Алматы энергетика және байланыс институты

 

Электр жүйелері мен тораптары

 

Оқу құралы

 

Гамиль Хожаұлы Хожин

Владимир Николаевич Сажин

 

Алматы 2007

 

 

Кіріспе

Электр энергия – энергияның ең жан – жақты түрі. Бұл энергияны басқа энергияның түрлеріне (жылылық, механикалық, жарықтық және т.б) өте жеңіл өзгертуге болады. Электр энергия автоматиканың және электрониканың қондырғыларында едәуір қолданылады. Сондықтан, қазіргі уақытта біздің республиканың барлық шаруашылық салаларында электр энергия кең пайдаланылады.

Энергетиканың балансын құрастыруды, жеке аймақтардың көрінісін белгілеуді, шикі зат қорды пайдалануды, электр станциялардың қуатын таңдауды, оларды орналастыруды, және электр жүйелерді біріктірудің мәселелері электр тораптарды есепке алмай шешуге болмайды. Сонымен бірге электр станциялардың және электр тораптардың ең пайдалы параметрлерін бөлек таңдауға болмайды. Бұл мәселелерді бар энергетикалық қорларды, орынды және ең нәтижелі пайдалануды қамтамасыздандыру үшін жинақтылы шешу керек. Тек содан кейін электр жүйелердің бөлек элементтерінің (электр станциялардың, әртүрлі кернеуі бар электр тораптардың, қорғаныс және автоматиканың қондырғыларының) жұмыс жобалауын бастауға болады. Электр жеткізу желілердің, электр станциялардың, қосалқы станциялардың жабдықтары жұмыс істеу уақыт ішінде әртүрлі әсер етуден бүлінуі мүмкін. Параллельді жұмыс істеуге электр станцияларды біріктірген кезде, желілер арқылы берілетін қуаттардың шекті мәндерін есепке алу керек. Шекті мәндерден шетке шығу, тұтынушылардың электрлік жабдықтарын, аппараттарын, құрылғыларын және ток өткізгіштерін бұзады.

Сонымен, электр тораптардың жұмыс жағдайлары мен электр жүйеге кіретін барлық объектілердің жұмыс жағдайлары бір-бірімен байланысты. Электр тораптардың жұмыс жағдайларына байланысты, барлық қорғаныс және автоматика құрылғыларына, найзағайдан қорғауға және коммутациялық асқын кернеулерге қойылатын талаптар белгіленеді.

 

 

1 Электр тораптар және олардың параметрлері

 

1.1 Электр энергетикалық жүйелер және электр тораптары туралы жалпы түсініктер

 

Электрлік жүйе деп энергетикалық жүйенің электрлік бөлігін ұғады. Сонымен, электр энергетикалық жүйе деп энергияны өндіру, түрлендіру, тарату және пайдалану қондырғыларының жиынтығын айтады. Энергетикалық жүйе энергетикалық қорлардың көздерінен, қазандардан, турбиналардан, генераторлардан, бойлерден, электр жеткізу желілерінен, трансформаторлардан және электр энергияның тұтынушыларынан құрылады.

         Электр энергетикалық жүйе тек қана электр энергияны өндіреді, түрлендіреді, таратады және тұтынады. Өзара электр станцияларды біріктіруін қамтамасыз етеді, ал олар электр жеткізу желілері арқылы электр энергияның тұтынушыларымен байланысады. Бұл жағдайда едәуір техника-үнемділік артықшылықтар пайдалы болады:

- генераторлардың және электр станциялардың бірлік қуатының үлкею мүмкіншілігі, ал бұл жағдайда 1кВт орнатылған қуаттың бағасы арзандатылады;

- тұтынушылардың электр жабдығының сенімділігін үлкейтеді;

- әртүрлі электр станциялардың жұмысының үнемділігін үлкейтеді;

- электр станцияларда қажетті қор қуатын азайтады.

 

Электр тораптар - электр энергияны жеткізу және тарату үшін тағайындалған электр энергетикалық жүйенің элементтері. Олар электр жеткізу желілерден, қосалқы станциялардан, тарату және ауыстырып қосу орындарынан құралады.

        

1.2 Электр тораптарды жіктеу

 

Электр тораптарды бірнеше көрсеткіштер бойынша жіктеуге болады. Оның ішіндегі негізгілері: құрылысының орындалуы, тоқтың түрі, номинал кернеуі, тораптың тағайындалуы, тораптық сүлбесінің кескін үйлесімі.

Құрылысының орындалуы бойынша әуе, кабельді желілерді және ішкі желілерді айырады. Электрлік әуе желісі деп жердің үстіне оқшаулатқыш арқылы ілінетін оқшауланған сымдармен орындалған желіні атайды.

Кабель деп бір-бірінен және төңіректегі ортадан оқшауланған сымдар жүйесі аталады. Кабель арқылы орындалған желілер әдетте жердің ішіне салынады. Бұлай салынудың артықшылықтары – қауіпсіздік, иесіздендіру үшін керек жер көлемін азайту, кемшіліктері – құны жоғары, дайындаудың күрделілігі, бүлінуді жоюдың қиындылығы.

Ішкі желілеуді ұйдің төбесі және қабырға бойынша немесе қабырға ішінде оқшаулатқыш құбыр арқылы оқшауланған сымдармен салынады.

Тоқтың түрі бойынша айнымалы және тұрақты тоқ тораптар айырылады. Айнымалы тоқтың негізгі тораптары үш фазалы түрде орындалады.

Тұрақты тоқтың тораптары қазіргі уақытта сирек орындалады. Олар өнеркәсіп кәсіпорындарының тораптары ретінде (мысалы: электролиздік цехтарда, алюминий зауттарында) және қалалық электр тасымалдаудың желілері ретінде орындалады.

Кернеу бойынша электр тораптары төменгі вольтті (1000В - ке дейін) және жоғары вольтті (1000В - тан жоғары) тораптарға бөлінеді.

Тағайындауы бойынша қоректендіру және таратушы тораптарға бөлінеді. Қоректендіру торап – қоректендіру орталықтан тораптық ұзындығы бойынша электр энергияны тарамаусыз қосалқы станцияларды және таратушы орындарды қоректендіретін торап.

Таратушы торап – бір қатар трансформаторлық қосалқы станцияларды немесе тұтынушылардың электр қондырғыларының еңгізулерін қоректендіретін торап.

Сұлбаның кескін үйлесімі бойынша тораптар ажыратылған және тұйықталған тораптарға бөлінеді. Ажыратылған тораптарға жүктемелері тек бір жақтан электр энергияны алатын желілерден құралған тораптар жатады (1.1-сурет). Тұйықталған тораптарға - ұтынушылары кезінде екі жақтан электрэнергияны алатын желілерден құралған тораптар жатады (1.2 а,б - сурет).

 

1.1 Сурет -

Жүктемелері тек бір жақтан электр энергияны алатын электрлік желі

1.2 Сурет -

Екі жақтан электр энергияны алатын электрлік желі

 

 

 

 

 

1.3 Электр тораптарына қойылатын жалпы талаптар

 

Электр тораптары тұтынушыларды сенімді және қажетті электр энергияның мөлшерімен қамтамасыз етуі керек.

Сонымен бірге, тораптың жұмысы ең көп үнемділіктің талаптарына сәйкесті болуы керек. Бұл, жобалау және пайдалану жағдайларына байланысты. Тораптарға қойылатын бес талаптарды атауға болады:

Жұмыстың сенімділігі. Тұтынушыларды электрмен қамтамасыздандыру-дың сенімділігі туралы мәселенің туатын себебі – уақыттың өтуімен, іс жүзінде тораптың барлық элементтері бұзылады. Бұзылу себебі-найзағай әрекетінің жоғарлауы, желдің әрекеттінің күшеюі, ауыр көк тайғақтың пайда болуы т.б. Электр жабдықтарының сенімділігі, тек қана бұзылуларды төмендетумен және қор құру арқылы ғана емес, оған қосымша басқа да әдістерді қолданады. Сенімді электр жабдықтауды орындау үшін, сенімді істейтін реле қорғаныстың және автоматиканың құрылғылары қажетті: АҚҚ-автоматты қайталап қосу. АҚор Қ – автоматты қорды қосу, АЖЖТ- автоматты жиліктік жүк түсіру.

Электр энергияның сапасы. Әрбір тұтынушы сапалы электр энергияны алу керек. Бұл энергияның негізгі көрсеткіштерімен белгіленеді: кернеудің және жиіліктің деңгейімен; үш фазалы кернеудің симметриясымен және кернеудің қисығының түрінен.

 Көп ұзын электр тораптарда электр энергияның сапасы, тораптың көп жұмыс жағдайына тәуелді (электр қабылдағыштардың санына т.б.б.). Тораптың әртүрлі орындарында ол әртүрлі болады, бірақ та арнайы құрылғыларды қолданып оны реттеуге болады.

 Үнемділік. Торап үнемді болу үшін ең мақсатқа лайықты тораптың сүлбесінің кескін үйлесімін, кернеулерін, сымдардың қимасын дұрыс таңдау керек. Сондықтан «келтірілген шығын» деп аталатын орнатылған белгі бойынша бір-бірімен салыстырылатын бірнеше нұсқа белгіленеді. Бұл белгі энергияның шығындарын, ақша қаражатын жұмсауды және келетін зиянды есепке алады.

Қауіпсіздік және пайдаланудың қолайлылығы. Қызметшілердің қауіпсіздіктерін қамтамасыз ету үшін жерлестіру, қоршау қою, дыбыс беру, арнайы киім және басқа да тәсілдер қолданады. Қауіпсіздікті қамтамасыз етумен бірге пайдаланудың қолайлылығын қарастыру керек: Әртүрлі ауыстырып қосудың қолайлылығын, жөнделіп жатқан жабдыққа жақындау жолын, техникалық байқауға жеткілікті өтуді және т.б.

Келешектегі дамудың мүмкіншілігі. Электр тораптары жүктеме өскендіктен және үзіліссіз жаңа тұтынушылар пайда болғандықтан барлық уақытта дамуда және қайта құру жағдайда болады. Желілер және трансформаторлық қосалқы станциялар ауыстырылады және қайта құрылады. Сондықтан, электр тораптарын жобалаған кезде, келешекте оның дамуының мүмкіншілігін еске алу керек.

 

1.4 Электр тораптарды есептеудің мәселелері

 

Электр тораптарды пайдалану кезінде және оларды жобалаған кезде бірнеше есептеуді орындау қажетті. Бұл есептеулердің мақсаты шешілетін мәселелердің сипаттамаларымен белгіленеді. Кейбір жағдайда, жұмыс істеп тұрған торап үшін оның негізгі элементтерінің параметрлері белгіленеді, яғни тораптың түйінді нүктелеріндегі кернеу, желілердегі және трансформаторлардағы токтар және қуаттар. Сол сияқты есептеулер, электр торабы жобаланған кезде орындалады. Тораптың электр сипаттамалары белгіленген кездегі есептеулер электрлік деп аталады, ал механикалық құрастырушылық сипаттамаларды белгілеу үшін өткізілетін есептеулер – механикалық деп аталады.

Бұдан басқа, тораптың элементерін қыздыруға тексеруді өткізу керек және қосымша есептеулерді орындау керек. Бұған жататындары – қысқа тұйықталу тоқтарды есептеу, статикалық және динамикалық тұрақтылықты тексеру, электр тораптарында мүмкін болатын асқын кернеулерді есептеу.

Әртүрлі электр тораптардың жұмысын зерттеген кезде, тікелей сол торапта өтетін процесті ғана емес, сонымен бірге барлық электр энергетикалық жүйедегі процестерді қарау керек.

Әрбір уақыт мезгілінде, немесе кейбір уақыт аралығында жүйенің (тораптың) жағдайы – халы, жүйенің (тораптың) режімі деп аталады. Режім, режімнің параметрлері деп аталатын көрсеткіштермен белгіленеді. Оларға жататындар: жиілік, жүйенің элементерінің активтік және реактивтік қуаттары, тұтынушыларда және тораптың әртүрлі нүктелеріндегі кернеулер, тоқтардың мәндері және ЭҚК – пен кернеудің арасындағы ығысу бұрышы.

 

Электр жүйелерінің үш негізгі режімін айырады:

- электр торабы жобаланатын және оның техника – үнемділік сипаттамалары белгіленетін әдеттегі тұрақталған режім;

- тораптың кейбір элементі немесе бір қатар элементтері, апатты ажыратылғаннан кейін басталатын, апаттан кейінгі тұрақталған режім (бұл режімінде жүйе және сәйкесті торап кейбір төмендетілген техника – үнемділік сипаттамаларымен жұмыс істейді);

- жүйе бір режімнен екінші режімге өтетін уақыт кезіндегі өтпелі режім.

 

1.5 Әуе электр  желісін  құрастырушы  элементтері

 

Әуемен электр энергиясын жеткізу желілері (ӘЖ) сым арқылы ара қашықтыққа электр энергияны жеткізуге арналған. Негізгі құрастырушылық элементтерге жататындары: сымдар, найзағайдан қорғайтын арқансымдар, тіректер, оқшаулатқыштар және желілік арматура.

Сымдар электрэнергияны жеткізуге тағайындалған. Найзағайдан, асқын кернеулерден қорғау үшін тіректердің жоғары жағында, сымдардың үстінде арқансымдар қойылады.

Тіректер жердің немесе судың бетінен белгілі биіктікте сымдарды және арқансымдарды ұстап тұрады. Оқшаулатқыштар сымдарды тіректерден оқшаулауға тағайындалған.

Желілік арматура сымды оқшаулатқышқа және оқшаулатқыштарды тіректерге бекітуге арналған.

Ең көп қолданатын ӘЖ – бір және екі тізбекті.

Үш фазалы ӘЖ-нің тізбегі әртүрлі фазалардың сымдарынан құралады. Екі тізбек бір тіректе орналасуы мүмкін.

 

1.6 ӘЖ-нің сымдары және найзағайдан қорғайтын арқансымдар

 

Әуе желілерінде оқшауланған сымдар қолданады. Ең көп таралған сымдар – алюминидің, болаталюминилік және алюминидің АН, АЖ қортпалары. Арқансымдар әдетте болаттан жасалады. ӘЖ-ні асқын кернеуден қорғаудан басқа, арқансымдар жоғары – жилікті байланысты ұйымдастыруға қолданады.

1.3 – суретте ӘЖ-нің сымдарының құрлысы көрсетілген.

Бірсымды сым, бір дөңгелек сымнан құралады. Мұндай сымдар көпсымдардан арзан, бірақ та оларда механикалық беріктігі төмен.

Көпсымды сымдар (1.3 б-сурет) бірнеше өзара бүктелген сымдардан құрылады. Кескін үлкейгенде сымдардың саны өседі. Әртүрлі металдардан жасалған көпсымды сымдарда (болаталюминилік) ішкі сымдар (сымның өзекшесі) болаттан, ал сыртқы сымдар – алюминийден жасалынады (1.3 в- сурет).

 

 

1.3 сурет Әуе желілерінің сымдарының құрылысы 

Болат өзекше механикалық беріктікті үлкейту үшін керек. Алюминий сымның ток өткізуші бөлігі болады.

Көпсымды алюминилік сымдар әдетте 35 кВ дейінгі тарату тораптарында қолданады, ал одан жоғары кернеуі бар тораптарда болаталюминийлық сымдар қолданады. Алюминий сымдар А және АКП маркалары бар түрде шығарылады.

ӘЖ–де ең көп қолданылатын маркалары АС,АСКС, АСКП,АСК болаталюминийлық сымдар қолданады. Болат өзекшенің өткізгіштігі есепке алынбайды, ал электр кедергі ретінде алюминий бөлігінің кедергісі алынады.

Сымның маркасының белгісінде сымның алюминий бөлігінің қимасы кіргізіледі және болат өзекшенің қимасы, мысалы АС120/19 немесе 150/34.

 

1.7 ӘЖ-дің тіректері

 

ӘЖ–нің тіректері анкерлық және аралық түрде бөлінеді. Бұл тіректер сымдардың іліну әдісі бойынша айырылады. Аралық тіректер оқшаулатқыштардың тіреу гирляндалардың көмегімен сымдарды ұстау үшін керек. Анкерлық тіректер сымдарды керу (тарту) үшін керек. Аралық арасындағы ара қашықтық аралық деп аталады, анкерлік тіректердің арасында, ара қашықтық анкерлық аралық деп аталады.

Анкерлік тіректер ӘЖ–нің ерекше жауапты нүктелерінде сымдарды қатан бекіту үшін тағайындалған. Бұл түйіндерге жататындар: маңызды инженерлік ғимараттар қиылысқан жер (мысалы: теміржол мен автомабиль жолдары т.б.б.), ӘЖ–нің соңында және желінің түзу бөліктерінде. Анкерлік тіректер аралық тіректерден күрделі және қымбат, сондықтан желіде олардың саны аз болуы керек.

Желінің бұрылған жерінде бұрыштық тіректер қойылады. Олар анкерлік немесе аралық болу мүмкін.

ӘЖ–де келесі түрлері бар, арнайы тіректер қолданады: транспозициялық – тіректердегі сымдардың ретін өзгерту үшін; тармақты–негізгі желіден тармақты орындау үшін; өтпелік - өзендерді және шатқалдарды кесіп өту үшін.

Заты бойынша тіректер ағаш, металды және темір бетонды түрде бөлінеді.

Ағаш тіректер 110 кВ кернеуді қоса, ӘЖ–лерде негізінде тоғай қорымен бай аймақтарда қолданады. Ағаш тіректердің кемшілігі–ағаш шіриді, ал сол себептен жұмыс уақыты шамалы.

Металды (болатты) тіректер 35 кВ және одан жоғары кернеуі бар ӘЖ–лерде қолданады, жоғары механикалық беріктігі бар және жұмыс уақыты жоғары (1.4 - сурет). Бірақ та олар металдың үлкен көлемін және үнемі бояуды тілейді.

 

1.4 Сурет -

Екі тізбекті желілердің аралық металды тіректері:       а-кернеуі 220 кВ; б-кернеуі 330 кВ (мөлшері - метрлер)

 

Темір бетонды тіректер  (2.3–сурет) 500 кВ дейінгі барлық кернеу кластарына қолданады, бөлшектер коррозияға түспейді, пайдалануда жайлы болғандықтан кең қолданады. Олардың құны аздау, бірақ та массасы үлкен және бетонның беті сынғыш болады.

 

1.8 Оқшаулатқыштар және желілік арматура

 

Оқшаулатқыштар фарфордан немесе шыныққан әйнектен жасалады да екі түрде болады: істік – 1 кВ дейін кернеулері бар желілер үшін және 6-35 кВ; аспалы – 35 кВ және одан жоғары кернеулері бар желілер үшін. Аспалы оқшаулатқыштар аралық тіректерде сымды тірейтін гирляндарға жиналады, ал керу гирляндалар – анкерлік тіректерде жиналады.

 

 

1.5 Сурет -

Бір тізбекті аралық темірбетонды тіректер:

а-кернеуі 35 кВ; б-110 кВ; в-220 кВ (мөлшері – метрлер)

 

 

 

1.6 Сурет - Істік фарфорлық оқшаулатқыштар

 

а - кернеуі 1 кВ дейін; б-кернеуі 10 кВ дейін. Аспалы гирляндарда сым қысқыштың көмегімен тік тіреледі, керу гирляндарда – тас қылып бекітіледі. Керу гирляндалардың, тіреу гирляндаларға қарағанда жұмыс жағдайы ауыр, сондықтан 110 кВ кернеуі бар желілерде оқшаулатқыштың саны бірге көп болып алынады.

1.7 Сурет -

ПФ (а) және ПС (б) аспалы оқшаулатқыштар

 

1.9 Кабельдердің құралымы туралы негізгі мәліметтер

 

Күштік кабельдер бір-бірінен және жерден оқшауланған бір немесе бірнеше тоқ өткізгіш талсымдардан құралады. Оқшауламаның үстіне оны ылғалдан, қышқылдан және механикалық бүлінуден сақтау үшін қорғаныс қабықты және қорғаныс жабыны бар болат таспалы сауытты үстіне салады. Тоқ өткізгіш талсымдар әдетте алюминийден бір сымды (қимасы 16 мм2 дейін) және көп сымды түрде орындалады.

Оқшаулама тоқөткізгіш талсымдарға таспа түрінде үстіне салынатын арнайы минералды маймен сіңірілген кабельдік қағазбен орындалады. Тік және құламалы жолдарда кабельдерді салған кезде кабельдің ұзына бойынша құрама ығысуы мүмкін. Сондықтан, мұндай жолдар үшін аз – сіңірілген құрамасы бар және ақпайтын сіңірілген құрамасы бар кабельдер қолданады. Сонымен бірге, резеңке және полиэтиленді оқшауламалары бар кабельдер шығарылады.

Ылғал және ауадан сақтау үшін оқшауламаның үстіне салынатын қорғаныс қабықтар қорғасынды, алюминийлы және поливинилхлоридты болады. Алюминиден жасалған қабықтарды кең қолдануды ұсынады. Қорғасынды қабықтары бар кабельдер судың астында, шахтыларда, ерекше қауіпты орталарда салуға қолданады. Басқа жағдайларда қорғасынды қабықтары бар кабельдерді таңдау үшін арнайы техникалық дәлелдеу керек.

Қорғасынды, алюминийлы және поливинилхлоридты жабдықтарды механикалық бүліндіруден қорғау керек. Ол үшін қабықпен сауыттың арасына және сауыттың үстіне ішкі және сыртқы қорғаныс жабыны салынады.

Ішкі қорғаныс жабыны (немесе сауыттың астындағы жастық) – сіңірілген мақта иірілген жіптен жасалған джут жұқа қабат немесе кабельді сульфаттық қағаз. Сыртқы қорғаныс жабыныда коррозияға қарсы құрамамен сіңірілген джутпен жасайды.

Тунельдерде және өрт жағынан апатты басқа орындарда салу үшін жанбайтын қорғаныс жабыны бар арнайы кабельдер қолданады.

1.8 – суретте 1-10 кВ кернеуі бар үш талсымды қағаз оқшауламасы бар кабель көрсетілген.

Кабельдердің маркалары олардың құрлысын сипаттайтын басты қарыптардан тұрады. Бірінші қарып А–алюминийлы талсымдар сәйкесті, В–поливинихлоридты, Н–резенкелі, найриттік, П–полиэтиленді; бөлек қорғанысталған талсымдары бар кабельдер О қарыппен маркаланады.

Әртүрлі саутталған қорғаныс жабыны бар кабельдердің маркалары келесі қарыптармен белгіленеді: Б–болат таспа, П–жалпақ мырышталған сымдар, К–сондай сияқты сымдар, бірақ та дөңгелек.

 

 

1.8 Сурет -

Кернеуі 1-10 кВ секторлы талсымдары бар үш талсымды кабельдің құралымы:

 

1–алюминилы токөткізгіш талсымдар; 2–маймен сіңірілген қағаз (фазалық оқшаулама); 3–джутпен толтырғыштар; 4–маймен сіңірілген қағаз (белдік оқшаулама); қорғасынды немесе алюминийлы қабық; 6–джуттан жасалған қабат; 7–болат таспалы сауыт; 8 – джуттан жасалған жабыны.

 

Марканың қасында әдетте кабелдің токөткізгіш талсымдардың саны және қимасы көрсетіледі. Мысалы ААБ 3х120–төмендегідей шешімді көрсетеді: алюминийлы талсымы бар жабыныда алюминийлы, болат таспалы, қимасы 120 мм2 , үш талсымды кабель.

Газбен толтырылған  кабельдер 10–110 кВ кернеуге қолданылады. Бұл қорғасынды қағазбен оқшауланған саластырмалы, шамасы аз котпаундпен сіңірілген кабельдер. Кабельдер, азырақ артықшылығы бар инертты газдың (әдетте азот) қысымымен болады. Ал бұл жағдай қағаздың оқшауламалық қасиеттерін үлкейтеді. Газ жылысталған кезде, қысымның тұрақтылығының арқасында, ол үзілмей толтырылып тұрады.

Кернеуі 110 және 220 кВ айнымалы токтың кабельдері маймен толтырылып жасалынады. Май, қысымының астында болады. Қимасына қарай орта (110 кВ тораптар үшін) және жоғары (220 кВ тораптар үшін) қысымды кабельдерге бөлінеді. Майдың қысымы, жол бойы қойылған қысым сауыттарымен ұсталынады. Майдың қысымы ауаның пайда болуынан және ионизациядан сақтап қалады, сонымен, ойықтан сақтап қалады. Майдың жылыстану орындарын табу үшін кабельдер майдың қысымын білдіретін дыбыс беретін құрылғылармен қамтамасыз етіледі.  

 

1.10 Әуе және кабельді желілердің алмастыру сұлбалары

        және параметрлері

 

Көбінесе, электр жеткізу желілінің параметрлері (активтік және реактивтік кедергілері, активтік және реактивтік өткізгіштері) оның ұзындығы бойынша бір қалыпты таратылған деп есептеуге болады. Ұзындығы салыстырмалы үлкен емес желілер үшін параметрлердің таратылғанын есепке алмай бытыраңқаланған параметрлерін пайдалануға болады: мысалы: желінің Rж және Хж активтік және реактивтік кедергілерін, Сж және Вж активтік және реактивтік өткізгіштерін.

Кернеуі 110 кВ және одан жоғары ұзындығы 300-400 км-лық әуе желілері әдетте П–сияқты алмастыру сұлбамен көрсетіледі (1.9 - сурет).

 

 

1.9 Сурет -

Кернеуі 110 кВ және оданда жоғары ұзындығы 300-400км - лық әуе желілері

 

Сымдардың және кабельдердің активтік кедергілері тоқ өткізгіш талсымдарының затымен және олардың қимасымен белгіленеді. Ұзындығы 1км – тең желінің активтік кедергісі, жалаңаш сымдарға және кабельдерге 20 оС температура кезде төмендегідей өрнекпен анықталады

r0=                                                         (1.1)

мұндағы p -өткізгіштің затының меншікті кедергісі ;

Ғ – сымның қимасы, мм2.

 

Ұзындығы -ге тең желінің активтік кедергісі

 

Rж= r0.

 

50 Гц жиілік кезде сымдардың және кабельдің активтік кедергісі шамасымен омдық кедергіге тең. Бұл жағдайда беттік әсер есепке алынбайды.

Активтік кедергіге температураның тербеленуінің әсерін ескермейді де, есепте 200С кезіндегі бұл кедергілердің орта мәндерін алады.

 

Реактивтік кедергі. Желі арқылы айнымалы ток өткенде өткізгіште өздік индукцияның Э.Қ.К - не кері бағытталған электр қозғаушы күш (Э.Қ.К)  пайда болады. Сымдағы өздік индукцияның Э.Қ.К –і қосқан кернеуді толық теңгереді (активтік кедергі жоқ деп алынады)

 

IL = Uф,

 

мұнда L – сымның өздік индукциясының коэффициенті.

Өздік индукциясының Э.Қ.К – нің қарсы әрекетімен себепші болған токқа жасалатын кедергі индуктивтік кедергі деп аталады

Қаралып жатқан сымның тоғына үш фазалы желінің кері ағатын токтары бар көршілес сымдар өзі негіздерімен ол сымда Э.Қ.К – ті өңдейді, ал бұл жағдай өздік индукцияның Э.Қ.К –нің және оған сәйкес реактивтік кедергіні азайтады. Сондықтан, фазалы сымдар бір – бірімен неғұрлым алыста орналасқан болса, соғұрлым көршілес сымдардың әсері азаяды, ал желінің индуктивтік кедергісі өседі

Желінің ұзына бойы индуктивтік кедергісі  төмендегі өрнекпен анықталады

 

Х0=(4,6 lq Dор/rс +0,5µ)10-4                                    (1.2)

 

мұнда =3,14 рад/с – 50 Гц жиілік кезіндегі бұрыштық жилік;

Dор – сымдар арасындағы орташа геометриялық аралық;

rс – сымның радиусы;

µ - магнит өтімділігі.

Түсті металдардан жасалған сымдар үшін (µ=1)

 

Х0=0,144 lq Dор/rс +0,016.                                          (1.3)

 

Сымдар арасындағы орташа геометриялық аралық бір тізбекті үш фазалы желі үшін келесі өрнекпен анықталады

 

Dор =

 

мұнда  D12D23D13 – бөлек фазалардың сымдар арасындағы аралық.

Сымдар тең қабырғалы үшбұрыш нұсқасы бойынша орналасқан кезде барлық сымдар бір – бірінен бірдей аралықта тұрады, онда орташа геометриялық аралық мына өрнекпен белгіленеді Dор=D (1.10 – сурет).

Сымдар көлденең орналасқанда (1.11 – сурет) төмендегі өрнекпен анықталады

Dор=.

 

 

1.10 Сурет -

Сымдардың орташа геометриялық аралығын көрсететін сұлба

1.11 Сурет -

Сымдар көлденең орналасқан электрлік желі

 

 

 

 

 

330 кВ және одан жоғары кернеуі бар желілерде бөлшектелген сымдар қолданады. Мұндай желілерде әрбір фазада бірнеше сым болады. Бұл  жағдайда фазаның радиусының үлкеюіне әкеледі, оның шамасы төмендегі өрнекпен анықталады

 

rэ=                                                (1.4)

 

мұнда rc –бөлшектелген фазаға кіретін бөлек сымдардың радиусы;

n – бір фазадағы сымдар саны;

а – фазадағы сымдар арасындағы аралық.

Бөлшектелген сымдары бар желінің индуктивтік кедергісі

 

Х0= 0,144 Lg.                                   (1.5)

Ұзындығы L тең желі үшін индуктивтік кедергі

 

Х= Х0 L.                                                    (1.6)

 

Активтік өткізгіштік оқшаулама арқылы өтетін жылыстану тоқтардан активтік қуатын шығындармен және сымдардың үстінгі беттеріндегі тәждермен қамтамасыз етілген.

Оқшаулама арқылы өтетін тоқтар электр жеткізу желіні электр көзге қосқанда пайда болады. Одан шығындар кабельдерде шамалы, ал әуе желілерде өте шамалы. Сол себептен, активтік өткізгіштік үлен емес.

Тәждің шығындары үлкендеу болады. Олар, сымдардың қасындағы ауаның ионизациясымен байланысты, сымның бетінің қасында электр өрістің кернеулігі ауаның электр беріктігінен асқанда пайда болады. Бұл жағдайда сымның бетінде электр разрядтар құрылады. Көп санды сымдардың тегіс еместігінен және ластанудың басында сымнан бөлек нүктелерінде пайда болады. Бұны сымның жергілікті тәжі деп атайды. Кернеу өскен сайын тәж сымның бетінің көбіне тарайды да аяғында сымды ұзына бойы толық қамтыйды, яғни жалпы тәж туады.

Электр энергияның шығындарынан басқа, тәж сымдардың, оқшаулатқыштардың арматурасының коррозиясын қоздырады, электр жеткізу желілердің жоғары жиілікті байланыс арналарының жұмысына кедергі жасайды және байланыс желілерде жоғары жиілікті бөгет жасайды.

Егерде желідегі жылыстану тоғын есепке алмасақ, онда тәжбен қамтамасыз етілген активтік өткізгіштікті мына өрнекпен анықтайды

 

gu=                                             (1.7)

 

мұнда Ртаж – тәжіге кететін қуаттың шығындары, кВт/км;

Uном – номиналды кернеу, кВ.

Тәжіге кететін шығындарды азайтудағы негізгі шаралары ретінде: сымдардың қимасын үлкейту, бөлшектендіру және қуыс сымдарды қолдану жатады.

Реактивтік өткізгіштік, сымдар арасындағы және сымдармен жер арасындағы сиымдылықпен қамтамасыз етілген. Ол белгілі көрініспен анықталады.

В0=W C0

 

мұнда C0 – желінің жұмыс сиымдылығы ф/км.

Желінің жұмыс сиымдылығы  сымдардың диаметрінен, олардың бір-бірне орналасуынан, өзара аралықтарынан және ортаның диэлектрлік өтімділігінен тәуелді.

Электр тораптарды есептеген кезде фазаға бір сымы бар үш фазалы әуе желінің жұмыс сыйымдылығын мына өрнек арқылы белгілейді

 

C0= .                                         (1.8)

Айнымалы тоқтың жиілігі 50 Гц кезде бір шақырымға өткізгіштік келесі өрнекпен анықталады

В0= .                                         (1.9)

Барлық желінің өткізгіштігі мына өрнекпен анықталады: В = B0 l

Желінің заряд тоғы. Желіге ынта салынған айнымалы кернеудің әсерімен желінің сыйымдылығында айнымалы электр өріс пайдалы болады да реактивтік тоқ құрылады. Бұл тоқ желінің сыйымдылық немесе заряд тоғы деп аталады.

I3= UФ  0= .                                   (1.10)

Сыйымдылық тоқты білгенде желілік сыйымдылық немесе желілік заряд қуатын жеңіл белгілеуге болады.

                                (1.11)

мұнда U –желінің жұмыс сызықтық кернеуі, кВ.

Кабельді электржеткізу желілер әуе желілер сияқты П – сияқты алмастыру сұлба арқылы көрсетіледі. Ұзын бойы активтік r0 және реактивтік Х0 кедергілер анықтама кестеден алынады. (1.3) және (1.9) өрнектерден көрінеді – фазалық сымдар бір-біріне жақындаған кезде Х0 азайады, үлкейеді. Кернеуі 10 кВ және одан төмен болғанда кабельді тораптардың ережелерін есептегенде тек активтік кедергіні есепке алуға болады. Кабельді желілерде сыйымдылық тоғы және заряд қуаты әуе желілердегіден үлкен. Жоғары кернеуі бар кабельді желілерде  есепке алынады. Кернеуі 110 кВ және одан жоғары кабельдер үшін G өткізгіштік есепке алынады.

 

1.11 Трансформаторлардың және автотрансформаторлардың

       алмастыру сұлбалары және параметрлері

 

Екі орамалы трансформаторларда әдетте Г-сияқты алмастыру сұлбасы қолданады (1.12 – сурет).

 

 

1.12 Сурет -

Екі орамалы трансформаторлардың алмастыру сұлбасы

 

Трансформатордың негізгі параметрлеріне мыналар жатады: қысқа тұйықталудың шығындары РҚ.Т., бос жүрістің шығындары РБ.Ж.., қысқа тұйықталудың кернеу UҚ.Т.% және бос жүрістің тоғы іБ.Ж.%. Бұл мәліметтер трансформаторлардың алмастыру сүлбесінің барлық кедергілерін және өткізгіштерін табуға рұқсат етеді.

Трансформатордың бір фазасының активтік және индуктивтік кедергілерін қысқа тұйықталу тәжірибеден белгілеуге болады. Бұл тәжірибе кезінде трансформатордың екіншілік орамасы қысқа тұйықталады, ал біріншілік орамаға трансформатордың екі орамасында тоқтардың мәндері номиналды болатындай кернеуді қосады. Бұл кернеу қысқа тұйықталу кернеуі деп аталады.

Қысқа тұйықталу тәжірибесі кезінде, трансформатордың тұтынатын қуаты толығымен оның орамаларын қыздыруға жұмсалады. Трансформаторлардың болатындағы шығыны өте аз. Сондықтан, шығынды былай есептеуге болады

ал одан келесі өрнек шығады  .                             (1.12)

Қысқа тұйықталудың кернеуі UҚ.Т екі құрастырушылардан құрылады: қысқа тұйықталу режімінде ағатын тоқтың активтік және индуктивтік кедергілердегі кернеудің түсуінен. Қуаты жоғары трансформаторларда, RT«XT болғандықтан, бірінші құрастырушы екінші құрастырушыдан көп есе аз болады. Сондықтан активтік кедергідегі кернеудің түсуін есепке алмай санауға болады

UҚ.Т%=                                 (1.13)

ал одан келесі өрнек шығады ХТ=.    (1.14)

 

Трансформаторладың алмастыру сұлбасының G және В өткізгіштерін бос жүріс тәжірибеден белгілейді. Бұл тәжірибе екіншілік орама ажыратылып тұрғанда, ал біріншілік орамаға номиналды кернеуді қосқанда ғана өткізіледі. Трансформатордың алмастыру сұлбасына тиісінше трансформатормен тұтынатын тоқ және қуат бұл ережеде магниттеуші тізбектің параметрлерімен белгіленеді

РБ.Ж.= U2HOM GT,

QБ.Ж.=U2HOM ВТ,

 

ал, осы көрсетілген өрнектерден, төмендегі өрнектерді табамыз

 

GT=

 

BT=

Әдетте, магниттеуші қуат QБ.Ж. трансформатордың бос жүріс кездегі толық қуатына SБ.Ж - тең деп алынады, өйткені активтік қуаттың РБ.Ж шығындары QБ.Ж салыстырғанда аз болады.

Толық бос жүріс (SБ.Ж.) қуаты салыстырмалы бірліктерде трансформаторлардың паспорт мәліметтерінде көрсетілген пайыздағы бос жүріс тоғына тең

 

Iб.ж.% = Iб.ж /Iном 100 =  Iб.ж Uном /  Iном Uном  700 = SБ.Ж %.

 

Үш орамалы тарансформаторлар үш сәулелі жұлдыз түріндегі алмастыру сұлбамен көрсетеліледі (1.11 - сурет).

Қазіргі үш орамалы трансформаторлар орамаларының қуаттарының қатынасы 100/100/100% болып орындалады, яғни әрбір орама барлық қуатты беруге есептеледі.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.13 Сурет -

Трансформатордың әрбір орамасының индуктивтік кедергісі көрсетілген

 

Үш орамалы трансформаторлардың алмастыру сұлбасындағы жұлдызша сәулелерінің активтік кедергілері трансформатордың жалпы кедергісі бойынша белгіленеді.

         Орамалардың қуаттары тең кезде   R1= R2= R3= 0,5 Rжал.

Трансформаторлардың жалпы кедергісі (1.12) өрнекте белгіленген. Оған трансформатордың паспорт мәліметтерінде көрсетілген ТК ораманың номиналды жүктеме кезіндегі қысқа тұйықталу қуатының максималды Рк.т. шығындары қойылады.

Үш орамалы трансформаторлар үшін қысқа тұйықталудың кернеулері номиналды кернеудің пайыздармен әрбір жұп орамаларға зауыттармен беріледі, яғни Uк1-2%, Uк1-3%, Uк2-3%.

Трансформатордың сәулелерінің балама алмастыру сұлбасына сәйкесті, бір орама ажырап тұрғанда, төмендегі өрнекті жазуға болады

 

Uк1-2 = Uк.т1+ Uк.т2,

Uк1-3 = Uк.т1+ Uк.т3,                                            (1.15)

Uк2-3 = Uк.т2+ Uк.т3.

Бұл теңдеулерді Uк.т1, Uк.т2, Uк.т3 сәйкесті бірге салыстырмалы түрде шешіп, төмендегі өрнектерді табамыз

 

Uк.т1 = 0,5 (Uк.1-2 + Uк.1-3 Uк.2-3),

Uк.т2 = 0,5 (Uк.1-2 + Uк.2-3 Uк.1-3),                                  (1.16)

Uк.т3 = 0,5 (Uк.1-3 + Uк.2-3 Uк.1-2).

 

Бұл өрнектерді 1.13 өрнектерге қойғанда трансформатордың әрбір орамасының индуктивтік кедергісін табамыз. Өткізгіштер трансформаторлар-дың орам сандарына тәуелді емес. Сондықтан, олардың өткізгіштерін екі орамалы трансформаторлардағы сияқты анықтайды.

Бөлінген  орамасы бар трансформаторлар. Бір трансформаторға екі немесе оданда көп генераторларды және қабылдау қосалқы станцияларда бір немесе әртүрлі кернеулері бар тәуелсіз жүктемелерді қосу үшін қазіргі жоғары кернеулері бар трансформаторлардың төменгі кернеулері бар орамалары екі тармақтарға бөлініп жасалынады.

Бөлінген орамалары бар трансформаторларды, тарату құрылғылардың (ТҚ) секцияларын қоректендіру үшін және секциялардың шиналарында қысқа тұйықталу қуатын, (қосарланған ток шектейтін реакторларды қоймай), екі есе төмендету үшін пайдаланады.

Автотрасформаторлар  трансформаторлар сияқты номиналды токпен және номиналды қуатпен сипатталады.

Автотрансформатордың номиналды қуаты деп автотрансформатордың жоғары кернеу жағынан берілетін шекті қуатты айтады.

 

Sном=U1 I1.

 

1.14 – суретте автотрансформатордың бір фазасының орамдарының қосылу сұлбасы көрсетілген.

 

 

1.14 Сурет -

Бір фазалық автотрансформатордың орамдарының қосылу сұлбасы

 

1.14 - суреттен көрініп тұр – С және 0 нүктелері арасында қосылған жоғары кернеу ораманың ВСО бөлігі, орташа U2 кернеу орамасы, жалпы орама деп аталады, ал ВС басқа бөлігі – тізбекті орама деп аталады.

Сонымен, автотрансформаторлардың орташа кернеуінің орамы, жоғары ораманың бөлігі болады, яғни бұл орамалардың арасында электр байланысы бар, ал төменгі  U3 кернеу орамасы олармен магниттік байланысы бар деп есептелінеді.

Автотрансформаторларды сипаттау үшін, тізбекті орама есептелетін үлгілі қуат деген түсінік кіргізіледі.

 

Sүл =  I1 (U1 U2).                                           (1.17)

 

Бұл көріністі кернеу U1 – ге көбейтіп және бөліп төмендегідей өрнекті табамыз

 

Sүл =  I1 U1 (1-U2 /U1) = Sном

мұнда = 1-- автотрансформатордың тиімділік коэффициенті.

Төмендеткіш автотрансформаторда жалпы орамадағы ток жоғары және орташа кернеулер орамалардың тоқтарының айырымына тең, яғни

 

Iж = I- I1.

 

Сондықтан, бұл орама жоғары кернеулі орамадан автотрансформатордың номиналды тоғынан кіші токқа есептеледі. Бұл ораманың есеп қуаты автотрансформатордың номиналды қуатынан кіші және оның үлгі қуатына тең

Сонымен, автотрансформатордың құрылысы автотрансформатор арқылы оның орамалары есептелген қуаттардан үлкен қуатты беруге мүмкіншілік тұғызады. Бұған себеп, төмендеткіш автотрансформаторлардың қуаты, қуаты оған тең үш орамалы трансформаторлардан арзан, оларды құруына жұмсалған активтік заттың шығынның аздығымен сипатталады.

Автотрансформатордың алмастыру сұлбасы үш орамды трансформатордың сұлбасы сияқты. Автотрансформатордың орамалық қуаттары 100/100/50% қатынаста, болса сәулелердің активтік кедергілері былай белгіленеді.

R1 = R2; R3 = 2 R1= 2 R2.

 

Индуктивтік кедергілер, үш орамды трансформатордың индуктивтік кедергілері сияқты анықталынады.

 

1.12 Желілердегі қуаттың және энергияның шығындары

 

Электр энергияны тарату кезінде электр тораптың барлық үзбелерінде активтік қуаттың және энергиның шығындары бар. Бұл шығындар әуе және кабельді желілерде, төмендеткіш және жоғарлатқыш қосалқы станциялардың трансформаторларында пайда болады.

Активтік кедергісі бар үш фазалы желінің бөліктерінде активтік қуаттың шығындары төмендегі өрнекпен анықталынады

 

Р = 3I2R1                                               (1.18)

мұнда I – жүктеменің тоғы.

Егерде токты қуат арқылы көрсетсек,онда I =  өрнек шығады, ал бұл көріністі (1.18) қойып, төмендегі өрнекті табамыз

Р = 3=.                  (1.19)

 

Соған ұқсас реактивтік қуаттың шығындары

Q = .                                   (1.20)

 

Тораптағы активтік энергияның шығындарын берілген жүктеме мен тораптың жұмыс істеген уақытын активтік қуаттың шығындарына көбейтіп табуға болады. Бірақ та, тұтынушылардың жүктемелері тәулік және жыл уақыты бойынша өзгеріп тұрады, ал сондықтан қуат шығындарының шамалары да өзгереді.

Сонымен әрбір желінің энергия шығындарын анықтау уақыттың шексіз аз уақыт ішіндегі қуат мәндерін қосу арқылы (интегралдау) табу керек, яғни

 

А=

 

мұнда S – желі арқылы берілетін толық қуаттың уақыт

            t – ның функциясы.

 

1.15 Сурет -

Ұзақтылық бойынша жылдық жүктеменің графигі

1.16 Сурет -

Ұзақтылық бойынша жүктеменің сатылы графигі

 

 

 

 

 

Бұл функцияны әдетте ұзақтылық бойынша графикпен бейнелейді (1.15 - сурет). Бұл график берілген жүктеме мен торап жұмысының ұзақтылығын көрсетеді (1 қисық). Жүктеменің қуат коэффициенті тұрақты кезде бұл қисықпен шектелген аудан кейбір масштабта жыл ішінде торап арқылы берілетін энергияның мөлшерін көрсетеді және мына өрнекпен анықталынады

 

                                      А=

 

мұнда  Cos - жыл ішінде тұрақты болып алынатын орташа

             қуат  коэффициенті.

Егерде 1 қисықты (1.15 – сурет) функция S2= f (t) көрсететін шаршылық 2 қисыққа түрлендірсек, онда шығындар кейбір масштабта бұл қисықпен шектелген аудан арқылы жеңіл анықталынады.

 

                                               .

Бұдан шығатын мәселе: электроэнергияның шығындарын анықтау үшін 2 қисық шектейтін ауданды өлшеп алу жетеді. Бұны жуықтап істеу үшін ұзақтылық бойынша  жүктеменің графигін t1, t2,…….tn уақыттық шамалы кесінділері бар және оларға сәйкес S1, S2,…….Sn жүктемелері бар сатылы графикпен алмастырады (1.16 – сурет). Онда энергия шығындары шамалардың қосындысы болып белгіленеді, яғни

 

                                      .             (1.21)

 

Бұл өрнекке мына шаманы кіргізуге болады

 

                                       Sщзешар=.

 

Онда                                                                     (1.22)

Sщзешар шама орта шаршылы қуат деп аталады, ал (1.22) өрнек арқылы қуат шығындарын анықтау әдісі, орта шаршылы қуат бойынша шығындарды анықтау әдісі деп аталады.

Бұл шығындарды анықтауда, жуықтау әдістігінің бір қатар тапшылықтары бар және тек жүктеменің графигі болғанда ғана қолдануға жарайды. Сондықтан, көбірек таратылған максималды шығындардың уақыты бойынша шығындарды анықтау әдісі қолданады.

Жылдық жүктеменің графигі үшін (1.15 – сурет, қисық 1), оған сәйкесті Т - уақытын табуға болады, ол уақыт ішінде SMAX максималды жүктеме мен істеп тұрған желі арқылы жыл бойы шындық берілетін электр энергия, S=f (t) өзгеріп тұратын жүктеме кезіндегідей  болуы керек.

Қуат коэффициенті тұрақты кезде бұл жағдай келесі түрде жазылады

 

A=PmaxT=SmaxCos              (1.23)

 

ал бұдан                                    Т= шығады.                                   (1.24)

Т шама-максималды жүктемені пайдалану уақыты деп аталады.

Торап арқылы берілетін энергияның жылдық мөлшерін А-ны және максималды активтік қуатты Рмах біліп, (1.23) өрнектен максималды жүктемені пайдаланған уақытты белгілеуге болады

 

                                      Т=                                                 (1.25)

 

Әрбір тұтынушы үшін Т уақыт өзінше болады. Есептеу кезінде бұл шаманы статикалық және анықтама мәліметтердің негізінде алынады.

Электр энергияның шығындарын анықтау үшін Т уақытын білу керек. Ол үшін Т - максималды шығындардың уақыты деп аталатын шамамен қолданады. Қисық 2 шектейтін ауданды (1.15 - сурет) жақтары  және S2max тік бұрышты төртбұрышпен алмастырып, табамыз

 

А =.                         (1.26)

 

Бұдан максималды шығындардың уақытын табамыз

.                                                         (1.27)

 

Әдетте  шаманы Т ұақыттан табады, өйткені олардың арасында белгілі тәуелділік бар.

(1.24) және (1.27) өрнектерден,  және Т жүктеменің графигінің өзгеруінің түріне тәуелді, яғни интегралдың таңбасында жатқан S=f (t) функцияларға байланысты. -дың Т-дан тәуелділігін табу үшін әртүрлі тұтынушылар үшін әртүрлі Т шамалары бар жүктеменің бір қатар графиктерін интегралдау керек және оны S2 = f (t) шаршылы қисықтармен орындау керек. Содан кейін (1.24) және (1.27) өрнектерді пайдаланып  және Т арасындағы тәуелділікті қуат коэффициентінің Сos  әртүрлі шамалары үшін анықтау керек.

Есептеудің нәтижелері 1.17 – суретте келтірілген. Бұл қисықтармен максималды шығындардың уақыты әдісімен энергия шығындарын анықтау үшін қолдануға болады.

 

1.17 Сурет -

Максималды шығындардың әдісімен энергия шығындарын анықтайтын сызықтар

 

Есептеудің тәртібі келесідей. Қаралып жатқан желінің R активтік кедергісін, Smax. максималды  жүктемесін, Сos  және берілген тұтынушылардың дәрежелері үшін максималды жүктемені пайдаланатын уақытын біліп, берілген Сos  үшін қисық бойынша (1.17 - сурет) максималды шығындардың  уақытын табамыз. Содан кейін электр энергияның шығындарын анықтаймыз

 

А = .                                             (1.28)

 

Егерде желінің қаралып жатқан бөлігі бойынша қуат әртүрлі түтынушыларға берілсе (Р1max, Р2max,  және т.б), онда шығындарды белгіленген кезде максималды жүктеменің пайдалану уақытының орта мәнін алу керек

 

Торт= .                     (1.29)

 

Асқын түрі бар графиктер үшін  шамасы эмпириялық өрнек бойынша анықталынады.

                                              .                                  (1.30)

 

1.13 Трансформаторлардағы энергияның және қуаттың шығындары

 

Трансформатордың шығындары оның орамаларының активтік және индукивтік кедергілеріндегі қуат шығындарымен және болатты магнитеудің шығындарымен әрдайым байланысты. Орамаларда пайда болған шығындар олардан өтетін тоқтардан тәуелді. Магниттеуден шығатын шығындар тізбекке қосылған кернеумен анықталынады, ал сол себептен оны тұрақты деп алып бос жүріс шығындарына тең деп алуға болады.

Екі орамалы трансформаторларда қуат шығындары былай анықталынады

PT=PБ.Ж.+3 PБ.Ж+,                                 (1.31)

 

QТ=QБ.Ж.+3 QБ.Ж+.                              (1.32)

 

U - кедергі белгісіз кезде оны трансформатордың номиналды кернеуіне тең деп алады.

Параллельді жұмыста n трансформатор болғанда олардың балама кедергілері n есе азаяды, ал магниттеудің шығындары n есе үлкейеді

                                      PT=nPБ.Ж+                                     (1.33)

 

                                      QТ= nQБ.Ж.+.                                  (1.34)

 

Қуаттың шығындарын алдын ала RT және XT кедергілерді есептемей ақ, трансформаторлардың каталогтағы параметрлері арқылы тікелей табуға болады. Қысқа тұйықталудың РҚ.Т. шығындары трансформатордың номиналды тоғы кезінде анықталатын  болғандықтан, төмендегі өрнекті пайдалануға болады

РҚ.Т.= 3,

 

ал басқа тоқ кезінде орамалардағы активтік қуаттың шығындарын келесі өрнекпен анықтайды

РМ=3 ,

онда мынандай тәуелділік әділ

.

 

Сондықтан, бір трансформатор кезінде

 PБ.Ж,  ,                                               (1.35)

 

ал n - санды бірдей трансформаторлар