосылған және А күшейткіші енгізетін қосқыш
жағдайында болады.
5.26
- суретінде көрсетілгеншартты оң бағыттар кезінде
басқарылатын түзеткіш шығуындағы иқос кернеуі, генератор тогына
пропорционалды Кб балластық резисторындағы кернеумен мәні
бойынша тең және кернеу белгісі бойынша қарсы болады. Басқарушы
кернеудің қарсы жарытлау периодында 8А1 кілті жабық және А
күшейгкіші дифференииалды қосуда болады. КІ = К2 кезінде
басқарылатын түзеткіш шығуындағы икос кернеуі ІкосК6 кірістегіген
тең және онымен таңбасы бойынша сэйкес келеді.
кернеуінің тұрақты құраушысы иқос кернеуін басқарушы
кернеудің әрбір жартылау периодында, интеграторға 8А2 кілтімен
қосылған, С2 сақтаушы конденсаторы бар А.Т басқарылатын
интеграторымен бөлінеді. Аі интеграторы иб2 жэне ибз қысқа
уақытты пульстарымен басқарылады, олар Ғ қалыптастырғышьшен
қалыптарыладығ 5.37 - сурет.
и62 және ибз қысқа пульстары сақтаушы С2 конденсаторына
және С1 конденсаторының разрядына кернеу беретін, яғни А.І
интеграторының бастапқы калпына қайтуын қаматамасыз ететін 8А2
және 8 АЗ кілттерін ашады.
С2 конденсаторынан кернеу АИ керену қайталаушысы аркылы
А\У сумматорының кірістерінің біріне келіп түседі. А\У
сумматорының екінші кірісіне
к • ІІр кернеуі келіп түседі. АН
138
есептегішінің кірісіндегі
4- к ■ІІр кернеуінің жиынтығы ІІпу
кернеуінің кейбір гұракл ыларымен салыстырылады және активті
жүктемеден тәуелділігіне байланысты реактивті қуаттың түтыныоуы
режимінде синхронды
генератордың қозуын шектеу үшін
қолданылады.
ІІд кернеуі параллелді жүмыс істейтін генераторлар арасында
реактивті жүктемені тарату үшін қолданылады.
<рг - о
<РГ = п / 2
<РГ = —ге/2
Ч Д у '
5.37
- сурет - Реактивті жэне активті токтың өлшегіш органының
уакыттык графиктері
5.6
Параллелді жүмыс ісгейтін генераторлардың ҚАР
күрьілгыларының арасынла реактивті куатты автоматты тарату
Синхронды
генераторлардың
қозудыруының
автоматты
реттегіштері кернеуді берілген деңгейінде үстап түру үшін ғана емес,
сонымен қатар қондырғылар арасында реактивті жүктемені тарату
үшін де қолданылады. ҚАР жүктемеден тәуелді статикалық және
жүктемеден тәуелсіз астатикалық реттеу сипаттамаларына ие болуы
мүмкін. Мүндай сипаттамалардың мысалдары 5.38 - суретінде
келтірілген.
Астатикалық сипаттамаға өлшегіш органдары тек қана генератор
кернеуіне қосылған ҚАР ие. Мүндай ҚАР генератор шинасындагы
139
кернеуді үнемі үстап түрады, бірақта реактивті жүктемені
генераторлар арасында тарата алмайды.
Статикалық сипаттамаға өлшегіш органдары тек қаан кернеуге
емес, сонымен қатар генератор тогына да қосылған ҚАР ие. Мүндай
ҚАР реактивті қуатты генераторлар арасында тарату үшін
колданылады.
Статикалық сипаттаманың аналитикалық өрнегі, бірнеше еңкейісі
бар түзу сияқты, оны келесі түрде жазуға болады
и = и0 -
5
ХІ р,
(5.10)
мұндағы 1 ) 0 - бос жүріс кезінде (реттегіш жарғьісы) генератормен
үстап түрылатын кернеу;
5 —реттеу статизмі;
Ір - генератордың реактивті тогы.
У.,г
лІ*,р
______________________________ I
0
1
І«_р
- астатикалық сипаттама;
2
‘«'Р
^«,р.ноы
- статикалық сипаттама
5.38 - сурет- Кернеуді реттеу сипаттамалары
Статизм шамасы түзудің еңкейіс бүрышымен анықталады, яғни
5 = (ц 4/Г,х - и,,г,„ом)/и.,г.х = ге а = дц» г/ д і . р .
(5.22) формуланы келесі түрде де көрсетуге болады
140
(5.11)
ІІ0 - ц - 5 X Ір = ДЦ - 5 X Ір = 0.
(5.12)
Астатикалық сипаттаманы статизмі нөлге тең жеке жагдай
ертінде қарастыруға болады. Бұл ретге астатикалық сипаттама теңдеуі
келесі түрге ие болады
ДЦ =
(5.13)
0.
Статикалық сипаттамалы реттеуі бар ҚАР оң статизмге де,
теріске де ие болады. Оң статизм ретінде сипаттама еңкейісі
жүктеменің оң мәндері жагына еңкейген жағдайды қабылдайды.
ҚАР әдетте жеткіліксіз реттеу статизмі (сипаттаманың үлкен емес
еңкейіс бұрышы) бар статикалық сипатгамаға немесе астатикалық
сипаттамаға ие. Қажетті еңкейіс бұрышы бар статикалық сипаттаманы
алу үшін ҚАР қосымша токтық тұрақтандыру немесе токтық
қарымталау құрылғыларымен жабдықталады.
Токтық қарымталаудың ұстанымдық сұлбасы 5.27 - суретте, ал
токтың тұрақтандырудың сұлбасы 5.39 - суретінде келтірілген.
Кернеу және ток өлшегіш органына келтірілетдердің үйлесімі
генератор шығуындағы кернеу мүмкіндігінше тек қана генератор
жүктемесі тогының реактивті құраушыларынан тәуелді болатындай
етіп таңдалады.
Токтық тұрақтандыру сұлбасындағы АУ реггегішінің өлшегіш
органының қысқыштарындағы кернеу, 5.39, а - сурет, тең
Ццу — ^қс
^а.р *
«А
А В С
ТҮ
ТАІ
б
а - сұлба, б - векторлық диаграмма
5.39 - сурет- Токтық тұрақтандыру сұлбасы
141
(5.14)
Ал гоктық қарымталау сұлбасында
Ут =
Ук,с -
к Рх
Ка.
(5. 15)
Токтық қарымгалау сұлбасы статизмді көбейтуге мүмкіндік
береді, ол реактйвті ясүктемені таратудың біржақтылығына септігін
тигізеді. Берілген сұлба жинақтық шиналарға параллель жұмыс
істейтін генерагорларда қолданылады.
Токтық қарымталау с.ұлбасы статизмді төмендетуге мүмкіндік
береді.
Сұлбаны
генератор-трансформатор
блогында
трансформатордағы кернеу құлауын қарымталау мақсатында
қолданады.
ЖЭО мен КЭО типті станциялардың паралледі. жұмыс істейтін
генераторлар
арасындағы реактивті
жүктеменің таратылуын
қарастырайық.
Жиынтық шиналарға жұмыс істейтін ЖЭО генераторлары
арасындағы реактивті жүктемені тарату заңын табайық, 5.40 - сурет.
5.40
- еурет - БТҚ жиынтықшиналарына генераторлардың
жүмысының сұлбасы
Генераторларда
статикалық
сипатгамаларға
бапталған
реттегіштер
қолданылған
деп
қабыладаймыз.
Статикалық
сипаттамалар кезінде генераторларғы, сәйкесінше БТҚ шинасындағы
кернеу болады
Ьш
^0,г1
5г1 Х ^г.рД*
^0г2
142
^г2 х Іг,р,2'
(5-16)
Статизм коэффициенті бірыңгай базистік шарттарға келтіру
керек, себебі генераторлар куат әртүрлі болуы мүмкін
[9,14].
Осындай есептеу жүргізілген деп санаймыз.
(5.11) негізінде (5.16) тендеуін келесі түрде жазамыз:
5.ГІ — ^Ч .гі/^.г.рД >
®*г2 —^ ^ .г ^ /^ .г .р ^ '
Екі генераторда статикалық сипттама ие болгандықтан, барлық
станцияның сипаттамасы да статикалық болады
-
= ДО.СТ
//1д/-1'*р,СТ
і
.
иі*о.сг
(5-18)
МүНДаГЫ Д І , р,ст = Д І ,г,рД + ДІ,г,р,2-
Генераторлардың ГРУ шиналарына параллелді жүмысы кезінде
генераторлар кернеуінің өзгеруі де өзара тең болады, яғни
ДІІ.ГІ = ДЦ.гг = ДЦ.СТ = ДОСтанцияның статизм коэффициентін келесі түрде жазуға болады
5-" = Аи/ ( д і . г,р,1 + д і . г,Рі2)'
(519)
(5.18) формуласынан жүктеменің ДІ.Р:СТ шамасына үлғаюы
кезінде ГРУ шинасындағы кернеудің өзгеруін анықтаймыз
ДБ, = 5,ст х ДІ,Р;СТ.
(5.20)
(5.20)
формуласын (5.17) формуласына қойып ГР жинақтық
шинасына параллель жүмыс істейтін генераторлар арасында реактивті
қуатты таратуды аламыз:
А І .г ,р д
= (АІ*Р'СТ ^
5*С
ТУ5.г1. Л .,р
1
,2
= (ДІ*Р'СТ Х 5*ст)/ , , г2. (5.21)
(5.21)
теңдеуінен реактивті жүктемені тарату генераторды
реттеудің статикалық сипаттамасына кері пропорционалды іске
асатынын көреміз.
143
Егерде параллель жұмьіс істейтін генераторлардың біреуі
астаикалық сипаттмаға ие болса, онда барлық станция сипаттамасы
астагикалық юолады. Берілген жағдайда реактивті жүктеменің өзгеруі
кезінде жиынтық БТҚ шинасы кернеу езгеріссіз болады. Және
сондықтанда өзгермейтін жүктемемен жүмыс істейді, ал реактивті
жүктеменің барлық өзгеруін астатикалық сипаттамасы бар генератор
өзіне қабылдайды.
Егерде станцияда астатикалық сипаттамасына ие бірнеше
генераторлар жүмыс істейтін болса онда реактивті жүктеменің
олардың арасында таратылуы анықталмаган болады. Себебі реактивті
жүктеменің анықталамаған таратылуына жол бермеу керек, бірақта
генераторлар жүктемесін теңестіретін арнайы қүрылгының жоқтығы
кезінде барлық генераторлардың реттегіштері статикалық сипаттамаға
бапталған болуы керек.
5.41
- суретінде реттеудің статикалық сипаттамасы кезіндегі екі
генератор арасындағы реактивті жүктеме таратылуы келтірілген.
Жүктеменің жоғарылауы кезінде керену төмендеуі болады, ол
әрбір генератордың реактивті жүктемесінің жоғарылауына әкеліп
соқтырады, сәйкесінше статикалық сипаттаманың статизм шамасына
Д1,гр і және ДІ,гр2 әкеледі.
5.41 - сурет - Генераторлар арасында қосымша реактивті
жүктеменің таратылуы
5.42 - суретінде жоғары керену жиынтық шинасына генератор трансформатор блоктарының жүмыс сүлбасы келтіріген. Реактиті
жүктеменің осы генераторлар арасында таратылу заңын анықтаймыз.
Генераторларда статикалық сипттамаға бапталған реттегіштер
орнатылған деп қабылдаймыз.
Жоғары кернеу жиынтық шинасына кернеуді генератор кернеуі
арқылы келесі түрде жазуға болады:
144
ІІ+Ш — ІІ,г1
Х#т1 X І*рД/
— ^*г2
^*т2 Х ^*р,2>
(5.22)
мұндагы х*т1, х ,т2 - блокты трансформаторлар кедергісі;
и ,г і, II , Г2 - генератор кернеуі, олар реттегіштің
статикалық сипаттамасы кезінде тең
У*г1 — ^*0,г1
*.г1 Х
І*рД>
^*г2
^*0,г2
^*г2 Х ^*р,2*
(5.23)
5.42
- сурет - Жоғары кернеу жиынтык шиналарына генератор трансформатор блоктарының жұмыс сұлбасы
(5.22) жэне (5.23) формуласының негізінде жиынтық шиналардағы
кернеуді келесі түрде жаза аламыз
Ц.ш
Ч*0,г1
(***г1
Х*ті) X І*рд .
(5*24)
(5.24) өрнегі жетілдіру формасында келесі түрге ие болады:
5 , 12 = Д Ц , і / Д І . р ! ;
5 , 2і; = ДЦ. г/ АЦрг -
мұндағы
= 5 , г1 + х ,т1; 5 , 2£ = 5 , г2 + х ,т2 екінші блоктарды реттеудің жиынтық статизмі.
145
(5-25)
бірінші және
Сәйкес
түрлендірулерді
іске
асырып
блокта
трансформаторлармен жүмыс істейтін генераторлар арасындағы
реактивті жүктеме таратылуының жетілдірілген заңын аламыз:
(5.26)
(5.26)
өрнегінен параллелді жүмыс істейтін блоктар арасында
реактивті жүктемені таратуды жетілдіру реттеу сипаттамасының
стагизм коэффициентіне кері пропорционалды іске асырылады.
Бірақта берілген жагдайда бір ерекшелік бар, егерде барлық
генераторлардың реттегіштері астатикалық сипаттамга ие болса, онда
жиынтық статизм қатысты бірліктегі трансформаторлар кедергісіне
тең болады. Реактивті жүктеме жетілдіруінің таратылуы берілген
жагдайда трансформаторлар кедергісіне кері пропорционалды іске
асырылады. Реттегіштердің астатикалық сипаттаматхары кезінде
кернеу гек қана генераторлар шығуында ғана түрақты болады, ал
жоғары кернеу шиналарында кренеу қүлауының салдарынан
трансформаторларда статикалық заң бойынша езгеретін болады.
5.7
Синхронды
генерагорлардыц
қоздырудың
модернизацияланған автоматты реттегіштеріиің
5.7.1
Айнымалы токтың элекіронды қоздыргыштары бар
генераторлардын
қоздырғыштарының
модернизаңияланған
реттегіштері
Электрстанцияларда орнатылған ЭПА-120, ЭПА-325 жэне Э П А 500 типті қозуды автоматты реттеу панельлері өз ресурстарын
қолданып болды және сондықтанда қазіргі уақытта олардың
модернизациясы жүруде. М одернизацияланған ЭП А -120 және Э П А 500 панелдерінде қоздырғыштардың сенімділігінің аздығының
салдарынан олардың жаңартылуы іске асырылған жэне олардың
кернеу
корректоры
блогының
ККБ
және
орнатылмалы
автотрансформаторлардың ОАТ ауыстырылуы іске асырылды. Э П А 120 және ЭПА—500 типті панелдердің модернизациясы «АВГУСТ»
(ООО НТП «АВГУСТ» ғылыми-техникалық кәсіпорнымен, 5.43 және
146
5.44 - суреттерінде көрсетілген құрылымдық сұлбаларға сәйкес іске
асырылды.
- АРВ-Р-52В типті кернеу корректоры 4 түрады:
- Турбогенератор статорының кернеу өлшеу сүлбасы;
- Реттеудің статизмі өзгеру сұлбасы;
- Минималды қозу шектегіші;
- Қоздырғыш керенуі бойынша жұмсак және қатты кері байланыс
тізбектері;
АРВ-Р-28/2А типті құрылғы 5 арналған:
5.43
- сурет құрылымдык сулбасы
Модернизацияланған ЭПА -
120 панелінің
- Реттегіш гің кернеу жарғысын алыстан өзгеру үшін;
- Резервті қозуды жұмыс қозуына және қолмен басқару
режимінен ҚАР-ға ауыстыру кезінде жарғыны керекті деңгейге
автоматты тарылту үшін;
147
- Бастапқы қозу кезінде минималды жаргыларды автоматты
орнату үшін;
- Бағдарламалық қозу функциясын іске асыру үшін.
АРВ-Р-63/2 типті күштік тиристорлық блоктан және АРВ-Р-61/3
типті басқарылатын импультерді тудыру қүрылғыларынан түратын, 2
және 3 екі • тиристорлы күшейткіштері токтармен ЬЕ2 жэне ЬЕЗ
қоздырғышатырының қосымша орамаларындагы қозуды басқаруга
арналған. АРВ-Р-63/2 күштік блоктары 500 Гц жиілікті қоректі
қоздырғыштар
шығуына
жалғанған
ТПС
аралық
трансформаторларынан алады.
5.44
- сурет қүрылымдық сүлбасы
М одернизацияланған ЭПА -
500 панелінің
АРВ-Р-63/4 типті күштік блоктан және АРВ-Р-90 типті баскару
қүрылғысынан түратын қосымша тиристорлы күшейткіш 1 ЬЕ2 қозу
148
келісілген орамаларын өзіндік кйжеттіліктен қоректендіру үшін
арналған және реттегіштін қоздырғышының төменгі кернеуі
деңгейімен жұмысын қамтамасыз ету үшін арналған:
- турбогенератордың бос жүріс режимі кезінде;
- генератордың аз жүктеме кезінде номиналдыдан 20 - 25 %
кезінде жүмысында.
Автоматгы реттеу сүлбасыг ажырату кезінде қозуды алыстан
қолмен басқару сүлбасы қарастырылған. Қозуды қолмен басқару АРВР-85 типті 6 қүрылғысымен және АРВ-Р-40В типті 7 құрылғысымен
ротор тогының реттеу жарғысын өзгерту жолымен іске асырылады.
Реттегіш қүрамына ротор тогының сезгіші және ротор тогын алыстан
өзгертетін АРВ-Р-85 қүрылғысы кіреді. Ротор тогының сезгіші ретінде
өлшегіш шунтына косылған АРВ-Р-40В потенциалды қүрылгы
қолданылады.
Қарастырылған модернизацияланган ЭПА - 120 және ЭПА - 150
панелдерінің сұлбасы қозу жүесіне қойылатын ьарлық талаптапрға
сай болып табылады:
- Кернеуді берілген мэні жіне статизмі бойынша қалыпты жүмыс
режимдерінде үстап түру;
- Энергожүйенің кернеу төмендеуі кезінде қозуды жылдамдату
және керену жоғарылау кезінде кері қозу;
- Автоматты жэне қолмен басқару кезінде қозу тогын алыстан
өзгерту;
- Ротор тогының екі еселік шектеушісі;
- Ротордың асқын жүктеуден қорғанысы әрекет етуі кезінде
жылдамдатуға тиым салу;
- Агрегаттың активті жүктемелерінен тәуелді жарғысы бар
генераторларымен түтынылатын реактивті қуатты шектеу.
Модернизацияланған ЭПА - 120 және ЭПА - 150 панелдері
келесідей қосымша функцияларды іске асырады:
- Ротор тогы автоматты басқарудан қолмен басқаруға ауысқан
кезде өзгермейді, себебі ротор тогында орналасқан еру сұлбасы,
турбогенератордың ротор тогының ағымдағы мәнінмен сэйкес қолмен
реттеу жарғысын атүзетеді;
- ҚАР бар турбогенератордың бастапқы қозуы кезінде керенудің
номиналдыдан жоғары көтерілуі болмайды, себебі генератор
кернеуінің жоғарылауы, АРВ-Р-28/2А берілу жарғысы қүрылгысында
орнатылған, бағдаламалық қозу сұлбасының көмегімен іске
асырылады;
Резервті
қозудан жұмыс
қозуына ауыстыру тәртібі
жеңілдетілген, сонымен катар қолмен басқарудан автоматгыга
149
ауыстыру да, себебі бұл режимдерде ҚАР кернеуі жарғысынын жұмыс
сұлбасына енгізу іске асырылады.
ЭПА-325Б (В) панелінің модернизациясы 5.45 - суретінде
келтірілген құрылымдық сұлбасы бойынша іске асырылады.
А 5 \'
тпс
ЬС
ІӨ
-гуаАРВ-Р-вШ
АРВ-Р-вЗ.'і
*
1
АРВ-Р-40Н
7
♦
АРВ-Р-85
6
•
!
220 В
~ 380 В,50Ги
—
АРВ-Р-«1/3
АРВ-Р-63'2
т
Е
АРВ-Р-52В
3
АРВ-Р-вЗ/2
-С2>.АРВ-Р-2*/2А
4
= 220 В
5.45
- сурет - Модернизацияланған ЭПА-325Б (В) панелінің
құрылымдық сұлбасы
Қозуды реттеу сұлбасына келесі АРВ-Р типті кұрылғылар кіреді:
- кернеу корректоры 3, АРВ-Р-52В, модернизацияланған ЭПА120 және ЭПА-500 панелдері атқаратын функцияларды да атқарады.
Минималды қозуды шектеу сұлбасы статор тогының автивті және
реактивті құраушыларының жеке өлшеу ұстанымы негізінде
құрасытылған, ол минималды қозуды шектеу режимінде тұрақтылык
қорын жоғарылатады жэне баптауын жеңілдетеді;
- Қозу реттегішінің жарғысын алыстан өзгерту құрылғысы 4,
АРВ-Р-28/2А, модернизацияланған ЭПА-120 жэне ЭПА-500 панелдері
атқаратын функцияларды да атқарады;
- Күштік екіфазалы тиристорлы блоктан тұратын 1 және 2 екі
тиристорлы
күшейткіштер,
АРВ-Р-63/2,
және тиристорларды
150
басқаратын құрылгы, АРВ-Р-61/3. Күштік блоктар жоғарылатылган
сұлба бойынша жасалған: күштік сүлбаның кез келген элементінің
жүмыстан шығуы кезінде, іске резервті элемент кіріседі, бүл
күрылғының қалыпты жүмыс режимін сақтауга мүмкіндік береді.
Күштік тиристорлық блоктардың қоректенуі жоғарылатылган жиілікті
кернеуімен қоздырғышқа қосылған ТПС трансформаторынан іске
асырылады. АРВ-Р-61/3 және АРВ-Р-52В басқару күрылғыларын
қоректендіру
генератордын
кернеу
трансформаторынан
іске
асырылады. Басқару блоктары орнатылған аз қуатты инвенторларға
не, олар оперативті ток шинасына қосылған, ол энергожүйедегі кернеу
төмендеуі кезінде қүрылғының қалыпты жүмысын қамтамасыз етеді;
- Қозуды қолмен реттеу сулбасы, ол тиристорлы күшейткіштен
5 түрады,
АРВ-Р-63/2 және АРВ-Р-61/3, ротор тогын алыстан
басқаратын қүрылғыдан 6 ,, АРВ-Р-85, және ротор тогы сезгішінен 7,
АРВ-Р-40В, ол потенңиалды шешім қүрылғысының өлшегіш
шунтына қосылған.
Генератордың қозуын қолмен баскару сүлбасы козуды автоматты
реттеу булбасынан жеке жасалынады.
Қолмен басқаруға ауыстыру кезінде 5 тиристорлы кұшейткішіне
импульс беріледі, 1 жэне 2 тиристорлы күшейткіштерінен беруақытта
сигналдар алынады. Қозуды автоматты реттеу сүлбасы кезінде қолмен
басқару сұлбасы ротордың қазіргі деңгейімен үнемі еру режимінде
болады. Бұл қозу жүйесін автоматты басқарудан қолмен басқаруға
ауыстыру кезінде генератордың бастапқы жұмыс режимін сақтауды
қамтамасыз етеді. АРВ-Р-85 алыстан басқару құрылғысының
«Аналоговая память» құрылгысы қамтамасыз етеді:
- Қозуды қолмен реттеу жарғысын алыстан өзгерту мен есте
сақтау;
- Бастапқы қозу кезінде ротордың минималды тогының
автоматты орнатылуын;
- Қозуды автоматты реттеу кезінде ротор тогының деңгейінің
қазіргі жағдайын үнемі еріп жүру;
- Ротор тогының минималдыдан жогары кезінде қазіргі
деңгейінің жағдайынын үнемі еріп жүруіне тиым салу.
Қолмен басқару жүйесі құрамына кіретін басқарудың барлық
құрылғыларын қоректендіру, АРВ-Р-61/3, АРВ-Р-85 және АРВ-Р-40В,
айнымалы ток шинасынан 380 в кернеуімен және тұрақты оперативті
ток торабынан 220 В кернеумен құрылғыға орнатылған аз қуатты
инвенторлардың көмегімне іске асырылады.
Модернизацияланған ЭПА-325Б (В) панелі ЭПА-120 және ЭПА500 панелдері сияқты қосымша функцияларды іске асыруға мүмкіндік
151
береді.
5.7.2
Тұракты токтыц электронды қоздырғыштары бар
генераторлардың
қоздырғыштарынын
модернизацияланған
реттегіштері
ЭПА-305 және РВА -62 типті қоудың электромашиналы жүйелері
бар
генераторлардын
қозу
реттегіштері
кептеген
электр
станцияларында өздерінің ресурстарын өтеп болды және қозу
жүйесінің сенімді жүмысын қамтамсыз ете алмайды. Сонымен қатар
берілген қозу реттегіштер
минималды қозуды шектейтін
күрылгылары
жоқ.
Түрақты
токтың
электромашиналы
қоздыргыштары бар қозу жүйесін модернизациялау үшін екі негізгі
сүлба қолданылады:
- реттеу қүрылғысын өлшеуші кернеу трансформаторынан
қоректендіруі бар сүлба, 5.46 - сурет;
- реттеу күрылғысын электростанцияның өзіндік қажеттілік
шинасынан коректендіруі бар сүлба, 5.47 - сурет.
5.46
- сурет - Түрақты токтың электронды қоздыргыштары бар
генераторлардың
қоздыргыштарының
модернизацияланган
реттегіштері сүлбасы және реттеу қүрылғыларының өлшегіш кернеу
трансформаторынан қоректендіру
Тұракты ток қоздыргышы бар электромашиналы қозу жүііесі
жэне реттеу күрылғысының өлшегіш кернеу трансформаторынам
152
қоректендіруінің модернизацияланган сұлбасында,
келесідей АРВ-Р кұрылғылары қолданылады:
5.46 -
сурет,
2 секция ~380 В,50Гц
5.47
- сурет - Тұрақты токтың электронды қоздыргыштары бар
генераторлардың
қоздырғыштарының
модернизацияланған
реттегіштері
сұлбасы
және
реттеу
құрылғыларының
электростанцияның өзіндік қажеттілік шинасынан қоректендіруі бар
сұлба
- АРВ-Р-81 типті күштік блок, ол негізгі режимде жұмыс істейтін,
қуатты кұштік транзисторларда жасалған;
- минималды қозу шектеушісі және статизмді реттеуді өзгергудін
сұлбасы, кернеудің берілген мәнінен ауытқуының сезгішінен тұратын
АРВ-Р-58А типті кернеу корректоры. Кернеу корректоры шығуынан
басқарудың шығу импульстері кұштік блоктың кіруіне беріледі;
- кернеу реттегішінің жарғысын алыстан өзгерту үшін АРВ-Р28/2А құрылғысы. Сонымен қатар АРВ-Р-28/2А құрылғысы жоғарыда
қарасытрылған косымша функцияларды да іске асырады;
- генератордың кернеу трансфорамоторынан қоректенетін АРВ-Р59/1В типті үшфазалы қорек блогы. Бок өлшегіш трансформаторы
153
кернеуінің қозу орамасының параметрлерімен сәйкес келуінің
үйлесімділіген камтамасыз етеді.
Электрстанцияның өзіндік кажеттілік шинасынан реттеу
қүрылғыларына қорек алатын жэне түрақты ток қоздырғышы бар
қозудың
электромашиналық
жүйесінің
модернизацияланған
сүлбасында,- 5.47 - сурет, қозуды автоматты реттеу кезінде келесідей
АРВ-Р қолданылады:
- М инималды кернеу шектегіші мен статизмнің өзгеруін реттеу
сүлбасынан, кернеудің берілген мэнінен ауытқу сезгішінен түратын
АРВ-Р-52В типті кернеу корректоры;
- Кернеу реттегіші жарғысын алыстан өзгерту үшін АРВ-Р-28/2А
қүрылғысы;
- АРВ-Р-28/2А ретгегішінің жарғысын алытан өзгерту қүрылғысы
мен АРВ-Р-52В кернеу корректорын қоректендіру өлшегіш кернеу
трансформаторынан іске асырылады.
Қозуды автоматты басқарудан қолмен басқаруга ауыстыру
кезінде турбогенератордың қозу тогын алыстан баскару мүмкіндігі
сақталады.
Қолмен басқару сүлбасы түрады:
- Турбогенератордың ротор тогын алыстан өзгертуге арналган
АРВ-Р-85 күрылгысы, өзінің негізгі функциясынан басқа қозудың
бастапқы кезінде ротордың минималды тогын автоматты орнатылуын
іске асырады, сонымен қатар ротор тогының қазіргі мәнін автоматты
түрде бақылауын іске асырады;
- Ротор тогының АРВ-Р-40В сезгіші.
АРВ-Р-85 және АРВ-Р-40В қүрылғыларын қоректендіру 0,4 кВ
жиынтықтарының біреуінен жэне электрстанцияның оперативті ток
шинасынан орнатылған аз қуатты инвенторлар көмегімен іске
асырылады.
5.8
Электрлік тораптардагы реактивті куат пен кернеуді
автоматты реттеу
5.8.1 РПН бар трансформаторларымен кернеуді автоматты
Кернеудің жоғары кернеу жағындағы мэні өзгеріссіз кезде
трансформатордың ортаңғы немесе төменгі жағындағы кернеу
шамасын өзгерту трансформатор коэффициентін орамалардың
біреуінің тармағын ауыстырып қосу жолымен іске асырылады.
Әдетте реттегіш тармақтар, ең аз жұмыс тогына ие жогары
кернеу орамасында жасалады.
Орындалу қүрылысы бойынша екі трансформация коэффмцменті
ьар трансформаторларды ажыратады:
154
Реттегіш
тармақтарын
қозусыз
ауыстыру,
яғни
трансформаторды тораптан ажырату (ПБН бар трансформаторлар);
Реттегіш тармақтарын жүктемемен ауыстырып қосу (РПН бар
трансформаторлар).
ПБН
бар
трансформаторлардың
реттегіш
тармақтарын
ауыстырып қосу, олардың ажыратулы тұрған кезінде іске
асырылатын, әдетте жүктеменің маусымдық өзгеруі кезінде іске
асырылады.
РПН
бар
трансформаторлар
трансфоматор
қаптамасына
орнатылған арнайы ауыстырып қосқыш қүрылғыға, сонымен қатар
реттегіш тармақтар сатыларының көбейтілген саныне ие.
РПН бар трансформаторларда жүктеме астындағы орама
тармағын ауытырып қосуды іске асыратын, автоматгы кернеу
реттегіштері орнатылады [2,4,15].
Орамалар тармақтарын ауыстырып қосу сатылай іске асырылады.
Трансформатор коэффициентінін секіріс тәрізді өзгеруі өлшегіш
реттегіш органын жасау кезінде ескерілуі керек, соңғысы АКсезсыз
сезімталдықсыз аймағын өзгертуі керек.
ДІІсезсыз сезімталдықсыз аймағы трансформатор тармагынын бір
сатыға ауыстырып қосуынан кейін ДЧсез.сыз реттелетін кернеу
шамасынан аз болу шартынан таңдалады:
Д ІІст < ДІІсез.сы з = АІІқос + Д ^ ж ү к -
(5 -2 7 )
ІС жүзінде Д И сез.сыз
(1 Д ~
(5.27)
шарты сақталмайтын болса, онда трансформатор тармағын
бір сатыға ауыстырып қосуынан кейін кернеу сезімталдықсыз
аймагының карама қарсы бөлігіне шыгуы мүмкін жэне кері багыттағы
реттегіштің артық қимыс әрекеті іске асырылады, 5.48 - сурет.
Сезімталдыксыз аймағынан кернеудің қысқа уақытты шыгуы
кезіндегі артық ауыстырып косылу әрекететтерінің алдын алу үшін
реттегіш әрекет етуге Іэе уақыт үстамасына ие. 1әе шамасы әдетте
20-180 с ауқымында жатады.
Зауытта
трансформаторлармен
бірге
орнатылған
ТКАР
күрылгыларымен
бірге,
тәжірибеде
арнайы
зертханалармен
жасалынған ретгегіш тер қолданылады. РПН бар трансформаторларда
қолданылатын барлық кернеу реттегіштері 5.49 - суретінде келтірілген
функционалды сұласымен келтірілуі мүмкін.
Функционаладық сүлба атқарушы АБ және логикалық ЛБ,
өлшегіш ӨБ бөлімдерге ие.
155
Реттегіштің кернеуін өлшеу органы КӨО өзгеруіне эрекет етуі
мүмкін:
Реттегіштің орнатылған орнындағы кернеу мәніне (токтык
қарымталау кұрылгысының ажыратылуы кезінде);
5.48
өзгеруі
- сурет - РПН бар трансформатор шығуындағы кернеу
өо
5.49
- сурет Кернеу
реттегішінің функңионалдық сұлбасы
156
трансформаторының
автоматты
Реттегіш
орнатылу
орны
мен
токтық
қарымталау
кұрылғысының кедергісіне эквивалентті ток торансформаторының
кернеу құлауы орнында кернеу жиынтығының геометриялық мәніне;
- Қоректендіретін желі тогынан түзетілуі бар реттегіштің
орнатылу орнындагы кернеу мәніне.
Токтық қарымталау құрылғысы реттегін орнатылған орыннан
кернеуді ұстап тұратын орынға дейінгі нүкте аралығында, таратушы
торабындағы жалган кернеу құлауын көрсетеді. Трансформатор
кедергісі тек қана активті кедергімен көрсетіледі, ал кернеу құлауын
құрайтын қажетті фазалар сәйкес келетін ток фазасын таңдай арқылы
іске асырылады.
Токтық қарымталау құрылғысының сұлбасы қолданылуымен
құрастырылуы мүмкін:
- Бір фазаның сызықтық тоғы мен кернеуін, 5.39 - сурет;
- Екі фазаның сызықтык токтары мен кернеулерін, 5.40 - сурет;
- Үш фазаның сызықтық токтары мен кернеулерін, 5.41 - сурет.
Реттегіштің өлшегіш органының кірісіндегі кернеу, 5.50 - сурет
(5.28)
Реттегіштің өлшегіш органының кірісіндегі кернеу, 5.51 сурет
І І ц у — Ч қс — Іа Х К-2 — ІҚС Х
(5.29)
Осылайша реттегіш кірісіне әкелінетін кернеу, тұтынушылар
шинасындағы кернеуге пропорңионалды, және ТКАР тұтынушылар
шинасындағы кернеуді үнемі тұрақты етіп ұстап тұрады.
,Т
IV
и ВС
А В С
б
а
157
5.50
- сурет - Екі фазаның тогын пайдалануы бар карымгалау
кұрылғысы
Гоктық қарымталауды 'ГКАР өлшегіш органына косу кезінде
жалпы жаглайда ІІиу кернеуі берілетін болады, оның сандық шамасы
темендегі формула бойынша анықталады
= иш/п ту - ( 1наф/п ТА) X 2 К,
(5.30)
мұндағы 2 К- қарымталау кедергісі;
пТу, пТА - ток пен кернеу трансформаторларының
трансформация коэффициенті;
и ш - ТКАР орнатылған шина кернеуі;
^жүк - жуктемелер тогы.
а
5.51
құрылғысы
- сурет - Үш фазаның тогын пайдалануы бар қарымталау
Ток
пен
кернеу
трансформаторының
грансформация
коэффицентін есепке ала отырып 2 К қарымгалау кедергісі, келесі
шартты қанағаттандыратындай етіп таңдалуы керек [2]:
^сыз =
х ^ ІУ/п ТА| ’
158
(5-31)
Қарымталаудың активті және реактивті кедергілерінің шамасы
келесі ернектермен сәйкестендіріп алынуы қажет:
( ПТА/ п т у ) х
5 іп
<р;
(5.32)
пТА/
/п т у ^
X С05 ф .
5.52
суретінде
Белорусэнергомен
жасалынған
электромеханикалық реледегі ТКАР сұлбасы келтірілген [16]. ТКАР
берілген сұлбасында кернеуді реттеу қоректендіруші желісіндегі ток
шамасынан коррекцияоануы іске асырылады.
5.52 - с у р ет- Электромеханикальщ реледегі ТКАР сүлбасы
К Ы жэне КТ2 топтық релелері трансформатор тармақтарының
ауыстырылып қосу механизмін КТ уақыт релесі мен КЬЗ, КЬ4 аралык
релелерінің көмегімен баскарады. К Ы және КЬ2 релелерінің
орамалары ТҮ өлшегіш кернеу трансформаторларына айнымалы
159
гоктан қоректену үш ін қосылаған. К Ы және КЬ2 релелері - екі
орамалы поляризацияланған (орамалар қарсы қосылган), кернеудің
номиналды мэніне тең кезіндегі якордың жиынтық МҚК-і нөлге тёң
және реле түйіспелері ажыратылган.
КЬ1Т жэне КЬ2р реле орамалары Ү§ 1 түзеткіші арқылы ТУ
елшегіш трансформаторының қысқыштарына Т8 тезқаныққыш
трансформаторының орамаларымен тізбектей қосылған. ТУ өлшегіш
трансформаторынң қысқыштарындағы Ц кернеуінің тәуелділігіне
байланысты КЬ1Т және КЬ2р реле орамаларынан өтетін Іх тогы кенент
сызықты емес тәуелділікке ие, 5.53 - сурет 1 қисық.
5.53 - сурет - ТКАР кернеу өлшегіш органының сипаттамасы
Берілген КЬ2Т және КЬ1р релелерінің екінші орамалары Т8
грансформаторының екіншілік орамалары тізбегіне жэне ТЬА аралық
ток трансформаторына қосылған. КЬ2Т жэне К Ы р релелерінің
орамалары арқылы өтетін І2 тогының тэуелділігі 5.51 суретіндегі 2
қисык бойынша анықталады.
КЬ2Т жэне КЬ1р релелерінің реттегіш жарғылары К.1 жэне К2
резиторларының көмегімен I) = 1]орн кернеуі кезінде, Іг жэне 12
токтары бір-біріне тең болатындай етіп орнатылады.
II
> ІІ0рН кезінде токтар Іх > 12 болады жэне сондықтанда КЬ2
эрекет етеді және К Ь4 аралық реле тізбеғіндегі КҺ2 . 1 түйіспесін
тұйыктайды. Соңғысы эрекет етіп КТ уақыт релесі тізбегіндегі К14.1
түйіспесін түйықтайды. КТ релесі қорек алып анықталған уақыт
ұстамасынан кейін «Азайту» тізбегіндегі КТ.2 түйіспесін тұйықтайды.
11
< Чорн кезінде ток
< 12 боады жэне сондықтанда К ЬІ релесі
әрекет етеді және КЬЗ аралық релесі тізбегіндегі К Ы .1 түйіспесін
тұйықтайды. КЬЗ релесі эрекет етіп КТ уақыт релесі тізбегіндегі
160
КЬЗ. 1 гүйіспесін тұйықтайды. КТ релесі қорек алыр анықталған уақыт
үстамасынан кейін «Қосу» тізбегіндегі КТ.1 түйіспесін тұйықтайды.
Қазіргі уақытта күштік трансформаторлардың кернеуін реттеу
үшін А РТ -ІН типті, трансформация коэффициентін автоматты
жартылай еткізгішті реттегіштер колданылады [3,4].
А Р Т -ІН типті, автоматты жартылай өткізгішті реттегіштердің
функционалдық сүлбасы 5.54 - суретінде келтірілген.
ақпарат
5.54
- сурет
функционалдық сүлбасы
-
А РТ -ІН
типті
автоматты
ретгегішінің
А Р Т -ІН типті реттегіш қүрамына ӨТБ өлшегіш-түрлендіргіш
бөлімі, логикалық белім ЛБ жэне атқарушы бөлім АБ, жэне О токтық
импульс генераторынан жэне кері баланыс тізбегін қалыптастыратын
автоматты бақылау қүрылғысынан АБҚ түратын автоматты басқару
жэне бақылау қүрылғысынан АББҚ тұратын АР автоматты
реттегішінен түрады [2,4].
Кернеу өлшегіш орғанының КӨО сезімталдықсыз аумағының
шегінен 1)ШЬІҒ кернеуінің шығуы кезінде электростанция немесе
қосалқы
станция
шинасында,
ӨТІ
және
ӨТ2
өлшегіш
түрлендіргіштерінің шыгуларында кернеу ауытқуның таңбасына
байланысты сэкесінше ІІшығд немесе и шьІғ 2 кернеулері пайда болады.
Берілген кернеулердің көмегімен сэйкес келетін ОТІ немесе Г)Т2
уақыт ұстамасы элементтері іске қосылады.
ОТІ немесе ӘТ2 уақыт үстамасы элементтері іске қосылуы 8Т1
161
немесе 8Т2 триггерларының біреуімен сақталады. 8Т1 или 8Т2
триггерларына 8 кірісіне ВТ элементінен кернеу және О
генераторынан токтық импульстің келуімен логикалық бір жазылады.
О генераторы ауыстырып қосатын қүрылғының келтірілмелі
механизміне КМ реттегіштің әсерінің бірреттігі мен импульстігін
қамтамасыз" етеді.
Кері баланыс тізбегі реттегіштің трансформаторлар орамасын
ауыстырып қосу процесіндегі әрекетін қадағалайды жэне реттегіш пе
РПН ауыстырып қосықыш кұрылғысынын жарамдылығын да
бақылайды.
8Т1 немесе 8Т2 триггерларының шығуындағы сигналдың, АУК
құрылғысынан БХ1 немесе ОХ 2 «ТИЫМ» элементі кірісінде
логикалык нөл кезінде, сигнал К ТІ немесе К Ь2 атқарушы релелеріне
келіп түседі, олар кенеуді ауыстырып қосыкыш қүрылғының
келтірілмелі механизміне КМ кернеу береді. КМ -нен ауыстырып қосу
процесінің басталуынан кейін сигнао АУК келіп түседі. АУК КМ-нен
сигнал келіп түскеннен кейін келесі операцияларды іске асырады:
- БХ 1 немесе ОХ 2 элементінің инвенсиялы кірісіне логикалык
бірді береді жэне осылайга К Ы немесе КЬ2 релесінен қоректі алып
тастайды;
- 8Т1 немесе 8Т2 триггерінің кірісіндегі К санауына әсер етеді
және сакталуларды алып тастайды;
- О генераторының токтық импульсін қадағалау периодың, ол
грансформатор орамасының бір тармағын екіншісіне ауыстырып қосу
процесіненде үзак болатындай етеіп орнатады;
- Реттегіштің сезімталдықсыз аумағын кеңейтеді.
Берілғен операңиялар реттегіш пен РПН жетегінің жүмыс
жарамдылығын тексеру үщін қажет
[3,4]. Егерде АУК-ға
ауысытырып қосу процесінің басталуы немесе аяқталуы туралы
сигнал келмейтін болса, онда жетектін жарамсыздығы анықталады
дәне реттегіштің КМ жетегіне қайталау эрекетіне тиым салатын
сигнал беріледі.
Сезімталдықсыз аймағын үлкейту реттегіш жарамдылығын
тексеру үшін қолданылады. Егерде сезімталдықсыз аймағының
үлкеюінен кейін өлшегіш бөлімнің сигналы алынбас, онда реттегішгің
жарамсыздығы анықталады жэне КМ қайта қосылуына тиым салатын
сигиал беріледі.
Жоғарыда айтылғандардың негізінде А РТ -ІН типті автоматты
реттегіші реттегіш тің жэне ауыстырып қосықыштың жарамдылығын
авгоматты бақылауын іске асырады, ол қазіргі заман талаптарына сай.
Реттегіштің өлшегіш-түрлендіргіш бөлігінің (ӨТБ) сүлбасы 5.55 162
суртінде келтірілген.
Кернеудің өлшегіш органы (КӨО) кернеудің берілген шамасымен
салыстыратын импульсті элементін қолданып жасалган және
релелікке жақын екі жақты әрекет сипаттамасына ие болады.
Өлшегіш органының икіріс кіру кернеуі эдетге IIш екіншілік шина
кернеуі мен резитордағы кернеу күлауына тең болады, кіріс
кернеуінің орташа шамасы У8 түзеткішінің шығуындағы и_кіріс
айнымалы кұраушысымен көрсетіледі. и~кіріс кіру кернеуі С1
конденсаторымен жэне Т Ы трансформаторымен, У Б І және УБ2
диодыарқылы қосылған түзеткіш жүктемелерінің К1 резисторынан
и окіріс
түрақты жэне и_кіріс айнымалы кернеуінің жиынтығынан
бөлінеді.
5.55
- сурет - А РТ -ІН типті атоматты реттегішінің өлшегіштүрлендіргіш бөлігінің сұлбасы
Айнымалы құраушы шаманың максималды теріс лездік мэні ивх,
түзетілген кіріс кернеуінің ІІ0вх орташа шамасына тең, 5.56 - сурет.
и_кіріс айнымалы кұраушысы, УБЗ стабилитрондар кіру
кернеуінен қалыптастырылған исезсыз сезімталдықсыз кернеуімен
қосьшады. К2 жэне С2 ТЬ2 трансфоматорымен бірге негізг іисез сыз
кернеу гармониктерінің икіріс кіру кернеуіне қатысты қажетті фазасы
бойынша ығысуын тудырады.
163
и Сез.сыз кернеуі өлшегіш органның сезімталдықсыз аймағын
тудырады.
Ү 05 диодымен и , кіріс + исезсыз кернеу қосындысынан іс жүзінде
теріс и'и түріндегі үшбүрышты импульстер ажыратылады, олар V I
транзисторы қосылған, 5.56 - сурет, салысытыру элементінің У Р
стабилитрОнының ІІСТ тұрақты кернеуімен салыстырылады. Егер и'и
импульсі Цст кернеуінен артық болса онда УТ транзисторы ашылады
және салыстыру элементінің шығуындагы к.э резисторында ии
импульстік кернеуі пайда болады [4].
ик
о
[/ V V V V
0)1
^Ок + и~к
^Ок
\
Л
А
оІ
о
Л
Л
/
\
Л
А
А
Л
А
<юі
VVVVVV\
Л
Л
Л
А
Л
Л
аоі
»СС1
и
оЫ
<
<
<
<
г-л
г л Л
С
с
гл Л
ооХ
<
г—\ Л
<
<
и~к+ исы
лл Л
N
ии
- і і т° л
>
>
>
>
>
>
>
>
о
>
ии
(ЮІ
«
/ \
*
Л
я
' ‘
я
• '
А
*
• *
<юі
5.56
- сурет - АРТ 1Н типті автоматты реттегішінің кернеу
өлшегіш-түрлендіргіш бөлігінің уақыттық фафиктері
164
Жиілігі 50 Гц тізбекті импульстер түріндегі и и кернеуі, өлшегіш
органының ДІІсез сыз сезімталдықсыз аймағының шегінен шықпайтын
^кіріс кернеуінің әрекет етуші мәніне сәйкес келеді, 5.48 - сурет, бұл
ретте реттегіш тің өлшегі бөлігінің шыгуларына ІІШЬІҒі және и шығ2
сигналдары сәйкес келеді.
ІІкіріС кернеуі жоғарылайтын болса жэне сезімталдықсыз
аймағының шегінен шығатын болса, аз и'и импульстерінің
максималды лездік мэндері, 5.56 сурет, де У Б 4 стабилитронының 1іст
кернеуінен де жоғары болады және салыстыру элементінің
шығуындагы ии кернеуі жиілігі 100 Гц тізбекті импульстер болады.
ІІкіріс кернеуінің темендеуі кезінде и„ кернеу импульсі жоқ болады.
ии импульстік кернеуі транзисторлы бірвибраторымен басқарады,
ол кернеу өлшегіш органының сэйкес шығу импульсін күшейтетін
қасиетке ие.
Реттегіштің өлшегіш бөлігінің ІІШЬІҒІ және ІІШЬІғ2 потенциалды
шығу сигналдары, транзисторларда жасалған ИТІ және ИТ2
импульсті-петенциалды түрлендіргіштерімен қалыптастырылады.
ІІшығі кернеуі ии кернеу импульстерінің жоғалуынан кейін пайда
болады, ол Цвх кіру кернеуін төмендетуге сәйкес келеді және реттегіш
электрстанция немесе қосалкы станция шинасындағы кернеу
жоғарылауы жағына УРПН әрекеті үшін реттегішті іске қосады.
© 02
импульсті-потенциалды
түрлендіргіші
ІІшмғ2 шығу
сигналын қалыптастырады, жэне и кіріс кернеуі жоғарылауы кезінде
пайда болатын и„ кіші импульстерінің әсерінен реттегіш УРПН-ға
кернеу төмендеуі жағына әсер ету үшін қосылады.
5.8.2 Статикалық конденсаторлардың батареяларын баскару
Қосалқы станция шиналарында орналастырылған статикапық
конденсаторлардың батареяларын (СКБ) басқарылуы мүмкін:
- жүктеме тогы бойынша;
- желідегі реактивті қуатты бағыты бойынша;
- қосалқы станция шинасындагы кернеу деңгейі бойынша.
5.57
- суретінде қосалқы станция шинасындағы кернеу деңгейі
бойынша СКБ басқару сүлбасы келтірілген.
Іске қосқыш орган ретінде қосалқы станция шинасына
орнатылған кернеу трансформаторына қосыған КУ 6 минималды
керену релесі қолданылады. 0 ажыратқышының қшірулі кезінде КЗ
кедергісі 8(}Т.5 ажыратқышының блок-түйіспесімен шунтталады
және КУ6 кернеу релесінің орамасына ІІав сызықты кернеуі экелінеді
[16].
165
Егерде К У 6 керңеу релесінің орамасына тартылатын кернеу
реленің қайтарылу релесінен аз болатын болса, онда КУ6.2 түйіспесі
іүйықталады және КТІ уақыт релесі қорек алады. КТІ релесі
орнатылган уақыт үстамасымен КТ1.2 түйіспесін түйықтайды және 0
ажыратқышының қосылуына бүйрық береді.
Ажыратқыш қосылғаннан кейін оның 80»Т.2, 80Т .З, 150Т.5
түйіспелер блогы ажырагылады және 80С.1 мен 8 0С .4 түйіспелер
блогы түйықталады. Тұйықталған 80С .1 түйіспелер блогы тізбекті
1)ав КУ6 релесінің қайтарылуы кернеуінен жоғары кернеу кезінде
СКБ ажыратқышының ажыратылуына дайындайды, ал 80С .4
түйіспелер блогы тізбекті КТ2 уақыт релесінің әрекет етуіне
дайындайды.
+
“
" * “
**
1,1
0
КТ2.2
*
--%
' ----------1—
п—
І/І
',л‘'
К ІЛ
АОЗ /.
_ТКАТ.1
/Ш 4.1
СКБ
К А .1 /
К
І А
П КН4
и
4 / ________________
сш налга
166
5.57 - сурет - Қосалқы станция шинасындағы кернеу деңгейі
бойынша СКБ басқару сұлбасы
8р Т .5 түйспелер блогы ажыратылған кезде КУ6 релесінің
орамасымен тізбектей КЗ кедергісі қосылады, жэне сондықтанда ол
КУ6.2 түйіспесін түйық күйінде, оның орамасына тартылатын кернеу
әрекет ету жарғысынан жоғары болғанға дейін үстап түрады. и ав
КУ6 релесінің эрекет ету кернеуі жоғары болған кезде соңғысы әрекет
етеді жэне КУ6.2 түйіспесін ажыратады жэне КУ6.1 түйіспесін
түйықтайды. К У б.І түйіспесі түйықталғаннан кейін КТ2 уақыт релесі
қорек алады, орнатылған уақыт ұстамасынан кейін КТ62.2 түйіспесін
тұйықтайды жэне <3 ажыратқышының ажыратылуына бұйрық береді.
8X1 жапсырмасы СКБ басқаруын автоматты реттеуден қолмен
ретгеуге 8А кілтінің көмегімен ауыстьфуға мүмкіндік береді.
5.57 - суретінде СКБ-ның фазалық қысқа тұйықталу және асқын
жүктеліден КАТ релесі және КА релесінің көмегімен жерге
түйықталудан қорғайтын релелік қорғаныс сұлбасы келтірілген. Кез
келген қорғаныстың әрекет етуі кезінде КЬ4 релесіне қорек беріледі,
ол іске қосылады және өзінің түйіспелерін ауыстырып қосады. К І А 1
түйіспесінің көмегімен К Ь4 релесі өзіндік ұстап тұруға көшеді, ал
КЬ4.2 түйіспесімен ажыратқыштың қосылуына тізбекті ажыратады,
КТ4.3 түйіспесімен <3 ажыратқышының өшірілуіне бұйрық береді ал
КЬ4.4 түйіспесімен дабыл жүйесін іске қосады. К Ь4 релесі іске
қосылған жағдайында 8В батырмасы басылғанға дейін болады.
Өзін тексеруге арналган сұрақтар
1. ҚАР тағайндалуын көрсетіңіз.
2. ҚАР-дың қандай түрленрін білесіз?
3. ТЖ Қ тағайындалу, қолданылу аймағы, артықшылықгар мен
кемшіліктері?
4 Компаундтеу қүрылғысы деген не?
5. Токтық компаундгеудің қандай түрлерін білесіз?
6. Фазалық компайндтеу толық токтық компаундтеуден несімен
айырмашылығы қандай?
7. Компаундтеу «табалдырығы» деген не?
8. Қалыпты компаундтеу деген не?
9. ЭПА-305 типті қозудың автоматгы реттегішінің ІІГ > ІІгорн
кезіндегі жұмыс принципін түсіндіріңіз?
10. ЭПА-305 типті қозудың автоматты реттегішінің ІІГ < 11горн
кезіндегі жұмыс принципін түсіндіріңіз?
167
11. РВА-62 типті қозудын автоматты реттегішінін; II г > 1)горн
кезіндегі жұмыс принципін түсіндіріңіз?
12. РВА-62 гипті қозудың автоматты реттегішінің Цг < II, орн
кезіндегі жүмыс принципін түсіндіріңіз?
13. ЭПА-325 типті қозудың автоматты реттегішінің IIг > и г,ілгорн
кезіндегі жүмыс принципін түсіндіріңіз?
14. ЭПА-325 типті қозудың автоматты реттегішінің ІІГ < Чг,иго
кезіндегі жүмыс принципін түсіндіріңіз?
15. Түрақты токты электромашиналы қоздырғыштары бар
модернизацияланған қозу сұлбасының ерекшеліктерін түсіндіріңіз.
16. М одернизацияланған ЭГІА - 120, ЭПА - 325 және ЭПА - 500
панелі сұлбасының ерекшеліктерін түсіндіріңіз.
17. Қозуды автоматты реттеу алгоритмінің қайсы «күшті»
әрекетті алгоритм деп аталады?
18. Қандай қозу жүйесі кезінде «күшті» әрекетті алгоритм ең
тиімді қолданылады?
19. «Күшті» әрекеггі атоматты реттегішімен жиіліктің өзгеруі
және туындысы бойынша қалыптастырылатын сигналдар нені
көрсетеді?
20. Кернеудің әрекет ететін мәнінің туындысы бойынша
қалыптастырылатын сигналдың рөлі қандай?
21. Электромагнитті кернеу корректорьтның тағайындалуы
кандай?
22. Біржүйелі элетромагнитті кернеу корректорының жүмыс
ұстанымын түсіндіріңіз?
23. ТКАР өлшегіш органдарына қандай талаптар қойылады?
24. АРТ-1Н типті автоматты реттегішінің Иш < Пшорн кезіндегі
әрекет ету үстанымын түсіндіріңіз?
25. А Р Т -ІН типті автоматгы реттегішінің ІІШ> ІІшорн кезіндегі
эрекет ету ұстанымын түсіндіріңіз?
26. Қосалқы станция шинасындағы кернеу деңгейі бойынша СКБ
басқару сұлбасының жүмысын түсіндіріңіз?
168
6 Активті қуат пен жиілікті автоматгы реттеу
6.1
Активті қуат пен жиілікті автоматты ретгеудін
тагайындалуы
Жиілік электрлік энергияның жалпыжүйелік сапа көрсеткіші
болып табылады, себебі барлық синхронды жүмыс істейтін жүйелерде
бірдей және / ном = 50 Гц тең. Жиіліктің номиналды мәнінен ауытқуы
жүктемелер
мен
турбогенераторлардын
жиынтық
қуаттары
арасындагы баланстың бүзылуы кезінде болады. Орнатылган режимде
турбогенератордың өндіретін қуаты тең
Е Г = і Р , - Р ж ү к т - Д Р = 0,
( 6. 1 )
мүндағы Р( - жүйеде жүмыс істейтін агрегат қуат;
п - агрегаттар саны;
Ржүкт - жүктемелер қуаты;
ДР - тораптардағы қуат жоғалтулары.
Активті қуат балансының (6.1) бүзылуы жиіліктің []тм
номиналды мәнінен + Д / шамасына ауыткуына әкеліп соқтырады.
Жиіліктің төмендеу жагына ауытқуы энергожүйенің біркатар
элеменітерінің жүмыс сенімділігін төмендетуіне және жоғалтулардың
жоғарылауына әкеліп соқтырады, жиіліктің жоғарылауы да
энергожүйенің жүмыс режиміне теріс әсер етеді. Жиіліктің ауытқуы
электрсганциясының оздерінің жүмысына ен коп әсер етеді: езіндік
кажеттілік механизмдерінің өнімділігінің төмендеуі (қоректендіргіш
сорғылар,
циркуляциялайтын
сорғылар,
түтін
соргылары,
желдеткіштер) турбогенератор мен гурбина жүмыс режимін бүзады.
Көп емес статикалық кедергі ағыны кезіндегі сорғылар мен
желдеткіштермен түтынылатын қуат жиіліктің кубымен анықталады
[9 ]
р =
Р н о м (///„ о м )3 .
(6 .2 )
Қазандықтардың қоректендіргіш сорғылары жиіліктің төртінші
дәрежесінен тэуелді
р = Р „ о м (///„ о м )4 -
169
( 6 .3 )
Тәрбинаның
айналу
жиілігінің
өзгеруі
жоғалтулардың
жоғарылауы мен жұмыс қалақшаларының тозуын жеделдетілуін
жылдамдатады. Бұлардың бэрі электр стнациясының экономикалық
көрсеткіштерінің төмендеуіне экеліп соқтырады.
Сондықтанда ГОСТ 13109 - 97 «Жалпы тағайындалу электр
жабдықтау жүйесіндегі электрлік энергия сапасының нормасы»
сәйкес жиіліктің қалыпты шамасынан рүқсат етілген ауытқуы ± 0,2 Гц
аспауы керек, ал шекті рүқсат етілетін ауытқу шамасы ± 0,4 Гц
шамасынан аспауы керек.
Энерг'ожүйедегі өндірілетін және түтынылатын қуат тендігі және
айналу жиілігінің түрақтылығын үстап тұру электр станциясының
ендіретін қуатын өзгерту және активті қуат пен жиілікті авгоматты
реттеу жүйесіне (ҚЖАР) арту жолымен іске асырылады.
Активті қуат пен жиілікті автоматты реттеу бірінші кезекте
синхронды
генератор
мен
турбинадан
тұратын
агрегаттың
турбинасына әсер етумен іске асырылады. Генератордың айналу
жиілігі және онымен үдетілетін қуат бірлік уақытында турбинаға
енгізілетін
энерго
тасығыш
санынан,
оның
потенциалдық
энергиясынан және турбинаның ПӘК-нен тәуелді, Осы шамалардың
өзгеру сипаттамасы жэне олардың өзара байланысы электр
станциясындағы агрегаттың жүмыс режимінен тэуелді. Әдетте
теменде келтірілген үш режимнің біреуі қолданылады:
-Агрегаттың бос жүрісте жұмысы;
- Агрегаттың оқшауланған жүктемеге жұмысы;
- Агрегаттың қуатты энергожүйеге жұмысы.
Агрегаттың бос жүрісте жұмысы, 6.1 сурет (01 ажыратқышы
өшірілуі). Бұл режим агрегаттын басқа да агрегаттармен параллельді
жұмысқа қосылуы жэне оның үнемі қосылуы мен тоқтауымен қатар
жүреді.
Берілген жүйеде енгізілетін энерготасығыштардың санын өзгерту
кезінде тек қана жиіліктің өзгеруі іске асады, себебі турбинамен
үдетілетін қуат бос жүрістің қатысты турде аз жоғалтуларымен
шартталады.
А греғап ы ң оқшауланған жүктемеге жүмысы (01 жэне 0 2
ажыратқыштары қосылған). Бұл режимде турбинаға енгізілетін энерго
тасығыштар санын өзгерту агрегаггың айналу жиілігінің және
қуатының өзгеруіне экеліп соқтырады, егерде кұрамы бойынша
өзгермейтін жүктеме өзінің қуатын жиіліктің өзгеруі кезінде өзінің
қуатын жүктеменің реттгіш эффектісінің есебінен өзгертеді.
Мұндай режим, энергожүйемен байланысы бүзылған кезде
генераторлық кернеуінде тұтынушылары бар ЖЭО туындауы мүмкін.
170
Рс » Рг қуатты энергожүйедёгі агрегаттың жұмысы (барлық
ажыратқыштар қосылған), қуаттың өзгеруі кезінде агрегат қуаттың
жүйелік балансын бұза алмайды, турбинаға енгізілетін энерго
тасығыгтар санының өзгеруі тұрақты айналу жиілігі кезінде тек қана
агрегат қуатының өзгеруіне ғана әкеліп соқтырады.
6.1 - сурет - Электр станциясындағы агрегаттың жұмыс режимін
түсіндіретін сұлба
Турбинаға енгізілетін энерго тасығыштар санының өзгеруі
турбинаның реттегіш органымен іске асырылады.
Бу турбиналары үшін реттегі орган бушығарғыш клапан немесе
клапандар тобы болып табылады.
6.2 Реттеу си п ат т а м ал а р ы
Жиілікті реттеу және жүктемелердің активті қуатын генераторлар
арасында тарату үшін эртүрлі реттеу сипаттамалары бар айналу
жиілігінің реттегіштері қолданылады.
6.2 - суретінде айналу жиілігі реттегіштерінің типтік
сипаттамалары келтірілген.
171
Ж иіліктің тұрақтылыгын берілген деңгейде ұстап тұру үшін
реттеудің 1 астатикалық сипаттамасына бапталған реттегішке ие болу
керек. Бірақта активті қуаттың параллельді жүмыс істейтін
генераторлар арасында берілген таратылуын қамтамасыз ету үшін 2
астатикалық сипаттамасы бар реттегішке ие болу керек.
Реттегіііі сипаттаманың негізгі параметрі стагизм коэффициенті
болып табылады, оны бүрықтық айналу жиілігі немесе айньімалы
токтың жиілігі бойынша анықтауға болады
_ (®б.ж
5 =
ю н ом )у
_ (/б .ж
Уном)/
(6 4 )
мұндағы собж, / бж - бос жүріс режиміндегі сәйкес келетің
бұрыштық айналу жиілігі және айнымалы ток жиілігі;
ю ном> I ном _ номиналды жүктеме кезіндегі сэйкес
келетің бұрыштық айналу жиілігі және айнымалы ток жиілігі;
Рном - номиналды жүктеме;
а - сипаттама еңкейісінің бұрышы.
1
- реттеудің астатикалық сипаттамасы; 2 - реттеудің статикалық
сипаттамасы
6.2 - сурет - Жиілікті ретгеудің типтік сипаттамалары
Жиіліктің жүктемеден тәуелділігін көрсететін статикалық ретгеу
сипаттамасының теңдеуі статизм коэффициенті арқылы анықталады
Д / + з х Р = 0.
172
(6.5)
6.3 Активті қуат пен жиілікті реттеу әдістері
6.3.1 Ж алпы мәліметгер
Энергожүйедегі жиілікті реттеудің бірнеше әдістері бар.
Колданылатын әдістердің айырмашылыгы параллельді жұмыс
істейтін генераторлар арасында активті жүктемелерді таратудың
біржақтылығы қалайша болу ерекшелігіне негізделген. Жиілікті
реттеудің белгілі әдістері екі түрге бөлінеді [9, 15]:
- Д / жиіліктің лездік ауытқуы бойынша реттеу;
- 27і х / Д / х (Й жиіліктің интегралды ауытқуы бойынша реттеу.
Жиіліктің лездік ауыткуы бойынша реттеу бірнеше түрлерге
бөлінеді:
- статикалық сипаттамалар эдісі;
- жетекші сипаттамалар әдісі;
- жетекші электр станциясы әдісі;
- статикалықтан тыс сипаттмалар әдісі.
6.3.2 Статикалық сипаттамалар әдісі
Берілген жиілікті реттеу және активті жүкгемелерді параллельді
жұмыс істейтін геиераторлар арасында тарату әдісі кезінде барлық
генераторлар статикалық сипаттамалары бар айналу жиілігі
реттегіштерімен жабдықталады.
Статикалық сипаттамалары бар жиілік реттегіштеріне ие п
генераторлардың параллельді жұмысы кезінде генераторлар арасында
қуатты тарату статикалық сипаттаманың (6.5) теңдеуінен жэне қуат
теңдеуінен анықталуы мүмкін. N параллельді жұмыс істейтін
генераторлардың бар кезінде, 6.3 - сурет, ие боламыз:
N
@ 0 ^
@ с2 @ с3 @
С К@ С П
6.3
- сурет - Параллельді жұмыс істейтін генераторлары бар
электр станциясының сұлбасы
173
(6.6)
Е і Р = Рі + Р2 + " " + Р п .
Д / + 5і X Рх = 0;
Д / + 5 2 Х Р 2 = 0;
(6.7)
Д / + 5П X Р„ = 0,
мүндағы 5П - п-ші генератордың статизм коэффициені;
Рп - п-ші генератордың жүктемесі.
(6.6) жэне (6.7) тендеулерін бірге шешіп, аламыз
Г іР
Рі =
і1х(£+--+£+- +£)
Рп =
п
(6.8)
І? р
5 Х /Г1 + . . . . + 1 + . . . + 1 \) '
5К
5 ПУ
(6.8) теңдеуінен генераторлар арасында активті қуатты тарату
айналу жиілігі реттегіштерінің статизм коэффициентіне кері
пропорционалды екенін көреміз.
6.4
- суретінде
жиіліктін
өзгеруі кезінде статикалық
сипаттамалары бар жиілік реттегіштеріне ие генераторлар арасында
жүктемелердің таратылуы графикалық түрде келтірілген.
Жиілікті реттеудің берілген эдісі кезінде сүлбада түрақты
қалмайды жэне оның тербелісі статизм шамасымен аныкаталады.
Энергожүйенің статизм коэффициенті 0,05 -- 0,1 шектерінде жатады.
Жүйе жүктемелерінің қандай қатысты өзгеруі жиіліктің Д / =
0,2 Гц ауытқуын тудыратынын анықтаймыз:
Д/
Рном
0,2
Р,
О Д Й Т О Д = (0 ’08 + ° '° 4) х Р“ -
Қуаттың өзгеруі іс жүзінде бүдан да көп болуы мүмкін, жэне
сондықтанда жиіліктің ауытқуы 0,2 Гц шегінен тысқары шыгады.
Сондықтанда берілген активті қуат пен жиілікті автоматты реттеу
әдісі кезінде қосьш ш а энергожүйе диспетчерінің қолмен бүйрығы
бойынша турбина реттеу жүйесіне энергожүйедегі жиілікті үстап түру
және активті қуатты кері тарату үшін қолмен әрекет етуі қажег.
174
0>,/
6.4
- сурет - Статикалық сипаттамалар
генераторлар арасында жүктемелерді графикалық тарату
әдісі
бойынша
6.3.3 Ж етекш і генератор әдісі
Бүл эдістің негізі параллельді жұмыс істейтін генераторлардың
біреуі астатикалық сипаттамаға ие болуында, ал басқа генераторлар
реттегіштері статикалық сигіаттамаларға ие болады. Астатикалық
сипаттамаға ие реттегіші бар генератор жетекші деп аталады. Жетекші
генератор эдісі бойынша тарату заңы келесі түрде жазылуы мүмкін:
жЬтекші генератор үшін
Д / = 0;
(6.9)
жүйенің қалған генераторлары үшін
Д / + з2 х Р2 = 0;
Д / + 5з X Р3 = 0;
( 6 .10)
д/ + 5п X Рп = 0.
Генераторлардың біреуі астатикалық сипаттамага ис болу
себебінен, жүйенің барлық сипаттамалары да асіатикшп.іқ болады
Берілген сипаттамада жүйенің жиілігі жетекші і сііеріпорді.іц
175
реттегішінің сезімталдықсыз аймағыкда 50 Гц деңгейінде үхтап
түрылады [9].
Орнатылған
режимдегі
/ ном = 50 Гц
кезіндегі
акгивті
жүктемелерді тарату процессі келесі түрде іске асырылады: жетекші
генератор өзіне Р а куатын қабылдайды, ал калған ғенераторлар, олар
эквиваленттіТенератормен 5Э , - Р6 статизмімен ауыстырылған, бұл
ретте режим «а» жэне «б» нүктелерімен анықталады 6.5 - сурет.
6.5
- сурет - Жетекші генератор әдісі бойынша генераторлар
арасында жүктемелерді тарату
Егерде жүйе жүктемесі +ДР шамасына жоғарылайтын болса,
онда экБивалентті генератордьін жүмыс режимі «б» нүктесінде
сақталады, яғни бүл генератор өзіне алдыңғы Рб қуатын қабылдайды.
Қосымша +ДР жүктемесін өзіне жетекші генератор алады жэне оның
режимі өзгереді және «г» нүктесімен анықталатын болады. Егерде
жүйе жүктемесі —ДР шамасына өзгеретін болса, онда бүл жағдайда да
жүктемелердің өзгреуі де жеткеші генератормен қабылданады, ягни
оның жүмысының режимі «е» нүктесімен анықталады. Осылайша
жиілікті жоғарыда айтылган жетекші генератор әдісімен өзгерту
кезінде жүктемелердің барлық әзгерулерін өзіне жетекші генератор
қабылдайды, ал қалған генераторлар түрақты жүктемелермен жүмыс
істеуін жалғастыра береді.
Жиілікті реттеудің берілген эдісі үлкен емес энергожүйелерде
қолданылады, ондағы бір генератордың қуаты жүктемелердін әзгеруін
жабу үшін жеткілікті болады.
176
6.3.4 Жетекші электр станциясы әдісі
Реттегіш ауқьімның куат бойынша жоғарылау үшін, берілі-ен
әдісте энергожүйедегі жиілікті реттеуге бір генератор емес, толықтай
бір электр станциясы, әдетте гидроэлектрстанциясы қолданылады.
Берілген электрстанциясының агрегаттары астатикалық сипаттамасы
бар жиілік реттегіштеріне ие, ал энергожүйенің басқа электр
станциялары статикалық сипаттамалары бар реттегіштерге ие. Баолық
энергожүйенің сипаттамасы бұл ретте астатикалық болады.
Жетекші
электрстанцияның
генераторлары
арасындағы
жүктемелерді біржақты тарату үшін реттеу заңына берілген куат
шамасы енгізіледі, оның шамасын өзіне реттеу процесінде генератор
алатын болады [9].
Бұл әдіс бойынша қуатты реттеу заңы арбір агрегат үшін келесі
өрнекпен анықталатын болады
Д / + кр,п х ( Р п - Р орнп) = 0,
(6.11)
мұндағы крп - п-ші генератордын қуаты бойынша реттеу
коэффициенті;
Рп - п-ші генератордың іс жүзіндегі қуаты;
Р>рн,п ~ реттеу процесінде п-ші генератордың өзіне
алуы керек орнатылған қуат шамасы.
Реттеу процесі келесі түрде іске асырылатын болады.
Энергожүйедегі активті куаттың балансының өзгеруі кезінде жиілік
берлпен мэнінен ауытқиды және барлық реттегіштер Д / сигналынан
әрекет жагдайына келтірілетін болады. Реттегіштер генератор қуатын
жиілікті бүрыніы деңгейіне дейін қалпына келтіру үшін өзгертеді.
Реттеу процесі генераторлалр жүктемесі қуат бойынша берілген
реттеу коэффициентіне тең болғанға дейін жалғасады, яғни барлық
өрнектер нөлге тең болғанға дейін.
Жүктемелерді пропорционалды таратуы бар бір станцияның
жиілігін реттеу кептеген жағдайларда экономикалық іұрғыдан
алғанда үнемді болмайды. Сондықтанда жетекші станцияда арнайы
активті жүктемені тарату кұрылі ысына (АЖТҚ) ие болу керек, оның
функциясына әрбір агрегат үшін тиімді жүктемелерді анықтау болып
табылады.
Жетекші станция әдісінін артыкшылығы оынң қарапайымдылығы
болып табылады. Әдістің кемшіліктері үлкен энергожүйелерде бір
станция үнемі жоспарланбаган жүйе жүктемелерін жабуды толықтай
қамгамасыз ете алмайды. Сондықтаида жоспардан тыс жүктемелер
өзгеруін жүенің бірнеше станциясы арасында таратуға кеңес беріледі.
177
6.3.5 С т а т и к а л ы қ т а н т ы с сип аттм алар әдісі
Статикалықтан гыс сипаттамалар әдісі бойынша жиілікті
ретгеуге энергожүйенің бірнеше электрстанциясының генераторлары
тартылады.
Реттзйтін генераторлар арасында жүктемелерді біржақты тарату
үшін келесідей реттеу заңы бойынша іске асырылады
п
д / + Кр,2 X (Р 2 - Кд2 X Д Рп) = 0;
( 6 . 12)
П
мүндагы крп - п-ші генератордың қуаты бойынша реттеу
коэффициенті;
Рп - п-ші генератордың іс жүзіндегі куаты;
Кдп —жүйенің жүктемелерінің орнын толтырудағы п-ші
генератордың қатысыньің үлесті коэффициенті;
клп х Хі' Рп —реттеу процесінде генератор тасуы керек
берілген қуат;
Х |Р П - п-ші р еп еу ш і генератордың жиынтық
жүктемесі.
п-ші реттеуші генератордың қатысушы үлесінің жиынтық
коэффициенті 2 і кд = 1.
Реттеу процесі генераторлар жүктемесі берілген жүктемелер
жиынтығының үлесіне тең болғанға дейін және Д / сигналы
жоғалғанға дейін жалғасады, яғни Рп —кдп ■£ £ Рп типті барлык
өрнектер нөлге тең болғанға дейін.
Статикалықтан тыс сипаттамалар әдісі бойынша реттеу жиілік
бойынша астатикалық болады және генераторлар арасында
жүктемелердің біржақты таратылуын қамтамасыз етеді.
Берілген эдіс бойынша реттеуді орындау үшін реттеу
элетрстанциясы мен энергожүйенің диспетчерлік пункті арасында
байланыстыңа болуы қажет. Электрстанцисынан диспетчерлік пункке
реттелегін агрегаттын іс жүзіндегі қуатына пропорционалды
сигналдар беріледі, оларды жинақатулы нәтижесінде эрбір реттеуші
178
электрстанциясы ұшін берілген куаттың шамасы келесі формула
бойынша анықталады
Рорн,П = КДП X Е і ^п-
(6 1 3 )
Әрбір электрстанцияның реттеуші генераторларының қатыстық
үлестік
коэффициенті
энергожүйе
диспетчерімен
реттеуші
электрстанциялары мен электрберу желілерінің өткізу қабілеттілігі
арасында жүктемелерді ең тиімді экономикалық тарату шарты
бойынша орнатылады.
Р орн,п куаттың берілген шамасына пропорционалды сигналдар
байланыс арналары бойынша реттейтін электрстанциясына ьеріледі
жэне реттеу заңына енгізіледі.
Байланыс телеарналарының бар болуы берілген реттеу әдісін
қымбат әрі күрделі етеді және сонымен қатар аз сенімді етеді, себебі
бір арнаның істен шығуы берілген (6.12) реттеу заңы бойынша
реттеуді бүзады. Сондықтандан статикалықтан тыс сипаттамалар эдісі
бірнеше электрстаницяларымен жиілікті реттеудің жалпы түрінде кең
қолданысқа ие болмаған, бірақта бүл әдістің жеке жағдайлары кең
қолданылады (жоғарьща қарастырылған жетекші агрегат жэне
жетекші электрстанциясы әдістері).
6.3.6 Ж иілік цуыткуынын интегралды әдісі
Берілген эдісте реттеу заңы уақыт бойынша жиіліктің интегралды
ауытқуына пропорционалды эсерге енгізіледі:
2 л / Д/сіІ = 2 т г / ( / - / 0)сИ:,
(6.14)
мүнйағы / - энергожүйе жиілігінің қазіргі шамасы;
/ 0 - эталонды жиілік.
(6.14)
формуласына қойып энергожүйенің / қазіргі жиілігінің
шамасының орнына со/2л шамасына қойамыз, бүл ретте аламыз
2л / ( / “ /о)<К = / ( © “ ®о)сИ: = ф - ср0 = Дср,
( 6 .15)
мүндағы ф - интегралдау уақытында со айналу жиілііімеи
айналатын, вектормен жүргізілген бүрыш;
Ф0 - со0 айналу жиілігімен айналатып, мскгоцмічі
жүргізілген бүрыш.
Осылайша интегралды реттеу кезінде реі геі іииіц ......... . ші н >рі
/ және / 0 сэйкес жиіліктеріне ие, ксрнсу ііск-пірііи|и.іііі.іи
».і| і
І7‘
>
бұрышына пропорционалды болады.
Активті қуат пен жиілікті интегралды ретгеу ф бұрышы бойынша
статикалық немесе астатикалық болады [9]. Астатикалык реттеу заңы
Д / = 0, реттейтін генераторлар арасында активті жүктемелерді
берліген таратылуын қамтамасыз ете алмайды. Сондықтанда активті
жүктемелерді реттейтін генераторлар арасында тарату қуат бойынша
статизммен іске асырылуы керек. Куат бойынша статизмі бар
интегралды реттеу заңы келесі түрге ие:
X (ср - Ф0) + (Р - Р0) = кф х Дф + ДР = 0,
(6.16)
мұндагы Р - генератор қуатының іс жүзіндегі мәні;
Р0 - генератор қуатыньщ Ф = ф0 кезіндегі шамасы;
кр - бұрыш бойынша реттеу коэффициенті.
Бгерде активті қуат пен жиілікті (6.16) заңы бойынша реттеуге
энергожүйенің бірнеше генераторлары қатысатын болса, онда
олардың әрқайсы үшін реттеу заңы келесі түрге ие:
к^і х Дф + ДР: = 0;
кф2 х Дф + ДР2 = 0;
(6.17)
Кфп х Дф + ДРП = 0.
Энергожүйе үшін интегралды реттеу заңын (6.17) теңтеуін
қссқаннан кейін келесі түрге ие болады
к ^ X Дф + ДР^ = 0,
(6.18)
мұндағы
кф£
бұрыш бойынша реттеудің жиынтық
коэффициенті;
ДР^ - энергожүйе жүктемелерін өзгерту.
Интегралды реттеу кезінде реттейтін генераторлар арасында
активті жүктемені тарату 6.6 суретінде көрсетілген.
6.6
- суретінен Ф = Ф0 болғанда, энергожүйенің жұмыс режимі
«а» нүктесі бойынша анықталады, ал энергожүйенің жүхтемесі Р ^ 0
тен болады. Бұл ретте реттейгін генераторлар Р і 0,Р 20. Рзді' Рпо
жүктемелерімен жұмыс істейтін болады.
Жүктеменің Р^д ш ам асы на дейін жоғарылауы кезінде жұмыс
180
тогы «б» нүктесіне орнын ауыстыраДы, бұл ретте жүйенің б.ұрышы Дф
шамасына өзгеріп
тең болады. Реттейтін генераторлардың
жүктемесі фх кезінде өзгереді де Р ід.Р гд-Р зд-Р пд теҢ болады,
олардың мәні олардың сипатгамаларының еңкейісі бойынша ғана
аныкталады, яғни жүктемелерді тарату біржақты болып табылады.
Бүл ретте энергожүйенің жиілігі энергожүйенің жүктемелерінен
тәуелсізз берілген деңгейде үстап түрылады, яғни интегралды
реттеудің жиілікке қатысты астатикалық болып табылады.
6.6
- сурет - Интегралдьі реттеу кезінде реттейтін генераторлар
арасында активті жүктемелерді тарату
Егерде / 0 эталонды жиіліктің қорек көзіне, эталонды кернеу
көзінің периодын есептейтін қүрылғыны қосса, онда ол уақытты
өлшейді. Себебі эталонды кернеу қорек көзінің периоды түрақты,
мүндай қүрылғымен көрсетілген уақыт, астрономиялықпен дәл сәйкес
келеді. Сондықтанда келесі түрде жаза аламыз
к //о < 1 С = ^астр'
(6 .1 9 )
мүндағы Састр - астрономиялық уақыт.
Егерде мүндай қүрылғыньі үнемі өзгеріп түратын / жиіліғі бар
жүйеге қосатын болса, мүндай қүрылғымен көрсетілетін уақыт
181
астрономиялық уақыттан ерекшеленеді және синхронды уақыт деп
аталады.
(6.19) сәйкес ие боламыз
қ / /г іі = *синхр,
(6.20)
•
мұндағы 1синхр - синхронды уакыт.
(6.14), (6.19) және (6.20) сәйкес реттеу заңы төмендегідей әсерге
енгізіледі:
к / Д/сіС = к ( / / с к - / / 0 сіі) = ^синхр
^астр
^синхр-
(6 -2 1 )
(6.21)-ден
енгізілетін
әсер
синхронды
уақыттың
астрономиялықтан ауытқуына пропорционалды екені көрініс береді.
Сондыктанда интегралды реттеу эдісі кейде синхронды уақыт әдісі
деп те аталады.
Берілген реттеу әдісін іске асыру үшін әрбір реттеуші электр
станциясында / 0 эталокды жиілігіне ие болу керек. Іс жүзінде мүны
екі тәсілмен іске асыруға болады. Бірінші тәсіл бойынша эталонды
жиілік көзі жүйенің диспетчерлік пунктіне орнатылады, ал / 0
жиілігіне пропорционалды сигналдар реттеуші электрстанциясына
телеарналар бойынша беріледі. Екінші тәсіл бойынша эталонды
жиіліктің қорек көзі әрбір электрстанциясына орнатылады. Мүндай
қорек көздерінің нақтылығы өте жогары болуы керек. Қатысты түрде
0,5 • 10-6 -т-1,0 ■1 0 ~ ’ аспайтын жоғалтулар қорек көздері тәулігіне
бірнеше рет тексерілу шарты кезінде рүксат етіледі [9].
Берілген әдіс бойынша қуат пен жиілікті реттейтін казіргі
заманғы
автоматты
жүелер
жұмыс істейді, олар
бірнеше
электрстанцияларына әрекет етеді [15].
6.4 Турбинаның айналу жиілігін реттеу
6.4.1 Ж алпы мэліметтер
Айналу жиілігінің реттегіші біріншілік реттегіш болып табылады
және турбогенератордың айналу жиілігін берілген қалпында үстап
түру үшін гагайындалған, сонымен қатар турбогененраторлардың
параллельді жүмысы кезінде активті кедергілерді оларды арасына
қосуға, тоқтатуға және қайта тарату үшін де әрекет етеді [4,9].
Турбинаның айналу жиілігі энерготасығыш қосылуының өзгеру
есебінен өзгертіледі. Энергожүйеге параллельді жүмыс кезінде
тзрбинаның айналу жиілігі іс жүзінде өзгеріссіз қалады, ал реттегіш
оргнанның ашылуының қосымша өзгерістері турбогенератордың
182
активті куатының өзгеруіне гана әкеледі.
Турбинаның айналу жиілігінің реттегіщтері келесі түрлерге
бөлінеді:
Орталық - орталық маятниктің айналу жиілігінің сезгіші ретінде
қолданылады;
Гидродинамикалық - турбинаның айналу жиілігінен тәуелді
майдың қысымын тудыратын орталық сорғының айналу жиілігінің
сезгіші ретінде қолданылады;
Электрогидравликалық - өлшегіш құрылғысыи қүру үшін
қолданылатын электрлік элементтер;
Орталық және гидродинамикалық реттегіштер гидромеханикалық
деп аталады.
6.4.2 Айналу жиілігінін орталық реттегіші
6.7
- суретінде аз және орта қуатты бу турбинасының айналу
жиілігінің орталық реггегішінің қарапайым ұстанымдық сұлбасы
келтірілген.
6,7 - сурет - Айналу жиілігінің орталық реттегіші
183
Реттегіш келесі турде эрекет етеді. ТО турбогенератордың айналу
жиілігі озгеру кезінде, мысалы төмендеу жағына, онда 1 орталык
маятниктін шары төмен түседі жэне муфта А жағдайынан орынын
ауыстырады. Бүл ретте АС иінтірегі С козғалыссыз нүктесіне катысты
бүрылып, В топсасын тәмен түсіреді және Б С иінтірегін О нүктесіне
қатсыты
бүрады.
Осының
нэтижесінде
2
алтындатылған
күшейткішінің поршені ортаңғы жағдайынан төменғі жағдайына
түсіріледі және «а» мен «б» терезелерін ашады. Май қысым астында
«б» терезесі арқылы 3 сервомотор атқарушы органының төменгі
жағына келіп түседі, ал «а» терезесінің жоғарга жағынан ағуға кетеді.
3 севмоторының поршені орынын ауыстырып, энерготасығыштын
қосылуын жоарылатып турбинаның реттеуші органына әрекет етеді.
Бүл реттеуші әрекет агрегаттың айналу жиілігінің жоғарылауына
эрекет етеді. Реттеу 2 алтындатылған күшейткіштің поршені,
адтындатылған «а» және «б» терезелері жабық болатын кездегі,
қайтадан бейтарап жағдайына келгенше жалғаса береді, Қаггы кері
байланыс рөлін 3 севмоторының 4 иінтірегі атқарады. Айналу
жиілігінің орталық реттегіші. 6.7 - суретінде келтірілген, статикалық
сипаттамаға ие болады.
Ж иіліктің астатикалық реттеуі үшін қатты кері байланысының
орнына 4 жүмсақ кері байланыс, 6.8 - сурет қолданылады.
_________ 1
> ! • I;
щ
V ./.> > > ? >
і
■Бу
6.8 - сурет - Ж үмсақ кері байланыс
184
Жұмсақ кері байланыс изодромды деп аталатын құрылғыны
қалыптастыратын, гидравликалық демпфер мен серіппеден тұрады.
дгмпфер маймен толтырылған, поршені бар цилиндір түрінде болады;
цилиндірдің жоғарғы және төменгі сызықтары өзара аз реттелетін
тесігі бар түтікше арқылы хабарласады.
Реттеу процесінің басында тубина жүктемесінің өзгеру кезінде
изодромды құрылғы өзін қатты кері байланыс ретінде ұстайды. Одан
арғы уақытта, өзінің бастапқы қалыптағы жағдайына келуге
тырысатын 5 серіппенің әсерінен , демпфердің поршені біртіндеп
орнын ауыстырады, бұл ретте ол демфердің бір сызығындағы майды
екіншісіне итеріп тастайды. Реттеу процесі тубинаның айналу жиілігі
берілген шамасына тең болғанға дейін жалғасады.
Жұмсак кері байланыс қатты кері байланыспен бірге реттеу
процесінің сапасын жаксарту үшін қолданылады,
6.4.3
Бу турбинасынын айналу жиілігіиіц гидродинамикалык
реттегіші
Ленинградский электромеханикалық зауыты (ЛЭМЗ) АҚ-мен
шығарылатын, бір реттейтін цилиндрі ұшін қуаты 200 МВт және одан
жоғары бу турбинасының айналу жиілігінің типтік гидродинамикалык
реттегіші 6.9 - суретінде көрсетілген.
Айналу жиілігінің гидродинамикалық реттегіші келесі негізгі
түйіндерден тұрады:
- айналу жиілігінің өлшегіш түрлендіргіш АЖӨТ орталығы;
- құрамына сорғалап ағатын қадағалайшы алтыншадан және
берілу элементінен тұратын қысымды салыстыру элементінен ҚСЭ;
- аралық алтынша АА және турбина қуатын шектеуші КШ және
теріс кері байланыс цилиндірі құрамына кіретін екі жақты әрекетті ГҚ
гидравликалық
қозғалтқышынан
тұратын
ГК
гидравликалық
күшейткішінен;
- АМ атқарушы механизмінен;
- жарғыларды өзгерту элементінен ЖӨЭ.
Айналу жиілігінің өлшегіш түрлендіргішінің (АЖӨТ) орталығы
турбинаның білігінде орналасқан жэне Ғр радиальды серіппесімен
ұстап тұратын Сп жүктері бар Ғл ленталық серіппесінен тұрады [4, 14].
Сп жүгімен дамытылатын орталық күш әсерінен турбинанын айанлу
жиілігінің өзгеруі кезінде Ғл ленталық серіппесі гориюнталды осі
бойынша сығылып немесе созылып деформацияланады, ол К
босатқыш сақннасымен және сорғалап ағатын қадагалауші.і шгм.ішип
цилиндірінің а тесігі арқылы 0 камерасынаи агагі.ш іін.му іүіікмичі
арасындагы 6 жарықшаның өзгеруіне экеліп соқгырплы <Ч•мі.ш
185
сапдарынан айналу жиілігі май қысймына түрленеді.
Сорғалап ағуды қадағалайтын алтынша СҚА 0 жэне 1
камераларындағы майдың қысымын салыстыратын элемент болып
табылады. 0 камерасындағы майдың қысымы турбинаның нақты
айналу жиіліғіне пропорционалдығ ал 1 камерадағы майдың қысымы
турбинаның номиналды айналу жиілігіне пропорционалды, ол беретін
элементтің дроссельді шайбаларының көмегімен орнатылады.
Турбинаның п = пном номиналды айналу жиілігі кезінде 0 жэне 1
камерасындағы май қысымы бірдей және сорғалап ағатын
қадағалаушы алтыншаның БСҚА буксасы тыныштық жағдайында
болады.
п = пном кезінде аралық алтыншаның БАА буксасы да
тыныштық күйінде болады, себебі 5 жэне 7 камераларындағы
кысымдар бірдей болады.
Аі
тіреуіне
турбинаның
РТліин-дан
Рт,макс-ға
дейінгі
аралығындағы жүктемесі кезінде немесе А 2 тіреуіне турбинаның
Ртдж-Дзн Рт|Мин‘ға дейінгі жүктемесі кезіндегі аралық алтыншаның
кері байланысының тірегінің жағдайы кері байланыс жэне аралық
алтыншаның цилиндірінің 4П поршенінің жағдайымен белгіленеді.
п = пном кезінде ОБВ тыныштық жағдайында болады.
Айналу жиілігін төмендету кезінде 0 камерасындағы майдын
қысымы жоғарылайды, себебі 5 жарықшасы азаяды, ал айналу
жиілігінің жоғарылауы кезінде төмендейді, себебі 6 жарықшасы
үлкейеді. БСқд сорғалап ағуды қадағалаушьт алтыншаның буксасы
горизонталды ось бойынша, АЖӨТ ленталық серіппесінің С сақинасы
бағытымен бірге орын ауыстьфады.
БСқд буксасының орын ауыстыруы кезінде 2 және 4
терезелерінің ашылуын өзгертеді, бүл арқылы 3 камерадағы май
аралық алтыншаға Тдд қүбыр желісі жэне С1 қүбыр желісі арқылы
ағуға кетеді.
М ысалы, / > / ном (п > пном) кезінде 0 камерасындағы майдың
қысымы төмендейді жэне БСқд буксасы сол жаққа орын ауыстырады
жэне 4 терезені майдын агуына ашады. Соның нәтижесінде ТАА қүбыр
желісіндегі
жэне
ГК
гидравликалық
күшейткіштің
аралық
алтыншаның 7 камерасындагы май қысымы төмендейді. Аралық
алтыншаның Бдд буксасында артық қысымның әсерінен 5 камерада
1П, 2П жэне ЗП поршендеріне қатысты жоғары орын ауыстырады
[4,14]. Бүл ретте 1П поршенімен
жарықшасы арқылы ТКБц 9
қүбыржелісін аралық алтыншаның С2 ағу қүбыр желісімен қосатын 8
терезені ашады. Нэтижесінде аралық алтыншаның, кері байланыс
187
цилиндрінін
12 камерасындағы және атқарушы мезанизмнің
алтыншасының 15 камерасындағы қысым құлайды.
А ртық күштердің әсерінен орталық кері байланы цилиндрініңП
поршені 13 серіппе күшімен жоғары көтеріледі және кері байланысты
иінтіректік жүйенің 14 тірегінің көмегімен арапық алтыншаның 1П,
2П жэне ЗП поршендерін көтереді, ол 8 терезенің жабылуына және
Т да күбыр желісіндегі кысымның тоқтауына әкеліп соқтырады.
15 камерасындағы қысымның төмендеуі кезінде атқарушы
механизм Б [Ш алтыншасының буксасы 16 серіппесінің шектен тыс
күшінің эсерінен жоғары көтеріледі, ол 17 терезесін 5П поршенімен
ашады. 17 терезесінің ашылуы кезінде атқарушы механизмнің 18
камерасына
жарықшасы арқылы, Т АМ күбыржелісі мен 19 терезесі
СЗ күбыржелісімен бірге ағуға түседі. Атқарушы механизмнің 18
камерасындағы қысым қүлайды және 20 серіппесінің шамадан тыс
күшінін эсерінен 7П поршені жэне онымен бірге РК реттеуші турбина
клапанының 21 қаңқасы арқылы, турбинаға будың келуін азайта
отырып, төмен орын ауыстырады. Бүл ретте 7П поршені төмен орын
ауыстыра отырып 22 кері байланыстың иінтіректің жүйесі арқылы,
атқарушы механизмнің 4П, 5П жэне 6П поршендерінің орнын жоғары
ауытырады, бүл 17 терезесінің 18 камерадан майдың ағу жарықшасын
жабады. Бүл ретте реттеудің өтпелі үрдісі аяқталады [14].
Турбинаның айналу жиілігінің төмендеуі кезінде, яғни / < / ном
кезінде 0 камерасындағы майдың қысымы жоғарылайды, себебі 8
жарықшасы кішірейеді, жэне Бссз буксасы оң жаққа орынын
ауыстырады және майдың ағуының 4 терезесін жабады. Сондықтанда
Т Ад
қүбыр желісіндегі майдың қысымы жэне сәйкесінше
гидравликалық күшейткіштің аралық алтыншасының 7 камерасында
май қысымы көтеріледі. Аралық алтыншаның БАА буксасы 7
камерадагы майдың шамадан тыс қысымы әсерінен 1П, 2П және ЗП
поршендеріне қатысты төменге орын ауыстырады. Бүл ретте 2П
поршенімен, 9 терезенін Т КБц қүбыр желісінің р 2 жарықшасын НЗ
құбыр желісімен майды қысыммен беруі үшін 10 терезесі ашылады.
Нәтижесінде аралық алтыншаның кері байланыс цилиндірінің 12
камерасындағы жэне атқарушы механизм алтыншасының 15
камерасындағы май қысымы көтеріледі.
12
камерасындағы майдың шамадан тыс қысымы әсерінен КБО
цилиндрінің 4П поршені төменге орын ауыстырады және 14
иінтірегінің көмегімен аралық алтыншаның 1П, 2П жэне ЗП
поршендерін түсіреді жэне КБ цилинріне қысыммен майды беруін
доғарады.
188
15
камерасындағы қысымның жогарылауы кезінде
атқарушы механизмнің алтынша буксасы төменге орын ауыстырады,
ол 17 терезесін 5П поршенімен жабады. 17 терезесінің ашылуы
кезінде май қысыммен Ю кұбыр желісінен а 2 жарықшасы арқылы
және Т дм кұбыржелісі аркылы аткарушы органның 18 камерасына
келіп түседі. 18 камерасындағы майдың артық кысым салдарынан 7П
поршені және онымен байланысты РК турбинасынын клапаны жоғары
көтеріледі, ол турбинаға будың берілуін жоғарылатады. Бұл ретте 7П
поршені жоғары орын ауыстыра отырып, кері байланыстың 22
иінтіректік жүйесі арқылы атқарушы орган алтыншасының 4П, 5П
және 6П поршендерін төменге 18 камераға майдың 17 терезесінің а 2
жарықшасын жаба отырып түседі.
Турбинаның куат шектеушісі ҚШ аралық алтыншаның Бдд
буксасының төменге орын ауыстыруын шектеу үшін арналған.
Турбннаның берілген айналу жиілігі жарғыларды өзгерту
элементінің көмегімен, М электрқозғалтқышының тісті редуторын
немесе қолмен бұру, иінтірегімен сорғалап ағатын қадағалаушы
алтыншаның поршенінің орнын ауыстыру жолымен орнатылады.
Өзін тексеруге арналган сұрактар
1. Жиіліті автоматты реттеу қажеттілігі неден туғызылған?
2. Жиілікті автоматты реттеудің негізгі әдістерін атап беріңіз.
3. Жиілікті автоматгы реттеудің статикалық жэне астатикалық
сипаттмаларының түрі қандай және олардың айырмашылқытары
ұандай?
4. Бу турбинасының айналу жылдамдыгының орталық
реттегішінің Гг > Гг ном кезіндегі жұмысын түсіндіріңіз?
5. Бу турбинасының айналу жылдамдығының орталық
реттегішінің Гг < Гг ном кезіндегі жұмысын түсіндіріңіз?
6.
Бу
турбинасының
айналу
жылдамдығының
гидродинамикалық реттегішінің Ғг > Ғгном кезіндегі жұмысын
түсіндіріңіз?
7.
Бу
турбинасынын
айналу
жылдамдығының
гидродинамикалык реттегішінің Гг < Ггном кезіндегі жұмысын
түсіндіріңіз?
189
Бдм
Әдебиеттер
1 Правила устройства электроустановок Республики Казахстан.
Астана : 2003. - 592 с.
2 Автоматика энергосистем
учеб. для техникумов
М. А. Беркович, В. А. Гладышев, В. А. Семенов. - 3-е изд., перераб. и
доп. - М .: Энергоатомиздат, 1991. - 240 с.
3 Овчаренко Н. И. Автоматика электрических станций и
электроэнергетических систем : учебник для вузов / под ред.
A. Ф. Дьякова. - М. : Изд-во НЦ ЭНАС, 2000. - 504 с.
4 Овчаренко Н. И. Автоматика энергосистем : учебник для
вузов. - 3-е изд., исправленное / Н. И. Овчаренко; под ред. чл.-корр.
РАН, д-р техн. наук, проф. А. Ф. Дьякова. - М. : Издательский дом
МЭИ, 2009. - 476 с.
5 Хачатуров А. А. Несинхронные включения и ресинхронизация
в энергосистемах. - М. : Энергия, 1969. - 216 с.
6 Байтер И. И., Богданова Н. А. Релейная защита и автоматика
элементов собственных нужд тепловых электростанций. -3 -е изд.,
перераб и доп. - М. : Энергоатомиздат, 1989. - 112 с.
7
Собственные
нужды
тепловых
электростаяций
/
Э. М. Аббасова, Ю. М. Голоднов, В. А. Зильберман, А. Г. Мурзаков;
под ред. Ю. М. Голоднова. - М. : Энершатомиздат, 1991. - 272 с.
8 ГОСТ 13109-97 Норма качества электрической энергии в
системах электроснабжения общего назначения. - М., 1997. - 35 с.
9 Павлов Г. М ., М еркурьев Г. В. Автоматика энергосистем.
Издание Центра подготовки кадров РАО «ЕЭС России». - СПб., 2001.
- 388 с.
10 Рабинович Р. С. Автоматическая частотная разгрузка
энергосистем. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Энергоатомиздат, 1989.
- 352 с.
11 Павлов Г. М., М еркурьев А. Г. Аварийная частотная
разгрузка энергосистем. Издательство Северо-Западный филиал АО
«ГВЦ-Энергетики» РАО «ЕЭС России». - СПб., 1998. - 52 с.
12 Гизила Е. П. Расчет устройств автоматики энергосистем. Киев : Вища школа, 1974. - 342 с.
13 Автоматика электроэнергетических систем : учеб. пособие
для вузов / О. П. Алексеев, В. Е. Казанский, В. Л. Козис и др., под ред.
B. Л. Козиса и Н. И. Овчаренко. - М. : Энергоиздат, 1981. - 480 с.
14 Соловьев И. И. Автоматические регуляторы синхронных
190
генераторов / под ред. Н. И. Овчаренко. - М. : Энергоатомиздат, 1981.
- 248 с.
15 Автоматизация энергетических систем : учеб. пособие для
студентов
электроэнергетических
специальностей
вузов
А. Д. Дроздов, А. С. Засыпкин, А. А. Аллилуев, М. М. Савин. - М. :
Энергия, 1977. - 440 с.
16 Барзам А. Б. Системная автоматика. - Изд. 4-е, перераб. и
доп. - М. : Энергоатомиздат, 1989. - 446 с.
Мазмұны
Кіріспе
3
Автоматты қайта косылу
4
Автоматты резервті қосу
30
Энергожүйенің автоматты жиілікті түсіруі
51
Синхронды генераторларды параллельді жүмысқа автоматты
қосу
65
5 Реактивті қуат пен кернеуді автомаггы реттеу
97
6 Активті куат пен жиілікті автоматты реттеу
169
Әдебиеттер
190
1
2
3
4
Ю. А. Леньков, А. К. Ашимова
ЭЛЕКТРЭНЕРГЕТИКАЛЫ Қ
Ж ҮЙЕЛЕРДІҢ АВТОМАТИКАСЫ
Оку құралы
Техникалық редактор 3. Ж. Ш окубаева
Жауапты хатиіы Е. В. Самокиш
Басуға 30.06.2015ж.
Әріп түрі Тішез
Пішім 29,7 х 42 !4. Офсеттік қағаз
Шартты баспа табағы 6.75 Таралымы 300 дана
Тапсырыс № 2604
«КЕРЕКУ» Баспасы
С.Торайғыров атындағы
Павлодар мемлекеттік университеті
140008, Павлодар қ., Ломов к., 64
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
4 856 Кб
Теги
ashimova, avtomatikasi, juyelerdin, lenkor, elektrenergetikalikh, 3918
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа