Бір фазалы электр тізбектерімен салыстырғанда электр энергиясын өндіру мен таратудың экономикалық тұрғыдан тиімділігі

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті
Ақпараттық-коммуникациялық технологиялар факультеті
Автоматтандыру және есептеу техникасы кафедрасы

СРО №3
Пән: Электротехниканың теориялық негіздері
Тақырыбы: Үш фазалы тізбектерді есептеу. Тұтынушыларды жұлдызша және үшбұрышша жалғау.

Орындаған: Әбдікәрім Ә. Қ
Топ: АУ-601
Тексерген: Турусбекова Б. Ш.

Семей 2017
Жоспар:
Кіріспе 3-бет
1. Үш фазалы электрлік тізбектер туралы мәліметтер 4-5-бет
2. Жұлдызша жалғанған үш фазалы тізбектерді есептеу. 5-9-бет
3. Үшбұрышша жалғанған үш фазалы тізбектерді есептеу 10-12-бет
Қорытынды 13-бет
Пайданылған әдебиеттер 14-бет

Кіріспе
Қазіргі таңда барлық көп фазалық жүйелердің ішіндегі ең кең таралғаны үш фазалық жүйелер, былайша айтқанда, олар бірдей жиілікті және бірдей амплитудалы, ал фазалары жағынан бір - бірімен салыстырғанда, 1200 - қа ығысқан, үш электр қозғаушы күшінің жиынтығынан тұратын электр қозғаушы күшінің үш фазалық симметриялық жүйесі болып табылады.
Жұмыстың мақсаты - электр тізбектеріндегі процестерді оқып меңгеру, үш фазалық жүйелердің сипаттамасы мен тізбектерінің негізгі анықтамаларымен, сонымен қатар тізбекті есептеудің әдістерімен танысу.
Жұмыстың міндеті - әр түрлі электротехникалық қондырғыларда өтетін процестердің сандық және сапалық өлшемдері негізінде электр тізбектерінің есептерін сауатты шеше білуге дайындалу.
Электроникалық құрылғыларда жиі кездесетін энергия қорын жинақтаушы электрлік тізбектердегі өтпелі процестерді автоматтандыру және басқару мамандары білуге тиісті. Сондықтан бұл жұмыста үш фазалы электр тізбектеріне теориялық талдау жасалынды.

1. Үш фазалы электрлік тізбектер туралы мәліметтер
Электротехникада фаза деген термин екі түрлі мағына береді. Ол, біріншіден, бір мезгілдегі кезеңдік үдерісті бейнелейтін ұғымды білдіреді, екінші жағынан, ол электр тізбегінің көп фазалы жүйе құрамы бөлігінің аты болып есептеледі.
Фаза саны бойынша көп фазалы қоректендіргіш көздер және электр тізбек жүйелері екі, үш, төрт фазалы т.б. бөліктерге бөлінеді. Осы келтірілген жіктеулерге сәйкес, үш орамалы генераторды үш фазалы деп атайды.
Электр тізбегінің көп фазалы жүйесі деп жиіліктері бірдей, электр қозғаушы күштері әр түрлі фазалардан тұратын айнымалы токтың бірнеше тізбектерінің жиынын айтады. Көбінесе, практикада электр қозғаушы күштері (кернеуі) шамалары жағынан тең және фазалары бойынша 2PIm - бұрышқа ығысқан (мұндағы m - фаза саны) көп фазалық симметиялық жүйелер қолданылады.
Көп фазалы электр тізбегі жүйесін және көп фазалы генераторларды П.Н.Яблочков өзінің ойлап тапқан электр жарық шамдарын қоректендіру үшін бірінші рет іс жүзінде пайдаланған болатын.
Электр энергетикасы саласында үш фазалы тізбек техникалық жағынан жетілген, экономикалық жағынан аса үнемді болғандықтан, өте көп қолданылады. Үш фазалы электр тізбегі үш фазалы генератор, электр тарату желілері, қабылдағыштардан тұрады.
Үш фазалы электр тізбектерінің бір фазалы электр тібектермен салыстырғанда көп артықшылықтары бар:
oo Айнымалы магниттік өрісті алуға мүмкіндік береді және қарапайым, сенімді, арзан асинхронды электроқозғалтқыштарды пайдалануға мүмкіндік береді;
oo Электр желілерінде пайдаланылатын өткізгіш сымдардың аз шығынын жұмсауға мүмкіндік береді;
oo Үш фазалы энергия көзіне екі әртүрлі кернеулермен жұмыс жасайтын қабылдағыштарды қосуға мүмкіндік береді;
oo Үш фазалы генератор механикалық энергияны электрлік күш фазалы ЭҚК жүйесіне түрлендіреді;
oo Бір фазалы электр тізбектерімен салыстырғанда электр энергиясын өндіру мен таратудың экономикалық тұрғыдан тиімділігі;
oo Үш фазалы асинхронды қозғалтқыш үшін қажет айналмалы магнит өрісін алудың қарапайымдылығы;
oo Бір қондырғыда екі қолданылатын кернеуді - фазалық және сызықтық түрлерін алу мүмкіндігі.
Айнымалы токтың үш фазалық жүйесін 1891 жылы орыстың атақты өнертапқышы инженер М.О.Доливо - Добровольский ашқан болатын. Онда ол жүйенің негізгі туындысы болып табылатын - генераторлады, трансформаторларды, беріліс желілерін және үш фазалық токтың двигательдерін ойлап тапты және зерттеді.
1891 жылы М.О.Доливо - Добровольскийдің басшылығымен дүние жүзінде алғаш рет үш фазалық айнымалы токпен электр энергиясын қашықтыққа беру жұмысы іске асырылды. Кернеуі 15,2 кВ, п.э.к. 79 %, қуаты 220 кВт (сол уақыт үшін рекордтық параметрлер еді) электр энергиясы, желісінің ұзындығы 150 км болатын қашықтыққа берілді. Қазіргі таңда, үш фазалық жүйелер арқылы қуаты миллион кВт - тан асатын қуаттар мыңнан астам км қашықтықтарға өте жоғары пайдалы әрекет коэффициенттерімен беріледі.

2. Жұлдызша жалғанған үш фазалы тізбектерді есептеу
IВ
Үш генератордың әрбір ормын энергияны тұтынушыға жекелеп қосуға болады, демек, бұл жағдайда үш бір - бірінен тәуелсіз фазалық тізбек алынады (1.1-сурет). Практикада мұндай бір - бірімен байланысы жоқ тізбектер қолданылмайды, себебі үш бөлек тізбектер үшін алты сым өткізгіші керек, бұл экономикалық жағынан тиімді емес. Генератордың орамдарын жұлдызша қосудың нәтижесінде, генераторды тұтынушымен қосатын жүйедегі байланысы жоқ алты сымды төрт немесе үш сымға дейін азайтуға болады. IC
E C
E C
Z
Z
İ C
IВ
Z
A
X
IA
E
h4
1.1-сурет
Электрлік схемада (1.2-сурет) генератордың орамдарын жұлдызшалап қосқанда, үш орамның бір аттас қысқыштарын ( X, Y, Z ) бір нүктеге біріктіреді және оны 0 деп белгілеп, генератордың нөлдік нүктесі деп атайды. Үш фазалық жүктемелердің соңғы ұштарын жұлдызшалап қосып, оларды бір 0'- нүктесіне біріктіреді, оны жүктеменің нөлдік немесе бейтарап нүктесі деп атайды. Жүктемелердің екінші ұштарын генератордың A, B, C нүктелеріне қосатын сымдарды желілік сым деп атайды.h4
Нөлдік сым немесе бейтарап сым деп генератордың және жүктеменің нөлдік нүктелерін қосатын сымды айтады, нөлдік сымдағы токты I0 деп атайды. (1.2-сурет) токтың оң бағыты үшін 0' - нүктесінен 0 - нүктесіне дейінгі бағытты аламыз. Үш сымды жүйеде нөлдік сым болмайды (1.2-сурет).

IC

ZB

ZC
ZA
IВ

Нөлдік сым
a)

ә)
1.2-сурет

Нөлдік немесе бейтарап сыммен сым желілері арасындағы UА , UВ ,UС - кернеулерін фазалық кернеулер деп атайды. Фазалық кернеудің фазалық электр қозғаушы күшінен айырмашылығы генератордың орамында кернеудің түсу шамасындай болады. Сым желілері арасындағы UАВ , UВС , UСА - кернеулерін желілік кернеулер деп атайды. Мысалы, UАВ - кернеуі А - нүктесінен В - нүктесіне бағытталған ( 1.2, а - сурет).
Желілік сымдар арқылы жүретін токты IА, IВ және IС деп белгілейді. Токтардың оң бағыты үшін шартты түрде генератордан жүктемеге дейінгі бағыт алынады. Көбіне, желілік токтар модульдері бойынша бірдей болады, сондықтан желілік токтардың модулін Iж деп белгілейді.
Барлық сымдардың кедергілерін ескермеген жағдайда, қабылдағыш пен генератордың үш фазаларындағы токтарын оңай анықтауға болады:
I А =E A Z A , I В = E B Z B , I С = E C Z C . (1.1)
Ендеше нөлдік сымдағы ток мынаған тең:
I 0 = I А + I В + I С . (1.2)
Барлық фазалар үшін кедергілері
Z A = Z B = Z C = Z ф = Z Ф ej φ (1.3)
бірдей болатын қабылдағышты симметриялық деп атайды.
Симметриялық режим жағдайында ток әр фазада электр қозғаушы күшінің осы фазалары бойынша φ = arctg XR бұрышына қалып отырады, мұндағы R және Х фазалардың активтік және реактивтік кедергілері (1.3 - сурет).
А фазасындағы токты бір фазалы тізбектегі ток секілді анықтайды, ал симметриялық режимдегі генератор мен жүктеменің (қабылдағыштың) бейтарап нүктелерінің потенциалдары бірдей болатындықтан оларды бір-бірімен қосуға болады. Олай болса:
IА =E A Z A
теңдеуін ескеріп, В және С фазаларындағы токтарды I А тогы арқылы өрнектейміз:
IВ = а2 IА , IС = а IА .
Симметриялық режимде бейтарап сымның болуы оған ешқандай өзгеріс жасамайды, себебі үш фазаның токтарының қосындысы нөлге тең (Жалпы жағдайда, фазалық жүктемелер бірқалыпты болмағанда I0 - тогы нөлге тең болмайды ), яғни ток болмайды:
I0 = IА + IВ + IС = (1+а2+а) IА= 0. (1.4)
Сонымен, үш фазалық тізбектің симметриялық режимдегі жұмыстың есебі бір фазалық тізбектің есебіне ұқсас болады. Бұл жағдайда сымның кері кедергісі (бейтарап) есепке алынбайды, себебі онда ток та, кернеу де болмайды.
Симметриялық үш фазалық жүйеде фазалық кернеулердің әсерлік мәндері бірдей болады:
UA = UB = UC = UФ.
Енді EA = UА, EB = UВ , EC = UС (1.5) екенін ескере отырып, 1.2. а - суретіндегі схемадағы контурлар үшін Кирхгофтың екінші заңын жазамыз. Сонда желілік кернеулер үшін мынадай өрнектер алынады:
UАВ = EA- ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.