Elektrik yarımstansiyası nədir? Elektrik yarımstansiyaları və keçid qurğuları

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-09 14:07

Elektrik mühəndisləri elektrik stansiyalarının və yarımstansiyalarının nə olduğunu, nə üçün olduğunu və necə işlədiyini bilirlər. Onlar öz güclərini və növbələrin sayı, telin kəsişməsi və maqnit dövrəsinin ölçüləri kimi bütün lazımi parametrləri necə hesablayacaqlarını bilirlər. Bu texniki universitetlərdə və texnikumlarda tələbələrə öyrədilir. Liberal sənət keçmişi olan insanlar təxmin edirlər ki, tez-tez pəncərəsiz evlər şəklində tək dayanan strukturlar (qraffiti həvəskarları onları rəngləməyi sevirlər) evləri və biznesləri elektrik enerjisi ilə təmin etmək üçün lazımdır və onlara nüfuz etməməlidirlər, formada qorxulu emblemlər. kəllələrin və ildırımların təhlükəli obyektlərə yapışdırılması haqqında fəsahətli danışır. Ola bilsin ki, çoxlarının daha çox bilməsinə ehtiyac yoxdur, lakin məlumat heç vaxt artıq olmaz.

Bir az fizika

Elektrik pulunu ödəməli olduğun bir əmtəədir və israf edilərsə, ayıbdır. Və bu, hər hansı bir istehsalda olduğu kimi, qaçılmazdır, vəzifə yalnız lazımsız itkiləri az altmaqdır. Enerji zamanla vurulan gücə bərabərdir, ona görə də sonrakı mülahizələrdə biz bu konsepsiya ilə işləyə bilərikzaman necə davamlı axır və mahnıda deyildiyi kimi onu geri qaytarmaq mümkün deyil. Reaktiv yükləri nəzərə almadan kobud təqribən elektrik enerjisi gərginlik və cərəyanın məhsuluna bərabərdir. Bunu daha ətraflı nəzərdən keçirsək, kosinus phi, aktiv adlanan faydalı komponenti ilə istehlak olunan enerjinin nisbətini təyin edən düstura daxil olacaq. Ancaq bu vacib göstərici birbaşa yarımstansiyanın nə üçün lazım olduğu sualına aid deyil. Beləliklə, elektrik enerjisi Ohm və Joule-Lenz qanunlarının iki əsas töhfəçisindən, gərginlikdən və cərəyandan asılıdır. Kiçik cərəyan və yüksək gərginlik, əksinə, yüksək cərəyan və aşağı gərginliklə eyni gücü istehsal edə bilər. Deyəsən, nə fərqi var? Və çox böyükdür.

Hava isidilir? Yanğın

Beləliklə, aktiv güc düsturundan istifadə etsəniz, aşağıdakıları əldə edəcəksiniz:

P=U x I, burada:

U gərginlik Voltla ölçülür;

I cərəyan Amperlə ölçülür;P Vat və ya Voltla ölçülən gücdür -Amper.

Amma artıq qeyd olunan Joule-Lenz qanununu təsvir edən başqa bir düstur var ki, ona görə cərəyanın keçməsi zamanı buraxılan istilik gücü onun böyüklüyünün kvadratına bərabərdir və keçiricinin müqavimətinə vurulur. Elektrik xəttinin ətrafındakı havanın qızdırılması enerjinin israf edilməsi deməkdir. Nəzəri cəhətdən bu itkiləri iki yolla az altmaq olar. Bunlardan birincisi müqavimətin azalması, yəni tellərin qalınlaşmasıdır. Kesiti nə qədər böyükdürsə, müqavimət o qədər aşağı olur vəəksinə. Amma mən də boş yerə metal sərf etmək istəmirəm, o, bahalı, misdir. Bundan əlavə, keçirici materialın ikiqat istehlakı yalnız maya dəyərinin artmasına deyil, həm də ağırlığa səbəb olacaqdır ki, bu da öz növbəsində yüksək mərtəbəli xətlərin quraşdırılmasının mürəkkəbliyinin artmasına səbəb olacaqdır. Və dəstəklər daha güclü tələb olunacaq. Və itkilər yalnız iki dəfə azalacaq.

Qərar

Enerji ötürülməsi zamanı naqillərin qızmasını az altmaq üçün keçən cərəyanın miqdarını az altmaq lazımdır. Bu, tamamilə aydındır, çünki onun yarıya endirilməsi itkilərin dörd dəfə azalmasına gətirib çıxaracaq. On dəfə olsa? Asılılıq kvadratdır, yəni itkilər yüz dəfə az olacaq! Amma güc eyni “yelləncək” olmalıdır ki, bu da elektrik verilişi xəttinin o biri ucunda, bəzən elektrik stansiyasından yüzlərlə kilometr aralıda onu gözləyən istehlakçıların məcmusuna lazımdır. Nəticə özünü göstərir ki, cərəyan azaldıqca gərginliyi eyni miqdarda artırmaq lazımdır. Elektrik xəttinin başlanğıcındakı transformator yarımstansiyası məhz bunun üçün nəzərdə tutulub. Ondan çox yüksək gərginlik altında tellər çıxır, onlarla kilovoltla ölçülür. İstilik elektrik stansiyasını, su elektrik stansiyasını və ya atom elektrik stansiyasını ünvanlandığı ərazidən ayıran bütün məsafədə enerji kiçik (nisbətən) cərəyanla yayılır. İstehlakçı, əksinə, ölkəmizdə 220 volta (yaxud 380 V interfaza) uyğun gələn verilmiş standart parametrlərlə enerji almalıdır. İndi bizə elektrik xəttinin girişində olduğu kimi gücləndirici yox, aşağı endirici yarımstansiya lazımdır. Elektrik enerjisi paylayıcı qurğulara verilir ki, evlərdə işıqlar yansın vəmaşın rotorları fabriklərdə fırlanırdı.

Köşkdə nə var?

Yuxarıdakılardan aydın olur ki, yarımstansiyanın ən vacib hissəsi transformatordur və adətən üç fazalıdır. Bir neçə ola bilər. Məsələn, üç fazalı transformator üç tək fazalı ilə əvəz edilə bilər. Daha böyük rəqəm yüksək enerji istehlakı ilə əlaqədar ola bilər. Bu cihazın dizaynı fərqlidir, lakin hər halda təsir edici ölçülərə malikdir. İstehlakçıya nə qədər çox güc verilirsə, struktur bir o qədər ciddi görünür. Elektrik yarımstansiyasının cihazı daha mürəkkəbdir və yalnız bir transformatordan daha çoxunu ehtiva edir. Bahalı bir qurğunun dəyişdirilməsi və qorunması üçün nəzərdə tutulmuş avadanlıqlar da var və ən çox onun soyudulması üçün. Stansiyaların və yarımstansiyaların elektrik hissəsində nəzarət-ölçü avadanlığı ilə təchiz edilmiş kommutatorlar da var.

Transformator

Bu strukturun əsas vəzifəsi enerjini istehlakçıya çatdırmaqdır. Göndərməzdən əvvəl gərginlik artırılmalı və qəbul edildikdən sonra standart səviyyəyə endirilməlidir.

Bir elektrik yarımstansiyasının dövrəsinə bir çox element daxil olmasına baxmayaraq, əsas hələ də transformatordur. Bu məhsulun cihazı məişət cihazının adi enerji təchizatı ilə yüksək güclü sənaye nümunələri arasında əsaslı fərq yoxdur. Transformator sarımlardan (ilkin və ikincil) və ferromaqnitdən, yəni maqnit sahəsini gücləndirən materialdan (metaldan) hazırlanmış maqnit dövrəsindən ibarətdir. HesablamaBu cihaz texniki universitetin tələbəsi üçün olduqca standart bir təhsil vəzifəsidir. Yarımstansiya transformatoru ilə onun daha az güclü analoqları arasında nəzərə çarpan əsas fərq, ölçüyə əlavə olaraq, qızdırılan sarımları əhatə edən bir sıra neft boru kəmərləri olan bir soyutma sisteminin olmasıdır. Elektrik yarımstansiyalarının layihələndirilməsi isə asan məsələ deyil, çünki iqlim şəraitindən tutmuş yükün təbiətinə qədər bir çox amillər nəzərə alınmalıdır.

Təkmə gücü

Elektrik enerjisi istehlak edən təkcə evlər və iş yerləri deyil. Burada hər şey aydındır, neytral avtobusa nisbətən 220 volt AC və ya 50 Hertz tezliyində fazalar arasında 380 V tətbiq etməlisiniz. Ancaq şəhər elektrik nəqliyyatı da var. Tramvay və trolleybuslar dəyişən deyil, sabit bir gərginlik tələb edir. Və fərqli. Tramvayın təmas telində (yerə, yəni relslərə nisbətən) 750 Volt olmalıdır və trolleybusun bir keçiricidə sıfır, digərində isə 600 Volt DC lazımdır, rezin təkər qoruyucuları izolyatorlardır. Bu o deməkdir ki, ayrıca çox güclü yarımstansiya lazımdır. Elektrik enerjisi onun üzərində çevrilir, yəni düzəldilir. Onun gücü çox böyükdür, dövrədə cərəyan minlərlə amperlə ölçülür. Belə cihaz qaralama cihazı adlanır.

Yarımstansiyanın mühafizəsi

Həm transformator, həm də güclü rektifikator (dartma enerjisi təchizatı vəziyyətində) bahadır. Əgər varsafövqəladə vəziyyət, yəni qısa bir dövrə, ikincil sarma dövrəsində bir cərəyan görünəcək (və nəticədə birincil). Bu o deməkdir ki, keçiricilərin kəsişməsi hesablanmır. Elektrik transformator yarımstansiyası rezistiv istilik əmələ gəlməsi səbəbindən istiləşməyə başlayacaq. Əgər belə bir ssenari nəzərdə tutulmursa, onda periferik xətlərin hər hansı birində qısaqapanma nəticəsində sarma teli əriyəcək və ya yanacaq. Bunun qarşısını almaq üçün müxtəlif üsullardan istifadə olunur. Bunlar diferensial, qaz və həddindən artıq cərəyandan qorunmalardır.

Diferensial dövrə və ikincil sarımdakı cari dəyərləri müqayisə edir. Havada izolyasiyanın, yağın və s.-nin yanma məhsulları göründükdə qazdan qorunma işə salınır. Cərəyan təyin olunmuş maksimum dəyəri keçdikdə cərəyan mühafizəsi transformatoru söndürür.

Transformator yarımstansiyası ildırım vurduğu zaman da avtomatik olaraq bağlanmalıdır.

Yarımstansiyaların növləri

Onlar güc, məqsəd və cihaz baxımından fərqlidirlər. Onlardan yalnız gərginliyi artırmaq və ya az altmaq üçün xidmət edənlərə transformator deyilir. Digər parametrlərdə də dəyişiklik tələb olunarsa (rektifikasiya və ya tezlik sabitləşməsi), o zaman yarımstansiya transformasiya edən yarımstansiya adlanır.

Memarlıq dizaynına görə yarımstansiyalar əlavə edilə, quraşdırıla (əsas obyektə bitişik), mağazadaxili (istehsalat obyektinin daxilində yerləşir) və ya ayrıca köməkçi binanı təmsil edə bilər. Bəzi hallarda, yüksək güc tələb olunmadıqda (elektrik təchizatı təşkil edərkənkiçik yaşayış məntəqələri), yarımstansiyaların mast strukturundan istifadə olunur. Bəzən transformatoru yerləşdirmək üçün elektrik ötürücü qüllələrdən istifadə edilir, onun üzərində bütün lazımi avadanlıqlar (qoruyucu, qoruyucu, ayırıcı və s.) quraşdırılır.

Elektrik şəbəkələri və yarımstansiyalar gərginliyə (1000 kV-a qədər və ya daha çox, yəni yüksək gərginlik) və gücə (məsələn, 150 VA-dan 16 min kVA-a qədər) görə təsnif edilir.

Xarici birləşmənin sxematik işarəsinə görə yarımstansiyalar qovşaq, çıxılmaz, keçid və qollara bölünür.

Daxili xana

Transformatorların, şinlərin və bütün qurğunun işini təmin edən avadanlıqların yerləşdiyi yarımstansiyanın daxilindəki boşluğa kamera deyilir. O, hasarlanmış və ya bağlana bilər. Onu ətraf məkandan uzaqlaşdırmaq yolları arasında fərq azdır. Qapalı kamera tamamilə təcrid olunmuş bir otaqdır, hasarlanmış olan isə möhkəm olmayan (tor və ya qəfəs) divarların arxasında yerləşir. Onlar, bir qayda olaraq, standart dizaynlara uyğun olaraq sənaye müəssisələri tərəfindən hazırlanır. Enerji təchizatı sistemlərinə texniki xidmət yüksək gərginlikli xətlərdə işləməyə icazə verən rəsmi sənədlə təsdiq edilmiş icazə və lazımi ixtisaslara malik təlim keçmiş işçilər tərəfindən həyata keçirilir. Yarımstansiyanın işinə operativ nəzarət yarımstansiyadan uzaqda yerləşə bilən baş paylayıcının yaxınlığında yerləşən növbətçi elektrik və ya energetik tərəfindən həyata keçirilir.

Paylaşma

Elektrik yarımstansiyasının yerinə yetirdiyi başqa vacib funksiya da var. Elektrik enerjisi arasında paylanıristehlakçılar öz standartlarına uyğun olaraq və əlavə olaraq, üç fazanın yükü mümkün qədər vahid olmalıdır. Bu vəzifənin uğurla həll edilməsi üçün paylayıcı qurğular mövcuddur. Kommutasiya qurğusu eyni gərginlikdə işləyir və keçidi həyata keçirən və xətləri həddindən artıq yüklənmədən qoruyan qurğuları ehtiva edir. Kommutator transformatora qoruyucular və açarlar vasitəsilə birləşdirilir (bir qütblü, hər faza üçün bir). Paylayıcı qurğular yerləşdiyi yerə görə açıq (açıq havada yerləşir) və qapalı (qapalı məkanda yerləşir) bölünür.

Təhlükəsizlik

Elektrik yarımstansiyasında görülən bütün işlər xüsusilə riskli kimi təsnif edilir, ona görə də əməyin təhlükəsizliyini təmin etmək üçün fövqəladə tədbirlər tələb olunur. Əsasən, təmir və texniki xidmət tam və ya qismən işıqlandırma ilə həyata keçirilir. Gərginlik kəsildikdən sonra (elektriklər "çıxarıldı" deyirlər), bütün lazımi toleransların olması şərti ilə, təsadüfən aktivləşmənin qarşısını almaq üçün cərəyan keçirən çubuqlar torpaqlanır. “İnsanlar işləyir” və “Açmayın!” Xəbərdarlıq nişanları da bunun üçün nəzərdə tutulub. Yüksək gərginlikli yarımstansiyalara xidmət göstərən kadrlar sistemli şəkildə hazırlanır, bacarıq və əldə edilmiş biliklərə vaxtaşırı nəzarət edilir. 4 nömrəli tolerantlıq 1 kV-dan yuxarı elektrik qurğularında iş görmək hüququ verir.