uchun kamlik qilganda, podstansiyalarda kuchlanishi va tok yo‘q vaqtida, minimal
kuchlanishli himoya sxemalarida ishlatiladi.
Birlamchi releli MTH.
Kuchlanishi 6-10 kV li tarmoqlarda birlamchi releli MTH sxemalari
qo‘llaniladi.
Birlamchi relelar uzgichning yuritmasiga joylashtiriladi. Bu sxemalar
shuning uchun sodda va arzon hisoblanadi, bir tomonlama ta’minlanadigan
sxemalarda huqori tanlovchanlikka erishish mumkin.
4.21.-rasm. Birlamchi releli MTH.
Manba yaqinida sabr vaqti kattalashgani uchun ko‘p shaxobchalik
tarmoqlarda sezgirlik yetarli darajada emas. 4.21-rasmda birlamchi releli MTH
sxemasi ko‘rsatilgan. Birlamchi relening ishlash tamoili avvalgi boblarda
yoritilgan. Relening chulg‘amlari ishlash tokida katta quvvat iste’mol qiladi. Tok
transformatorining aniqlik sinfi relening ishlash tokiga qarab moslanadi.
4.3 Uch pog‘onali tokli himoyalar.
Elektr tarmoqlarini shikastlanishlardan ishonchli himoyalash uchun ko‘pgina
hollarda bir turdagi himoyani qo‘llash yetarli bo‘lmaydi. Tokli himoyalar
Shikastlanishlarni tezda topsada, lekin himoyalanayotgan qo‘rilmaning ohirda
sezgirlikka ega bo‘lmaydi. MTH yetarli darajada ishlash zonaga ega bo‘lsada,
lekin ularni katta sabr vaqt orqali bajarishga to‘g‘ri keladi. Bu esa tarmoqning bosh
101
qismlarida tezkor ishlash talab qilinishini ta’minlab bera olmaydi. Ushbu holda har
xil turdagi himoyalarning afzalliklaridan samarali foydalanish uchun ularni bitta
kompleksga birlashtirishadi.
Bulardan eng ko‘p tarqalgani uch pog‘onali tokli himoyalar hisoblanadi.
Birinchi pog‘ona sifatida sabr vaqtsiz tokli kesim (tanlovchan tokli kesim)
qo‘llaniladi. Ikkichi pog‘ona sifatida – sabr vaqtli tokli kesim (notanlovchan tokli
kesim) qo‘llaniladi. Uchinchi pog‘ona sifatida MTH qo‘llaniladi.
4.22 – rasm. Uch pog‘onali tokli himoyali tarmoq sxemasi va mos holda
qisqa tutshuvlar hamda vaqtlar diagrammasi.
Uch pog‘onali tokli himoyalar to‘liq bo‘lmagan bo‘lishi mumkin. Masalan,
bosh liniyada L1 (4.22 – rasm) qoidaga ko‘ra barcha uchta pog‘ona o‘rnatiladi.
Tarmoqning bosh qismiga yondosh liniyalarda (L2) ko‘pincha ikkita pog‘ona
qo‘llaniladi: birinchi va uchinchi pog‘ona. Tarmoqniig manbadan uzoqda bo‘lgan
102
qurilmalarida (L3 liniya) odatda faqatgina MTH ning o‘zi yetarli hisoblanadi.
Hisoblashlarni manbadan uzoqda bo‘lgan liniyadan boshlab maqsadga
muvofiqdir (L3). Uchinchi himoyaning uchinchi pog‘onasidagi ishlash toki
qo‘yidagicha topiladi:
I him.ish33 kz Iuz.ish kz kuz.ish L3 Iish.max (4.19)
kqay kqay
L3 L3
bu yerda Iuz.ish L3 va Iish.max L3 - mos holda liniyadagi (L3) avariyadan keyingi
o‘z – o‘zini ishga tushirish toki va normal holatdagi ishchi tokning maksimal
qiymati;
kz - zahira koeffitsiyenti (sabr vaqtli himoyalar uchun);
kqay - qaytish koeffitsiyenti;
kuz.ish L3 - liniya (L3) uchun o‘z – o‘zini ishga tushirish koeffitsiyenti.
3 – himoyaning uchinchi pog‘onasining sabr vaqti qo‘yidagicha:
thim.ish33 thim.ish yuk4 t , (4.20)
bu yerda thim.ish yuk4 - yuklama himoyasining maksimal ishlash vaqti;
t - tanlovchanlik pog‘onasi.
Birinchi va ikkinchi liniyalarning MTH sining ishlash parametrlari shu
singari aniqlanadi:
I him.ish 23 kz Iuz.ish L2 kz kuz.ish L2 Iish.max L2 ,
kqay kqay
thim.ish23 max(t him.ish33,t him.ish.yuk 3 ) t,
kz kz kuz.ish L1 (4.21)
kqay kqay
I him.ish13 Iuz.ish L1 Iish.max L1,
thim.ish13 max(t him.ish23,t him.ish.yuk 2 ) t .
Ikkinchi liniyaning birinchi pog‘onasining ishlash toki qo‘yidagicha:
Ihim.ish21 kz I (3) , (4.22)
q.t.max
bu yerda kz - zaxira koeffitsiyenti (sabr vaqtsiz himoyalar uchun);
I (3) - liniyaning oxiridagi uch fazali qisqa tutshuv tokining
q.t.max
103
maksimal qiymati.
Xuddi Shuning birinchi himoyaning birinchi pog‘onasining ishlash toki
aniqlanadi:
Ihim.ish11 kz Iq.t.K 2max . (4.23)
Birinchi himoyaning ikkinchi pog‘onasining ishlash toki ikkinchi liniyaning
birinchi pog‘onasining ishlash tokidan rostlash kerak:
,(3)
z12 z21 q.t.K 3max
I k I k k Ihim.ish12 (4.24)
z12 him.ish21
bu yerda kz12 va kz21 - mos holda birinchi liniyaning ikkkinchi
pog‘onasining tok bo‘yicha zahira koeffitsiyenti va ikkinchi liniyaning birinchi
pog‘onasining tok bo‘yicha zahira koeffitsiyenti; umumiy holda ushbu
koeffitsiyentlarning qiymatlari har xil, chunki birinchi pog‘onaning himoyasi sabr
vaqtga ega emas.
Birinchi himoyaning (L1) ikkinchi pog‘onasi vaqt bo‘yicha qo‘shni
tutashmalarning (L2 liniya) tezkor himoyalarining vaqtlaridan (umumiy ishlash
hududida) sozlanishi lozim:
thim.ish12 thim.ish21 t , (4.25)
bu yerda thim.ish12 - ikkinchi himoyaning birinchi pog‘onasining ishlash
vaqti.
Alohida pog‘onalarning relelarini ishlash toki qo‘yidagicha topiladi:
I rele.ish ksx Ihim.ish , (4.26)
ktt
bu yerda Ihim.ish - himoyaning mos pog‘onasidagi birlamchi ishlash toki;
ksx - sxema koeffitsiyenti;
ktt - himoya tok transformatorining transformatsiya koeffitsiyenti.
10 kV li liniyalarning uch pog‘onali tokli himoyasining bazaviy sxemasi
4.23 – rasmda keltirilgan.
Himoyaning birinchi pog‘onasining sezgirligi uning ishchi zonasining
uzunligi bo‘yicha baholanadi. Ishlash zonasi, qoidaga ko‘ra grafiklar orqali
104
aniqlanadi.
4.23 – rasm. Pog‘onali tokli himoya sxemasi.
105
4.4 Yo‘naltirilgan tokli himoya.
Qisqa tutshuv quvvatining yo‘nalishiga bog‘liq bo‘lgan himoyalar
yo‘naltirilgan himoyalar deyiladi. Ikki tomondan ta’minlangan liniyalarda
а)
b)
d)
4.24-rasm. Himoyaning har xil tarmoqda joylashishi: a) ikki tomondan
ta’minlanganda; b) K1 nuqtada qisqa tutashuv boʻlganda himoyaning ishashi;
d) K2 nuqtada qisqa tutashuv boʻlganda himoyaning ishashi.
MTH ning tanlovchanligi talabga javob bermaydi. Shuning uchun bunday
liniyalarda yo‘naltirilgan MTH qo‘llaniladi. Bu xildagi MTH da quvvat
yo‘nalishiga qarab ishlaydigan yordamchi organ - quvvat relesi KW ishtirok etadi.
а) b)
4.25-rasm. Yunaltirilgan himoyaning berk zanjirda joylashishi: a) bir
106
tomonloma ta’minlanganda; b) ikki tomonloma ta’minlanganda.
Ikki tomondan ta’minlangan tarmoqlarda, berk zanjirli tarmoqlarda qisqa
tutshuv toki va quvvati qisqa tutshuvning joyiga bog‘liq.
Quvvat shinadan liniya tomonga oqqanda yordamchi organ quvvat
yo‘nalishiga qarab himoyani ishlashiga ruxsat beradi.
Masalan, K2 nuqtadagi qisqa tutshuvda 1, 3-himoya ishga tushadi.
Tanlovchanlik bir tomonga yo‘naltirilgan.
Himoyalarning sabr vaqti pog‘onalik tamoili bo‘yicha tanlanadi. Buning
uchun himoya har bir liniyaning 2 tomoniga o‘rnatiladi.
4.26-rasm. Yunaltirilgan tokli himayaning sabr vaqtini tanlash.
Sxemalar 3 fazali, 2 fazali, operativ tok manbasi o‘zgarmas va o‘zgaruvchan
bo‘lishi mumkin. 4.26.-rasm.
Bu sxemada ishga tushuruvchi organ – tok relesi KA, yo‘nalishiga
qaraydigan – quvvat relesi KW, sabr vaqti hosil qilish uchun KT relesi ishlatiladi..
Himoyalanayotgan liniyada qisqa tutshuv sodir bo‘lsa, KA va KW relelar
kontaktlarini qo‘shib KT ni ishga tushiradi. Ma’lum bir sabr vaqtdan keyin YAT
ulanadi, liniya o‘chiriladi. Quvvat shinaga yo‘nalganda KW ning kontaktlari uzilib
himoyani ishlashga qo‘ymaydi. Normal rejimda KW ning kontaktlari qo‘shilsa
ham KA ning ochiq kontaktlari himoyani ishlatmaydi.
107
SР U р I р sin I р U р sin( р ) (4.27)
Quvvat relesi KW faza tokiga ulanadi, kuchlanish faza yoki fazalararo
bo‘lishi mumkin.
Ulanish sxemasi quvvat relesi KW ni barcha holatlarda ishlashini
ta’minlashi kerak.
Sxemalarni 900 va 300 lik turlari mavjud.
Qo‘yidagi jadvalda 900 lik sxema uchun tok va kuchlanishning mos kelishi
keltirilgan.
4.2. – jadval
Rele Tok IR Kuchlanish UR
I (KW1) IA UVS
II (KW2) IV USA
III (KW3) IC UAV
900– sxema odatda ichki burchagi =450 ga teng bo‘lgan aralash tipdagi
relelar uchun o‘rinli hisoblanadi. Bunday sxemalar keng tarqalgan bo‘lib, aralash
tipdagi relelarning namunaviy ulanish sxemasi hisoblanadi.
4.27-rasm. Quvvat relesining vektor diagrammalari: a) 300 li sxema bo`yicha
ulanish; b) 300 li sxema bo`yicha ulanish.
Bu sxema qisqa tutshuvning barcha turlarida ishga tushadi. «O‘lik zona»
faqat uch fazali qisqa tutshuvlarda uchraydi. Himoyani noto‘g‘ri ishlashini oldini
olish uchun faza bo‘yicha ishga tushirish amalga oshiriladi. himoyaning ishlash
108
toki uchinchi pog‘onada shikaslanmagan fazadagi tokka qarab sozlanadi. Bu esa
sezgirlikni kamayishiga olib keladi, chunki neytrali yerga ulangan tarmoqlarda
yerga ulanadigan qisqa tutshuv sodir bo‘lsa qisqa tutshuv toki yuklama toki va
shikastlanish tokining yig‘indisiga teng bo‘ladi.
Aslida yo‘naltirilgan himoyalar quvvat yo‘nalishiga bog‘liq bo‘lgan holda
ishlovchi organli oddiy himoyalardan tashkil topgan. 35 kVli taksimlovchi
tarmoqlarda himoya ikki fazali qilib bajariladi. Yuqori kuchlanishli tarmoqlarda bu
himoya rezerv sifatida ishlatiladi.
Himoya parametrlarini aniqlash.
Himoyaning ishlash toki ikki xil shartni hisobga olgan holda
sozlanadi.
1) Motorlarning o‘z-o‘zidan ishga tushishini hisobga olgan holda:
I him.ish kz ko'zo'zini In.мах (4.28)
kqay
bu yerda In.max- ekspluatatsiya davrida bo‘lishi mumkin bo‘lgan eng og‘ir
rejimdagi tok.
2) QT da Shikaslanmagan fazalardagi tokdan (neytrali yerga ulangan
tarmoqlarda)
Ihim.ish kz In.f (4.29)
Shu ikki tokdan kattasi himoyaning ishlash toki hisoblanadi. Neytrali yerga
ulanmagan tarmoqlarda faqat birinchi shart bilan sozlanadi.
Tanlovchanlikni bir yo‘nalishda ta’minlash uchun shuning kilish kerakki
unda quyidagi shart bajarilsin:
Ixish5< Ixish3< Ixish1 (4.30)
Sabr vaqti pog‘onali tamoil bo‘yicha bir yo‘nalishda quyidagicha aniqlanadi:
t5< t3< t1 (4.31)
109
4.5 Masofali himoya.
4.5.1. Maqsadi, ishlash tamoili va himoyaning asosiy organlari.
Elektr ta’minoti sxemalarida ish holatlari hamda qisqa tutashuvning turiga
bog‘liq ravishda shikastlanish toklari o‘zgarib turadi. Shuning uchun tokli hamda
yo‘naltirilgan tokli himoyalarda sezgirligi doimo o‘zgarishsiz qolmaydi. Tizimning
minimal ish holatlarida himoyaning sezgirligi yetarlicha bo‘lmasligi mumkin.
Murakkab sxemalarda yo‘naltirilgan maksimal tokli himoyalar tanlovchanlik
hamda tezkorlik bo‘yicha talabni doimo qanoatlantirmasligi mumkin. Shunga
bog‘liq ravishda, himoyaning xarakterli kattaligi tizimning ish holatiga bog‘liq
bo‘lmagan, ishlash vaqti esa qisqa tutashuv nuqtasigacha bo‘lgan masofaga bog‘liq
bo‘lgan himoyani qo‘llash maqsadga muvofiq bo‘ladi. Bunday himoya masofali
himoya hisoblanadi. Ushbu himoya himoya o‘rnatilgan joydagi kuchlanishni tokka
munosobati orqali ta’sir javob beradi. Ushbu munosobat himoya relesining
qisqichlaridagi qarshilik deb nomlanadi. Ushbu releni mos holda o‘langanda ushbu
qarshilik qisqa tutashuv nuqtasidan himoya o‘rnatilgan joygacha mutanosib bo‘lib
tizimning ish holatiga bog‘liq bo‘lmaydi.
4.28-rasm. Masofali himoyaning sabr vaqtlarini pog‘onali tavsifi:
a) pog‘onali usul; b) qarama-qarshi pog‘onali usul.
110
Masofali himoya, tokli himoyaga o‘xshab odatda 3 pog‘onali qilib
qo‘llaniladi. Har bir pog‘onaning parametri sifatida himoyalanayotgan hududning
uzunligi va ishlash vaqti olinadi. Sabr vaqtning tavsifi bo‘yicha pog‘onali tokli
himoyaning sabr vaqtlariga o‘xshash qilib tanlanadi. Buni qo‘yidagi rasmda ham
ko‘rishimiz mumkin.
Bunda, A1 himoya 1-tavsifni, A2 himoya 2-tavsifni, A3 himoya 3-tavsifni
ifodalaydi. K1 nuqtadagi qisqa tutashuvda A1 hamda A2 himoya ishga tushadi,
lekin qisqa tutashuvga yaqin bulgan A2 himoya shikastlanishni o‘zadi. Chunki A2
himoyaning sabr vaqti kichikroq qiymatga ega.Agar shikastlanish K2 nuqtada
sodir bo‘lsa, shikastlanishga yakin bo‘lgan A3 himoya ishga tushadi.
Ikki tomonlama ta’minlanuvchi liniyalarda masofali himoya yo‘naltirilgan
qilib tayyorlanadi. Mos pog‘onalarning sabr vaqtlari yo‘naltirilgan tokli
himoyalarnikidek tanlanadi (4.28, b-rasm).
Himoyaning asosiy qismlari. Masofali yo‘naltirilgan uch pog‘onali
himoyaning funksional sxemasi 4.29,a - rasmda ko‘rsatilgan. Xar bir himoya
pog‘onasi o‘lchov qismga ega. Birinchi va ikkinchi pog‘ona –bu yo‘naltirilgan
yoki yo‘naltirilmagan qo‘vvat rele KZ1I va KZ2II masofali qismlar hisoblanadi.
Uchinchi pog‘onanin o‘lchov qismi KAIII (KZIII) relesi bir vaqtning o‘zida butun
himoyaning ishga tushiruvchi qismi hisoblanadi. Ushbu rele liniyaning istalgan
xududidagi shikastlanishdi ishga tushib, himoyani ishga tushiradi. Masofali
himoyaning ishga tushiruvchi qismi sifatida maksimal tok relesi (KAIII) yoki
minimal qarshilik relesi (KZIII) o‘tashi mumkin. Ushbu relelar yuqori sezgirlikka
ega bo‘lishi, maksimal yuklamada ishga tushmasligi hamda imkoli boricha
tizimning tebranishlarida ishga tushmasligi lozim.
Faza tokiga ulaganda ishga tushiruvchi qism shikastlanish tokiga ishga
tushgandek yuklama tokiga hamda tebranishlarga ham ishga tushadi. Shuning
uchun ham ba’zida ishga tushiruvchi qismni teskari ketma-ketlik tokiga ulanadi.
Bunda himoyaning sezgirligi oshadi.
Ishga tushiruvchi qarshilik qismni qo‘llash sezgirlikni oshirishga imkon
111
beradi, chunki u zr Ur munosobatga ta’sir etib o‘ta yuklanishni ( zr kam
Ir
miqdorda o‘zgaradi) qisqa tutashuvdan ( zr ko‘p miqdorda o‘zgaradi) aniq farqlay
oladi. To‘la qarshilikli ishga tushiruvchi qism 35 kV kuchlanishli liniyalarda
hamda uzunligi kichikroq kam yuklangan 110 kV kuchlanishli liniyalarda
qo‘llaniladi. Uzunligi katta hamda yuklangan 110 kv va undan katta kuchlanishli
liniyalarda relening qisqichlaridagi ishchi qarshilik zr.ish liniyaning qarshiligi bilan
zl o‘lchanadi. Shuning uchun to‘la qarshilikli ishga tushiruvchi qism yetarlicha
sezgirlikni ta’minlab bera olmaydi. zr.ish va zl qarshiliklardagi burchak katta
miqdorda farq qilganligi uchun (r.ish l ), ushbu liniyalarda yo‘naltirilgan ishga
tushiruvchi qarshilik qismini qo‘llash mumkin. Bunda maksimal sezgirlik
burchagiga ega rele r.max sez l .
4.29-rasm. Masofali yo‘naltirilgan uch pog‘onali himoya: a) funksional
sxemasi; b) vaqtlar tavsifi.
Ishga tushiruvchi qarshilik relesini ulash sxemasi ularga tanlovchanlik
qo‘yilgan yoki qo‘yilmagani bilan farqlanadi. Tanlovchanlik sharti qo‘yilmagan
relelar fazalararo kuchlanishga hamda mos hodagi fazalar tokining farqiga ulanadi.
Tanlovchanlik sharti qo‘yilgan relelar fazalararo kuchlanishga hamda faza tokiga
(fazalararo qisqa tutashuvlarda ishga tushishi uchun) yoki bir nomli fazalar
kuchlanishiga hamda tokiga (bir fazali hamda ikki fazali yerga qisqa tutashuvlarda
ishga tushishi uchun) o‘lanadi.
112
Yo‘naltirilgan quvvat qismi – KW rele – quvvat yo‘nalishi shinadan
podstansiyaga bo‘lganda himoyani ishga tushishiga yo‘l qo‘ymaydi. Shuningdek
ishga tushiruvchi hamda masofali qsimlar yo‘naltirilgan bo‘lmaganda
yo‘naltirilgan quvvat relesi qo‘llaniladi. Sabr vaqtli qismlar – KT1-KT3 rele-
boshqa qsimlar bilan birgalikda himoyaning uch pog‘onali tavchifini ifodalaydi.
4.5.2 Masofali himoyaning ishlash tavsiflari.
Xozirda masofali himoyani mikroprotsessor blokli releli himoya (MBRH)
asosida amalga oshiramiz. Ushbu himoya qo‘vvat relesi orqali amalga oshiriladi.
Ushbu MBRX fazalararo qisqa tutashuvlarga qarshi uch pog‘onali masofali
himoya qo‘llaniladi.
Birinchi ikki pog‘ona uchun turtburchali tavsifni qo‘llash nazarda tutilgan.
Masofali himoyaning birinchi pog‘onasining ishlash tavsifi da o‘rnatmalar
sifatida liniyaning R-aktiv qarshiligi, Z-tula qarshiligi hamda φ-liniyaning
burchagiga asoslangan.
4.30-rasm. Masofali himoyaning turtburchakli tavsifi.
Liniyaning burchagi tug‘ri ketma-ketlikdagi induktiv hamda aktiv
qarshiliklarning nisbati bilan aniqlanadi.
l Xl (4.32)
arctg Rl
113
Masofali himoyaning turtburchakli tavsifining 1 tomoni holati liniyaning
to‘liq qarshiligig (o‘rnatma) orqali aniqlanadi.
Masofali himoyaning I-pog‘onasinig ish zonasiga kirmaydigan qisqa qisqa
tutashuvlarda tanlovchanlikni oshirish maqsadida, tavsifining 1 tomoni aktiv
qarshilik uqiga nisbatan doimo -50 burchakka surilgan bo‘ladi.
Tavsifning 2 tomoni shunday tanlanadiki, bunda himoya fakat o‘tkinchi
qarshilik orqali yoyli qisqa tutashuvlarda ta’sir javob beradigan qilib olinadi.
Manbaga yaqin bo‘lgan qisqa tutashuvlarda yoyning qarshiligi kamayishini
hisobga olgan holda, tavsifning 2 tomoni liniyaning burchagidan kamroq qilib
olinadi hamda l 50 deb qabul qilingan.
O‘tkinchi qarshilik orqali yaqin qisqa tutashuvlarda masofali himoyani
ishlashini ta’minlash uchun tavsifning 3 tomoni R o‘qiga nisbatan -50 ga farq
qilishi lozim.
Quvvat relesining xatoliklarini, shuningdek tezkor ishlashini hisobga olgan
holda tavsifning 4 tomoni qo‘yidaga tanlanadi:
- tavsifning 4 tomoni reaktiv qarshilik o‘ki bo‘yicha chap tomonga 1 R
8
masofaga siljitilgan;
- tavsifning 4 tomonining og‘ish burchagi X o‘ki bo‘yicha 150.
O‘rnatmani aniqlovchi masofali himoyaning I-pog‘onasini ishlash qarshiligi
z1 himoya zonasidan tashqaridagi qisqa tutashuvlarda ishlamaslik sharti
him.ish
asosida tanlanadi.
MBRH bilan birga qo‘llaniluvchi tok va kchlanish transformatorlarning,
hamda qarshilik relelarining hatoligi I-pog‘onaning ishlash hududini o‘zgartirishi
mumkin.
Shuning uchun masofali himoyaning I-pog‘onasini ishlash qarshiligi z ,1
him.ish
himoyalanayotgan liniyaning qarshiligidan kichik bo‘lishi lozim.
Qoidaga ko‘ra, masofali himoyaning I-pog‘onasini ishlash qarshiligi z ,1
him.ish
liniyaning to‘la qarshiligini 85% tashkil etadi. Shuning uchun I-pog‘ona liniyaning
114
10-15% himoya qila olmaydi.
Turt burchakli tavsifning II va III pog‘onalarining ishlash tavsiflari
qo‘yidashgi o‘rnatmalar orqali beriladi: Ro`rn -aktiv karshilik, Om, Zo`rn -to‘la
qarshilik, Om; Zaralahs -to‘la qarshilik bo‘yicha aralashgan, Om; l -liniyaning
burchagi, 0.
Masofali himoyaning II pog‘onasi qo‘yidagilar uchun muljallangan:
- birinchi pog‘onani zahiralash uchun;
- I pog‘ona ximoya qilmagan 10-15% ni himoyalash uchun.
Shuningdek II himoya zonasiga himoyalanayotgan liniyaning karama-qarshi
tomonidagi shinalar ham kiradi.
4.6 Liniyalarning differensial himoyalar
Differensial – lotincha «ayirma» degan ma’noni anglatadi. Differensial tokli
himoya esa toklarning ayirmasiga bog‘liq ravishda ishlaydigan himoya
Hisoblanadi. Differensial himoyalar absolyut tanlovchanlikka ega, ular liniyaning
hamma uzunligi bo‘yicha tez o‘chirish uchun qo‘llaniladi.
Avvalgi ko‘rib chiqilgan tokli himoya (TK) liniyaning bir qismini himoya
qilar edi, Ya`ni himoya zonasi bor edi.
Differensial himoyalarning ikkita turi mavjud:
Bo‘ylama differensial himoya.
Ko‘ndalang differensial himoya.
4.6.1 Liniyalarning bo‘ylama differensial himoyasi.
Bunday himoyalar aloxida elementlarni himoyalash uchun qo‘llaniladi.
Himoyalanayotgan elementning boshidagi va oxiridagi toklar solishtiriladi.
Bu turdagi himoyalarni ikki xil sxema orqali yig‘ish mumkin.
a) aylanuvchi toklar bilan;
b) muvozanatlangan kuchlanish bilan;
4.31.-rasmda aylanuvchi toklar bilan yig‘ilgan sxemadagi toklarning
taqsimlanishi va ularning vektor diagrammalari ko‘rsatilgan. Unda tok
115
transformatorlari TA1, TA2 va tok relesi KA parallel ulangan.
Reledan o‘tayotgan tok, ikkilamchi toklarning geometrik yig‘indisiga teng.
Irele I2I I2II (4.33)
TA1 va TA2 tok transformatorlari bilan Chegaralangan L zonada qisqa
tutshuv sodir bo‘lsa, (K1 nuqta) I2I va I2II toklar manbalardan K1 nuqtaga qarab
yo‘nalishadi, unda Irele I2I I2II I2K (4.31a-rasm).
Reledan olayotgan tok IR, uning ishlash tokidan katta bo‘lganda himoya
ishga tushadi (IR>IISH).
Normal ish rejimida va qisqa tutshuv K2 nuqtada bo‘lgan hol uchun
I2I I2II , ya`ni ikkilamchi toklar bir biriga teng, hamda ular burchakka farq
qiladi. (4.31b-rasm)
4.31 Aylanuvchi toklar bilan yig`ilgan sxemadagi toklar
yo`nalishining vektor diagrammasi: a) himoya hududidagi
shikastlanishlarda; b) himoya hududidan tashqaridagi shikastlanishlarda.
Shuning uchun Irele 0 , ya`ni himoya ishga tushmaydi.
Xulosa qilib aytganda, bo‘ylama differensial himoya normal holatga va
tashqi qisqa tutshuvlarga ta’siran javob bermaydi.
116
Aslida ikkilamchi toklar I2I va I2II teng emas, chunki tok transformatorlari
xatolikka ega.
I2I I1' I I' (4.34)
magI
Bu yerda:
I1'I – I manbaning keltirilgan toki;
I' – I tok transformatorining magnitlovchi toki;
magI
Xuddi shuningdek I2II I' I' (4.35)
2 II magII
I1' I I1 ; I' I mag1 ; (4.36)
ntt nam1 ntt
Normal holda reledan o‘tayotgan tok
Irele I2I I2II I' I ' Inb (4.37)
magII magI
Inb – nobalanslik toki deb ataladi.
Yuqoridagi formuladan ko‘rinib turibdiki, reledan olayotgan tok Irele
magnitlovchi toklarga bog‘lik, ular esa ikkita teng tok transformatori uchun har
doim har xil bo‘ladi. Himoyaning ishlash toki Ihim.ish Inb.max shartiga ko‘ra
aniqlanadi.
4.32 -rasm. ТТning magnitlovchi tokining tavfsifi (a), va qisqa tutashuv toki (b),
noballans tok (d)
117
Qisqa tutshuv toki tarkibidagi tez so‘nadigan tokning nodavriy qismi tok
transformatorning o‘zagini to‘yinishiga sabab bo‘ladi, bu esa o‘z navbatida davriy
tokni transformatsiyasiga salbiy ta’sir ko‘rsatadi va natijadagi magnitlovchi tok
Imag ortadi.
Shuning uchun nobalanslik tokining maksimal qiymati nodavriy tokning
maksimal vaqtiga tug‘ri keladi. Himoyani ish toki quyidagicha aniqlanadi.
Ihim.ish kz Inb.max (4.38)
4.33-rasm Muvozanatlovchi kuchlanishl sxemasi: a) himoya hududidagi
shikastlanishlarda; b) himoya hududidan tashqaridagi shikastlanishlarda.
Bu sxemada tok relesi KA tok transformatorlarining ikkilamchi
cho‘lg‘amlariga ketma–ket ulanadi, K1 nuqtadagi qisqa tutshuvda E.YU.K. E2I va
E2II lar hosil qilgan toklar qarama – qarshi yo‘nalgan bo‘lib reledagi tok IR=0,
himoya ishga tushmaydi.
Birlamchi toklar I1I=I1II TTlarning xatoliklari E.YU.K. Enb ni hosil qiladi,
E.Yu.K ta’sirida tok In.b paydo bo‘ladi. Relening ishlash toki
I Ihim.ish nb.max (4.39)
(4.40)
K2 nuqtadagi qisqa tutshuvda esa Irele I2I I2II .
118
Demak, differensial himoya ishga tushadi. Agar differensial himoya uchun
oddiy tok relelari ishlatilsa, himoyaning sezgirligi yetarli bo‘lmaydi. Differensial
himoyani sezgirligini oshirish uchun qo‘yidagilar amalga oshiriladi:
1) Nodavriy tokdan foydalanish usuli;
Bu usulni qo‘llash RNT relesi yordamida amalga oshiriladi. Reledan
sinusoidal tok o‘tganda RNT reledagi tez to‘yunuvchi TT oddiy transformator kabi
ishlayveradi, uni ish bajaruvchi organi – tok relesiga ta’sir etmaydi.
Nodavriy tok paydo bo‘lishi bilan RNT reledagi TT ning to‘yinishi ortadi,
magnitlovchi Imag ham oshadi; ikkilamchi tok esa kamayadi, chunki
transformatsiya yomonlashadi, natijada himoyaning sezgirligi kamayadi. Nodavriy
tok so‘nishi bilan RNT dagi TT ning normal ishi qayta tiklanadi.
Himoyaning murakkablashishi qisqa vaqt davom etadigan o‘tkinchi
nobalanslik tokining o‘tish vaqtida yuz beradi, ya`ni himoya nodavriy tok
so‘nguncha ishlamaydi.
4.34-rasm. Magnit tormozli deferensial himaya sxemasi (a) va tavsifi (b).
2) Himoyani maxsus «tormoz» cho‘lg‘amli rele yordamida amalga oshirish
usuli.
Nobalanslik toki Inb turg‘un ish holatlarida katta qiymatga ega bo‘lishi
mumkin.
Maxsus reledagi tormoz cho‘lg‘ami katta Inb toklardan sozlash imkonini
119
beradi, bu cho‘lg‘amdagi tok ITRM ning oshish darajasiga mos ravishda to‘yinish
ham ortadi, natijada ish cho‘lg‘ami Wish dagi tokning ikkilamchi chulg‘amW2 ga
transformatsiyasi yomonlashadi.
Himoyaning ishlash toki:
Ihim.ish I2I I2II (4.41)
Tomoz chulg‘amidagi tok:
Itor 0,5 I2I I2II (4.42)
Tormoz cho‘lg‘amidagi tokning oqimi ta’sirida induksiyalangan E.YU.K.
relening ishlashiga ta’sir ko‘rsatmasligi uchun ikkilamchi cho‘lg‘ami W2 E.YU.K.
ni muvozanatlanadigan qilib ulanadi.
4.6.2 Liniyalarning ko‘ndalang differensial himoyasi.
Bu turdagi himoyalar parallel liniyalarning bir xil nomli fazalaridagi toklarni
solishtirishga asoslangan. Liniyalarning qarshiliklari teng yoki juda kam farq
qilishi kerak.
4.35-rasm. Liniyaning ko`ndalang differensial himoyasi. а) ishlash prinsipi;
b) «o`lik zonani» aniqlash
120
Tok relesi KA faza toklarining ayirmasiga ulanadi. Bunda reledan
o‘tayotgan tok teng Irele I2I I2II . Normal holatlarda, tashqi qisqa tutshuvlarda
reledan faqat nobalanslik toki oqib o‘tadi. Shuning uchun releni ishlash toki teng
Ireleish=kz∙Inb.x.max . Qisqa tutshuv K2 nuqtada sodir bo‘lsa Irele=/I2I+I2II/ Irish , bu tok
himoyani ishlashga olib keladi, natijada uzgich o‘chadi. Qisqa tutshuv himoya
o‘rnatilgan joydan uzoqlashgan sari toklar munosabati liniyaning qarshiligiga
proporsional ravishda o‘zgarib boradi.
Liniyaning ma’lum bir uzunligida reledagi tok relening ishlash tokidan
kichik bo‘lib qoladi: Ir Irish , bu holatda himoya ishga tushmaydi. Liniyaning bu
qismi «o‘lik zona» deb aytiladi:
lo‘l=Ihim.ish∙l/Ik , agar bu zonaning uzunligi liniya uzunligining 10%ga teng
bo‘lsa himoya effektiv hisoblanadi.
Sinov savollari:
1. Tokli kesim qanday turdagi himoya?
2. Tokli kesimning o‘rnatmalarini tanlashni tushuntiring?
3. Tokli kesimning sxemalari?
4. Sabr vaqtli notanlovchan tokli kesimning vazifasi?
5. Sabr vaqtsiz notanlovchan tokli kesim vazifasi?
6. Maksimal tokli himoyalar turdagi himoya?
7. Kuchlanish bo‘yicha ishga tushuvchi MTHning ishlash prinsipi?
8. Differensial himoyaning ishlash prinsipi?
9. Masofali himoyaning ishlash prinsipi?
10. Masofali himoyaning ishlash tavsifli?
121
5. TRANSFORMATORLARNING RELELI HIMOYASI.
5.1 Transformatorlarda shikastlanish turlari va nonormal ish holatlari.
5.1.1 Yuqori kuchlanish tomonidagi ikki va uch fazali qisqa tutashuvlar.
Fazalararo qisqa tutashuvlar bakning qopqog‘ida joylashgan yuqori
kuchlanishdagi chiqishlarda va pastki kuchlanishli cho‘lg‘amlarning chiqishlarida
yoki bakning ichidagi cho‘lg‘amlararo qisqa tutashuvi ko‘zatilishi mumkin.
Bakning ichidagi cho‘lg‘amlararo qisqa tutashuvlar kamdan kam kuzatilada
ayniqsa uch fazalisi. Transformatorning o‘zi uchun eng xavfli qisqa tutashuv
yuqori kuchlanish cho‘lg‘amlarining chiqishlaridagi uch fazali qisqa tutashuv
hisoblanadi, chunki ularda katta miqdordagi qisqa tutashuv toklari kuzatiladi
hamda boshqa elektr istemolchilarning qisqichlarida kuchlanishni chuqur
pasayishiga olib keladi. Qisqa tutashuv vaqtida asinxron elektr motorlarning
aylanish chastotasi sekinlashishni boshlaydi (5.1,a – rasmdagi motor M), agarda
qiska tutashuv toki tezda o‘chirilmasa motor ishdan to‘xtaydi va o‘z navbatida
korxonaning ish holatini buzilishiga olib keladi.
Agarda transformator ta’minlovchi podstansiya yaqinida joylashgan bo‘lsa
transformatorning 10 kVli chiqishlaridagi uch fazali qisqa tutashuv tokining (5.1-
rasmdagi T2 transformator) qiymati ushbu podstansiyaning 10 kVli shinasidagi
qisqa tutashuv tokiga tengdir. Agarda 10 kV kuchlanishli transformator havo yoki
kabel tarmog‘i orqali ta’minlanayotgan bo‘lsa uch fazali qisqa tutashuv tokini
hisoblashda ushbu tarmog‘ning qarshiligini ham hisobga olish lozim.
Uch fazali qisqa tutashuvda qisqa tutashuv nuqtasida har bir fazadagi toklar
qiymat bo‘yicha bir – biriga teng va ularning vektorlari bir – biriga nisbatan 1200
burchakka siljigan (5.1a,b-rasm). Barcha uchta fazadagi kuchlanishlar qisqa
tutashuv joyida nolga tengdir.
122
5.1-rasm. Pasaytiruvchi transformatorning manba tomonidagi uch fazali (b)
va ikki fazali (d, e) qisqa tutashuvdagi toklar taqsimoti (a) hamda tok va
kuchlanishlarning vektor diagrammalari.
Ikki fazali qisqa tutashuvda toklar faqat ikkita qisqa tutashgan fazadan oqadi
(masalan B va C faza). Ushbu toklar qiymati bo‘yicha bir – birga teng va ularning
vektorlari bir – biriga nisbatan 1200 burchakka siljigan (5.1, b – rasm).
Taqsimlovchi elektr tarmoqlarida ikki fazali qisqa tutashuv tokining qiymatini uch
fazali qisqa tutashuv tokining qiymatidan tahminan 15 % ga kamroq olish mumkin.
Shikastlanmagan fazadagi tokning qiymatini nolga teng deb olinadi.
Shikastlanmagan fazadagi kuchlanish qiymati (B va C fazadagi qisqa tutashuvdagi
A faza) nominal faza kuchlanishini saqlab qoladi (5.1,e – rasmdagi U (2) Uf ),
k,A
shikastlangan fazadagi kuchlanishlar qiymati esa nominalga nisbatan ikki
barobarga kamayadi. Shkastlangan fazalardagi fazalararo kuchlanish qisqa
tutashuv nuqtasida nolga tengdir (5.1, d – rasmdagi Uq.t B-C ), boshqa fazalararo
qisqa tutashuvlarda faza kuchlanidan 1,5 marta kattadir ya’ni ularning har biri
123
tarmoqning fazalararo kuchlanishidan taxminan 15 % ga kichikdir. Bunda elektr
motorlar ishlashda davom etadi va ikki fazali qisqa tutashuvni o‘chirishga
shoshilmasa ham bo‘ladi, lekin tajribadan yaxshi ma’lumki ikki fazali qisqa
tutashuv tezda uch fazali qisqa tutashuvga o‘tadi va qo‘shimcha talofatlarga olib
keladi. Shuning uchun transformatorning ichidagi va yuqori kuchlanish tomondagi
chiqishlardagi ikki fazali qisqa tutashuvlar tezda o‘chirilishi yoki sabr vaqt bilan
(0,5 sekundgacha) o‘chirilish lozim, agarda ushbu sabr vaqt asoslangan va kerak
bo‘lsagina.
5.1.2 Yuqori kuchlanish tomondagi bir fazali yerga (korpusga) qisqa
tutashuvlar. Neytrali izolyasiyalangan va kompensayiyalangan 10 kVli
tarmoqlarda xuddi 3, 6, 20 va 35 kVli tarmoqlar singari bir fazali yerga qisqa
tutashuvlardagi tok bir necha amperdan oshmaydi: misol uchun 10 kVli
tarmoqlarda ushbu tok 20 amperga teng [2]. 10 kV kuchlanishli transformatorlarda
ushbu shikastlanish turiga qarshi himoya ko‘zda tutilmagan, bir yoki bir necha
transformatorlarni ta’minlayotgan 10 kV kabel va havo elektr uzatish tarmoqlarida
bir fazali yerga qisqa tutashuvga qarshi himoya (habar) o‘rnatiladi [3,4].
5.1.3 O‘ramlararo qisqa tutashuv. Transformatorning bitta fazasining
cho‘lg‘amidagi o‘ramlararo qisqa tutashuvda katta toklar ko‘zatilmaydi (ikki fazali
qisqa tutashuvga qaraganda). O‘ramlarning kam ulushidagi qisqa tutashuvdagi
tokning qiymati (cho‘lg‘amdagi butun o‘ramlarning soniga nisbatan) tok
transformatorning nominal tokiga nisbatan sezilarli darajada kichik bo‘lib va ushbu
tokni tokning nominaldan o‘ta oshishidan ishga tushuvchi maksimal tokli
himoyalar orqali aniqlash qiyindir. Transformatorning qabul qilingan
himoyalaridan faqatgina moyli transformatorlarning gazli himoyasigina
o‘ramlararo qisqa tutashuvga ta’sir javob beradi. Chunki o‘ramlararo qisqa
tutashuvda elektr yoyining yonishi va mahalliy qizishlar natijasida transformator
moyi va izolyasiya materiallarning parchalanishidan hosil bo‘lgan gazlarga gazli
himoya ta’sir javob beradi. Gazlar moyni transformator bakidan kengaytirgichga
siqib chiqaradi va natijada gaz relesining ishga tushishiga olib keladi. Quvvati 1
MV A va undan katta transformatorlar kengaytirgich bilan birgalikda gaz relesi
124
ham jihozlanishi kerak.
5.1.4 Transformatordan keyingi fazalararo qisqa tutashuv. Ushbu
shikastlanishlar transformatorning pastki kuchlanish tomonidagi chiqishlarda,
yig‘ma shinalarda va pastki kuchlanish tomondan ketuvchi elementlarda sodir
bo‘lishi mumkin. Eng katta tok miqdori o‘ch fazali qisqa tutashuv tokiga to‘g‘ri
keladi, shuningdek pastki kuchlanish tomondagi uchchala fazadagi toklar qiymati
xuddi yuqori kuchlanish tomondagidek bir – biriga tengdir (5.1,b – rasmga
qarang).
Transformatorning pastki kuchlanish tomonidagi ikki fazali qisqa tutashuvda
toklarning vektor diagrammasi qisqa tutashuv nuqtasida 5.1, d – rasmdagidek.
Yuqori kuchlanish cho‘lg‘amlaridagi toklarning taqsimoti transformatorning
ulanish guruhi va sxemasiga bog‘liqdir. Transformator cho‘lg‘amlarining
yoki ulanish guruhlari uchun toklar taqsimoti va toklar vektor
diagrammasi yuqori kuchlanish uchun hamda pastki kuchlanish uchun ham bir
xildir (5.2, a, d – rasm).
5.2 – rasm. Chulg‘amlari (a, b, d) va (e, f, g) ulanish
guruhli 10/04 kVli transformatorlarda ikki fazali tashqi qisqa tutashuvda toklar
taqsimoti va toklarning vektor diagrammalari (tranformatorlarning transformatsiya
koeffisiyentlari N=1 bo‘lgan holatda).
Cho‘lg‘amlari ulanish guruhli transformatordan keyingi (tashqi
125
qisqa tutashuv) ikki fazali qisqa tutashuvda transformatorning yuqori kuchlanish
tomonida toklar taqsimoti va toklarning vektor diagrammalari boshqacha
ko‘rinishga ega bo‘ladi (5.2, e, g – rasm). Bunda o‘ziga xoslik shundaki yuqori
kuchlanish tomondagi uchchala fazadan toklar oqib va ushbu fazalarning faqat
bittasidan qolgan fazalarga nisbatan ikki barobar katta tok oqib o‘tadi. Ushbu katta
tokning qiymatini uch fazali qisqa tutashuv tokining qiymati bilan bir xil bo‘ladi,
qachonki ikki fazali qisqa tutashuv uch fazali qisqa tutashuv sodir bo‘lgan joyda
sodir bo‘lgandagina (5.2 – rasm).
Cho‘lg‘amlari ulanish guruxli transformatorlardan keyingi ikki
fazali qisqa tutashuvda yuqori kuchlanish tomondagi toklar vektor diagrammasi
5.2,f – rasmga qaraganda 1800 burchakka siljigan (5.3 – rasm). 5.3, b, d – rasmda
simmetrik tashkil etuvchilar usuli orqali to‘g‘ri va teskari ketma – ketlikdagi
toklarning simmetrik tashkil etuvchilari past kuchlanish tomondan yuqori
kuchlanish tomonga transformatsiyasi hamda transformatorning yuqori va pastki
kuchlanishlaridagi toklarning vektor diagrammalarini qanday hosil bo‘lishi
ko‘rsatilgan.
Ushbu vektor diagrammalarni to‘g‘riligini tekshirish maqsadida har bir
fazaning to‘g‘ri va teskari ketma – ketlikdagi toklar vektorlarini geometrik
qo‘shilmasini ko‘rib chiqamiz (5.3, d – rasm):
I (2) I (2) 0 (A fazada tok nolga teng); (5.1)
A1 A2
I (2) I (2) I (2) ; I (2) I (2) IC(2). (5.2)
B1 B2 B C1 C2
126
5.3 – rasm. Cho‘lg‘amlari ulanish guruhli transformatorlarda ikki
fazali tashqi qisqa tutashuvda yuqori va pastki kuchlanish tomonlaridagi to‘liq
tokka nisbatan to‘g‘ri va teskari ketma – ketlikdagi toklar taqsimoti (a) va vektor
diagrammalari (b va d).
Ushbu geometrik qo‘shilmalar natijasida B va C fazalararo qisqa
tutashuvdagi to‘liq toklarning vektor diagrammasi hosil bo‘ladi (5.3, d – rasm).
Xuddi shu kabi boshqa fazalararo masalan A va B fazalardagi o‘zaro qisqa
tutashuvdagi (C fazada tok nolga teng) toklarning vektor diagrammalari yuqorida
aytilganlarga mos keladi. Taqsimlovchi tarmoqlarda (elektr motorlar va mahalliy
elektr stansiyalarning generatorlarini hisobga olmaganda) to‘g‘ri va teskari ketma –
ketlikdagi toklar vektorining qiymati I ( 2 ) va I (2) bir – biriga teng hamda uch fazali
1 2
qisqa tutashuvdagi faza tokining yarmini tashkil etadi, ya’ni:
I (2) I (2) 0,5I (3) . (5.3)
1 2 q.t
Shikastlangan fazalardagi to‘liq toklarning qiymati (5.3, d – rasmdagi B va
C fazalar) 1,73 marta katta ya’ni:
I (2) I (2) 0,5 1,73 I (3) 0,865 I (3) . (5.4)
B C q.t q.t
Shunday qilib yuqorida ta’kidlanganidek ikki fazali qisqa tutashuv toki uch
fazali qisqa tutashuv tokidan bir muncha (taxminan 15 %) kichikdir.
Cho‘lg‘amlari ulanish guruhli transformatorda tashqi qisqa
tutashuv vaqtida yuqori kuchlanish tomonidagi to‘liq toklarning vektor
127
diagrammalarini qurish uchun qo‘yidagilarni bajarish lozim:
past kuchlanish tomondagi to‘g‘ri ketma – ketlikdagi toklar vektor
diagrammasini -300 burchakka (soat mili bo‘yicha ) burilishi lozim;
past kuchlanish tomondagi teskari ketma – ketlikdagi toklar vektor
diagrammasini +300 burchakka (soat miliga teskari) burilishi lozim.
Toklar vektorlarini aylantirish yuqori va past kuchlanish tomonlaridagi
toklarning fazaviy siljishi 300 ga farq qilishi bilan izohlanadi. Yuqori kuchlanish
tomonidagi to‘g‘ri va teskari ketma – ketlikdagi toklarning vektor diagrammalarini
qurib bo‘lgandan so‘ng (5.3,b - rasm) ushbu ketma – ketliklardagi toklar
vektorlarning geometrik qo‘shilmasi har bir faza uchun amalga oshiriladi. Ushbu
qo‘shilmalar natijasida yuqori kuchlanish tomondagi to‘liq toklarning vektor
diagrammasi hosil bo‘ladi. Cho‘lg‘amlari ulanish guruhli
transformatorlardagi ikki fazali tashqi qisqa tutashuvlarda bo‘lganidek (5.2, f, g –
rasm) cho‘lg‘amlari ulanish guruhli transformatorda ham ikki fazali
tashqi qisqa tutashuv vaqtida qiska tutashuv toki yuqori kuchlanishdagi uchchala
fazalardan oqib o‘tadi. Ushbu fazalarning faqat bittasidangina qolgan fazalarnikiga
nisbatan ikki barobar katta tok oqib o‘tadi va ushbu tok qiymati bo‘yicha uch fazali
qisqa tutashuv tokiga tengdir. Cho‘lg‘amlari va ulanish
guruhli transformatorlarning ushbu xususiyati (tashqi qisqa tutashuvlarda bitta
fazadan qolgan fazalarnikiga nisbatan ikki barobar katta tok oqib o‘tishi) maksimal
tokli himoyani o‘rnatish vaqtida hisobga olinadi va yuqori kuchlanish tomoniga
uchta tok relelari o‘rnatilidi. Chunki istalgan ikki fazali tashqi qisqa tutashuvlarda
bitta reledan qiymati bo‘yicha uch fazali qisqa tutashuv tokiga teng tok oqib o‘tadi.
128
5.4 – rasm. Cho‘lg‘amlari ulanish guruhli transformatordan keyingi
bir fazali yerga qisqa tutashuvda yuqori va past kuchlanish tomonlaridagi to‘liq
toklar va toklar taqsimoti (a), hamda to‘g‘ri, teskari va nol ketma – ketlikdagi
toklar vektor diagrammalari (b va d).
5.1.5 Transformatordan keyingi bir fazali qisqa tutashuvlar. Ushbu
shikastlanishlar pastki kuchlanish cho‘lg‘ami neytrali chiqarilgan yulduz o‘lanishli
va ushbu neytrali zaminlangan transformator uchun xosdir (5.4 va 5.5 – rasm.).
Neytrali zaminlangan quchlanishi 0,4 kVli tarmoqlardagi qisqa tutashuvlar ko‘p
hollarda bir fazali bo‘ladi. Agarda ushbu bir fazali qisqa tutashuv tezda
o‘chirilmasa u yanada og‘ir bo‘lgan fazalararo qisqa tutashuvga ko‘p hollarda uch
fazali qisqa tutashuvga aylanib ketadi. Transformatorning pastki kuchlanish
tomonidagi yerga qisqa tutashuv vaqtida kori kuchlanish tomondagi toklarning
qiymati va taqsimotini bilish foydadan holi emas. Yuqori kuchlanish tomonidagi
toklar vektor diagrammalari transformator cho‘lg‘amlarining ulanish sxemalari va
guruhlariga bog‘lik holda cho‘lg‘amlari va ulanishli
transformatorlar uchun toklar vektorlari har xildir (5.4, 5.5 – rasm).
129
5.5 – rasm. Cho‘lg‘amlari ulanish guruhli transformatordan
keyingi bir fazali yerga qisqa tutashuvda yuqori va past kuchlanish tomonlaridagi
to‘liq toklar va toklar taqsimoti (a), hamda to‘g‘ri, teskari va nol ketma –
ketlikdagi toklar vektor diagrammalari (b va d).
Cho‘lg‘amlarining ( yoki ) ulanish guruhidan qat’iy nazar past
kuchlanish tomondagi bir fazali qisqa tutashuvda tokning vektor diagrammasi
qisqa tutashgan fazadagi bitta tokning vektoridan tashkil topgan. Ushbu
nosimmetrik vektor diagrammani tokning uchta simmetrik tashkil etuvchilari
to‘g‘ri, teskari va nol ketma – ketliklari orqali ko‘rsatish mumkin (5.4, d va 5.5, d –
rasmlar). Buni tekshirish uchun har bir uchta fazadagi toklarning simmetrik tashkil
etuvchilarini geometrik qo‘shilmasini ko‘rib chiqamiz:
I (1) I (1) I (1) I (1) ;
A1 A2 A0 A
I (1) I (1) I (1) 0; (5.5)
B1 B2 B0
I (1) I (1) I (1) 0.
C1 C2 C0
Barcha simmetrik tashkil etuvchilar bir xil qiymatga ega: I (1) . Bir fazali
q.t. PK
3
qisqa tutashuv tokini ko‘pincha 3 I0 bilan belgilanadi va nol ketma – ketlik
tokining uchlanganligi deb nomlanadi.
Cho‘lg‘amlari ulanish guruhli transformatorning yuqori kuchlanish
130
tomonidagi toklar taqsimoti va vektor diagrammasi 5.4, a, b – rasmda ko‘rsatilgan.
Yuqori va past kuchlanish tomonlaridagi toklarning faza siljish burchagi nolga
teng, lekin nol ketma – ketlikdagi tashkil etuvchi yuqori kuchlanish tomonga
transformatsiyalanmaydi, chunki bir yo‘nalishdagi toklar yuqori kuchlanish
cho‘lg‘amlarining fazalaridan o‘ta olmaydi (neytrali chiqarilmagan va yerga
ulanmagan neytrallarda). Shuning uchun yuqori kuchlanish tomonga faqatgina
to‘g‘ri va teskari ketma – ketlik toklari o‘ta oladi. Yuqori kuchlanish tomondagi
ketma – ketliklardagi toklar vektorlarini geometrik qo‘shish orqali to‘liq toklarning
vektor diagrammalarini olamiz. Ushbu diagrammadan ko‘rinadiki, bitta fazada
(shikastlangan A fazada) boshqa fazalarnikiga qaraganda ikki barobar katta tok
oqib, ushbu katta tokning qiymati past kuchlanish tomonidagi bir fazali qisqa
tutashuv tokining 2/3 qismiga teng (transformatsiya koeffisiyenti N=1 bo‘lganda).
Agarda transformatorning transformatsiya koeffisiyenti N=1 bo‘lmasa, masalan
10/04=25 bo‘lsa yuqori kuchlanish tomondagi qisqa tutashuv tokini yana 25 ga
bo‘lish lozim. Yuqori kuchlanish tomondagi qolgan ikkita fazada past kuchlanish
tomonidagi bir fazali qisqa tutashuv tokidan uch marta kichik bo‘lgan tok oqadi
(transformatsiya koeffisiyenti N=1 bo‘lganda). Ushbu holat ulanish
guruhli transformatorlarning pastki tomonida bir fazali yerga qisqa tutashuvlarda
yuqori cho‘lg‘amda o‘rnatilgan maksimal tokli himoyaning sezgirligini
etishmovchiligiga olib keladi. Shunnig uchun past kuchlanish tomondagi bir fazali
yerga qisqa tutashuvlarga qarshi maxsus nol ketma – ketli tokli himoyani
o‘rnatishga undaydi.
5.5, b – rasmda cho‘lg‘amlari ulanish guruhli transformatorning pastki
kuchlanish tomonidagi bir fazali yerga qisqa tutashuvda yuqori kuchlanish
tomondagi toklarning to‘liq vektor diagrammasi ko‘rsatilgan. Transformatsiyalash
natijasida to‘g‘ri ketma – ketlikdagi toklar vektor diagrammalari +300 burchakka
buriladi (soat miliga teskari), teskari ketma – ketlikdagi toklar vektor
diagrammalari -300 burchakka buriladi (soat mili bo‘yicha). Nol ketma – ketlikdagi
toklar ham yuqori kuchlanish tomonga transformatsiyalanib uchburchak ulanishli
yuqori cho‘lg‘amga tutashadi, shuning uchun ushbu cho‘lg‘amning to‘liq liniyaviy
131
tokida ko‘rsatilmaydi. Har bir fazadigi to‘g‘ri va teskari ketma – ketlikdagi toklarni
geometrik qo‘shib ikkita bir biriga teskari yo‘nalgan to‘liq toklarning vektor
diagrammasini olamiz. Har bir simmetrik tashkil etuvchi I (1) ga teng bo‘lib,
q.t PK
3
yuqori kuchlanish tomondagi to‘liq toklar qo‘yidagiga teng bo‘ladi:
I (1) 3 I (1) PK I (1) (5.6)
q.t YuK q.t q.t PK
33
Shunday qilib ulanish guruhli transformatorlardan keyingi bir
fazali yerga qisqa tutashuvlarda yuqori kuchlanish tomonidagi ikkita fazadan qisqa
tutashuv toki oqib, ushbu toklarning vektorlari 1800 burchakka siljigan, qiymati esa
I (1) ga teng.
q.t PK
1,73 Ntr
Transformatorlarning releli himoyasining turlari. Quvvati 1 MVA va
undan katta bo‘lgan pasaytiruvchi transformatorlar uchun shikastlanish va
nonormal holatlardan saqlash maqsadida qo‘yidagi asosiy releli himoyalar
qo‘llaniladi.
1. Bo‘ylama differensial himoya. Ushbu himoya cho‘lg‘amlararo hamda
chiqishlardagi barcha turdagi qisqa tutashuvlardan himoyalaydi. Bo‘ylama
differensial himoya quvvati 6,3 MV A transformatorlardan boshlab qo‘llaniladi,
ammo quvvati 1 MV A gacha bo‘lgan transformatorlar uchun ham qo‘llanilishi
mumkin.
2. Sabr vaqtsiz tokli kesim. Ushbu himoya bo‘ylama differensial himoya
o‘rnatilmagan transformatorlarda qo‘llanilib, transformatorning yuqori kuchlanish
tarafidagi barcha qisqa tutashuvlardan himoyalaydi.
3. Gazli himoya. Transformator bakining ichidagi har qanday
shikastlanishlar natijasida tranformator moyidan ajralib chiqadigan gazlar,
shuningdek bakda moy satxining kamayishidan himoyalaydi. Gaz relesi quvvati 1
MV Ali transformatorlarda boshlab qo‘llaniladi. Quruq transformatorlar uchun
manometrli himoya qo‘llaniladi.
4. Maksimal tok himoyasi (MTX). MTX transformatorning chiqishlaridagi
132
hamda transformator ichidagi barcha qisqa tutashuvlardan shuningdek tashqi qisqa
tutashuvlardan ya’ni past kuchlanish tarafdan ketuvchi liniyalardagi qisqa
tutashuvlardan (agarda ushbu liniyalarning himoyalari kommutatsion apparatlar
ishlamagan taqdirda) himoyalaydi.
5. Nul ketma-ketli maxsus tokli himoya. Ushbu himoya neytrali
mustahkam zaminlangan transformatorlarning pastki kuchlanish tarafidagi yerga
qisqa tutashuvlardan himoyadi.
6. Maxsus zaxira maksimal tok himoyasi. Transformatorlarning past
kuchlanish tarafidagi fazalararo qisqa tutashuvlardan himoyalash maqsadida
qo‘llaniladi.
7. O‘ta yuklanishdan himoya. Ushbu himoya bitta fazada o‘rnatilgan
maksimal tok himoyasi ko‘rinishida bo‘lib o‘ta yuklanishlardan hosil bo‘luvchi
o‘ta katta toklardan himoyalaydi. O‘ta yuklanishdan himoya paralel ishlab turgan
transformatorlarning biri o‘chishi natijasida yoki hosil bo‘ladigan yuklanishlardan
himoyalash maqsadida quvvati 0,4 MVAli transformatorlardan boshlab
qo‘llaniladi.
8. Transformatorning chulg‘amlaridagi yoki chiqishlaridagi bir fazali
yerga qisqa tutashuvlardan himoya.
133
5.6-rasm. 10/04 kVli transformatorning himoyasining turlari: 2-sabr vaqtsiz
tokli kesim, 3-gazli himoya, 4-maksimal tokli himoya, 5- nol ketma – ketli tokli
himoya, 6-maxsus zahira maksimal tokli himoya, 7-o‘ta yuklanishdan himoya, 8-
transformatorning chulg‘amlaridagi yoki chiqishlaridagi bir fazali yerga qisqa
tutashuvlardan himoya.
Differensial himoya, gazli himoya, maksimal tokli himoya shuningdek tokli
kesim transformatorning asosiy himoyalari hisoblanib, ushbu himoyalar
transformatorning yuqori kuchlanish tarafidan hamda past kuchlanish tarafidan
o‘zishga ta’sir etadi. O‘ta yuklanishdan himoya habar holatida ishlashi mumkin,
agarda hizmat ko‘rsatilmaydigan podstansiyalarda esa transformatorni o‘chirishga
ishlashi mumkin.
5.6-rasmda differensial himoyadan tashqari yuqorida keltirilgan
himoyalarning tok relelarini cho‘lg‘amlari keltirilgan. Shuningdek shartli ravishda
134
gazli himoya 3 va 10 kVli tarmoqda bir fazali yerga qisqa tutashuvning habar
zanjirlari ko‘rsatilgan. 5.6-rasmda ko‘rinib turgandek kuchlanishni pasaytiruvchi
transformatorlarda bir birini to‘ldiruvchi va zahiralovchi bir necha xil himoyalar
o‘rnatiladi. Bunday zahiralash yaqindan zahiralash deb yuritiladi.
5.2. Transformatorlarda tokli kesim.
Tokli kesimning ishlash tamoili va qo‘llanish doirasi.
Tokli kesim ishlash zonasi chegaralangan tezkor maksimal tok himoyasi
hisoblanadi. Tokli kesimning ishlash zonasi kuchlanishni pasaytiruvchi
transformatorlar cho‘lg‘amlarining bir qismi hamda yuqori kuchlanish tarafdagi
chiqishlarni o‘z ichiga oladi. Tokli kesim transformatorning yuqori kuchlanish
tarafida o‘rnatiladi (5.7-rasm).
Transformatordan keyingi qisqa tutashuvlarda (K1 nuqta) tokli kesim ishga
tushmaydi, chunki tokli kesimning ishlash toki ushbu qisqa tutashuv nuqtasigacha
bo‘lgan maksimal tokning qiymatidan sozlangan. Shuningdek tokli kesim
transformatordan ketuvchi tarmoqdagi qisqa tutashuvlarda (K2 nuqta) ham ishga
tushmaydi shu sababli sabr vaqtsiz qilib ishlatish mumkin.
5.7-rasm. T1 transformatorda o‘rnatilgan tokli kesimning ishlash (K3 nuqta)
135
va ishlashmaslik (K1 va K2 nuqta) shartini tushuntiruvchi 10 kV li podstansiya
sxemasi.
Tokli kesimning eng muhim xislati tezkorlik hisoblanadi, chunki qisqa
tutashuv tokini tezda o‘chirish transformatorning shikastlanish darajasini
kamaytiradi, ushbu manbaga ulangan motorlar hamda yuklamalarning (T2, M1,
M2) normal sharoitlarda ishlash davomiyligini ta’minlab beradi. Shuningdek
ta’minlovchi 10 kV li tarmoq uchun uncha katta bo‘lmagan sabr vaqtni hosil
qilishiga imkon yaratib beradi (5.7-rasmdagi MTH). Tokli kesimning kamchiligi
uning ishlash zonasini cheklanganligi hisoblanadi, chunki tokli kesim
transformatorlarnig maksimal tokli himoyasini to‘ldirish maqsadida qo‘llaniladi.
Transformatorlarning differensial himoyasini qo‘llashda tokli kesim ishlatilmaydi.
5.2.1. Tokli kesimnig ulanish sxemalari va ishlash tokining hisobi. Tokli
kesimning tanlovchanligi ishlash tokini tanlash orqali ta’minlanadi, ya’ni:
(3)
zah k .max .tash.
I k Iish.tk (5.7)
bu yerda I (3) - transformatordan keyingi uch fazali qisqa tutashuv
k.max .tash.
tokining maksimal qiymati, ya’ni tokli kesimning ishlash zonasiga kirmaydigan
qisqa tutashuv tokini transformatorning yuqori kuchlanish tomoniga (tokli kesim
o‘rnatilgan tomonga) keltirilgan qiymati, A; kzah - zahira koeffisiyenti, uning
qiymati ishlatilgan tok relelarining turiga bog‘liq. Zahira koeffisiyentining
qiymatini 5.1-jadvaldan olish mumkin.
5.1-jadval.
Sabr vaqtsiz tokli kesim uchun zahira koeffisiyentining qiymati
Relening Himoyalanayotgan qurilma
turi
liniya transformator
RT-40 1,2-1,3 1,3-1,4
RT-80 1,5-1,6 1,6
Tashqi qisqa tutashuv toki I (3) energotizimning maksimal ish holati
k . max .tash.
136
davrida K1 nuqtagacha qarshiliklar eng kichik bo‘lishi mumkin bo‘lgan holatda
aniqlanadi (5.7-rasm). Tokli kesimning ishlash tokini (5.7) ifoda orqali aniqlashda
10 kv kuchlanish tarafdagi transformatorlarni kuchlanish ostida ishga tushirish
natijasida hosil bo‘luvchi magnitlovchi tokning sakrashidan himoya ishga
tushmaydigan qilib sozlanadi.
Tokli kesimdagi tok relelarining ishlash (o‘rnatma) toki qo‘yidagicha
aniqlanadi:
I r .ish Iish.tk ksx (5.8)
ntt
bu yerda Iish.tk - tokli kesimning ishlash toki (5.7) ifoda orqali
aniqlanadi, A; ksx - simmetrik holatdagi sxema koeffisiyenti bo‘lib ushbu
koeffisiyent reledagi tokni tok transformatorning ikkilamchi tokidan necha marta
kattaligini ko‘rsatadi; ntt - transformatorning yuqori kuchlanish tarafidagi tok
transformatorning transformatsiya koeffisiyenti.
Tok transformatorlarning to‘liq bo‘lmagan yulduz ulanishli sxemasida
barcha qisqa tutashuvlar uchun ksx 1 (5.8 a-rasm).
5.8-rasm. Transformatorlarning tokli kesimida maksimal tok relelarining
137
ulanish sxemalari: a) to‘liq bo‘lmagan yulduz ulanishli sxema; b) Ikki fazani toklar
ayirmasiga ulanish sxemasi; d) uchburchak ulanishli sxema.
Ikki fazani toklar ayirmasiga ulanishli tok transformatorlar sxemasida (5.8,b-
rasm) simmetrik yuklamalarda va uch fazali qisqa tutashuvlarda ksx 3 , lekin
ikki fazali A-B va B-C qisqa tutashuvlarda ksx 1. Ushbu tok
transformatorlarining ulanish sxemalarini solishtirish natijasida xulosa shuki
agarda Iish.tk va ksx o‘zgarmagan hollarda 5.8,b – rasmdagi sxemadagi tok
relelarining ishlash toki (3.2) ifoda bo‘yicha 5.8,a – rasmdagi sxemaga nisbatan
1,73 marta kattadir. Ushbu nisbat sezgirlik koeffisiyentini hisoblashda juda muhim
ahamiyatni kasb etadi. Sezgirlik koeffisiyenti qo‘yidagicha aniqlanadi:
(2) (5.9)
I r . min
k sez
I r .ish
bu yerda I (2) - himoyalanayotgan transformatorning yuqori kuchlanish
r . min
tomonidagi chiqishlaridagi ikki fazali qisqa tutashuv vaqtida reledagi minimal
tokining qiymati (5.8-rasmdagi K nuqta); Ir.ish - relening ishlash toki (5.8) ifoda
orqali aniqlanadi.
Sezgirlik koeffisiyenti taqriban ikkiga teng bo‘lishi kerak.
5.8, a rasmdagi sxema uchun ikki fazali qisqa tutashuvning barcha turlarida
hamda 5.8, b rasmdagi sxemadagi A – B, B – C fazalardagi qisqa tutashuvlarda
ksx 1, shundan kelib chiqadiki :
I(2) (2) 3 I (3)
I n r.minq . t . min q . t . min
t.t 2 nt.t (5.10)
bu yerda I (3) - energiya tizimning maksimal qarshilik holatidagi
q . t . min
himoyalanayotgan transformatorning yuqori kuchlanish tomonidagi chiqishlardagi
uch fazali qisqa tutashuv vaqtidagi birlamchi tokning minimal qiymati.
138
5.3 Transformatorda maksimal tokli himoya
Ishlash tamoili va qo‘llanish sohasi. Maksimal tokli himoya
himoyalanayotgan elementning ishlash tokidan o‘ta oshishidan ishga tushadi.
Transformatorning tokini oshishiga transformatorning o‘zini shikstlanishi,
shinalardagi yoki past kuchlanish tomonidan ketuvchi elementlardagi qisqa
tutashuvlar, shuningdek transformatordan ta’minlanayotgan motorlarning o‘z –
o‘zini ishga tushishi hamda zahirani qayta ulash orqali transformatorga qo‘shimcha
yuklamani qo‘shilishi sabab bo‘lishi mumkin. Motorlarning o‘z – o‘zini ishga
tushishi natijasida yoki zahirani qayta ulash orqali transformatorga qo‘shimcha
yuklamani qo‘shilishidan hosil bo‘luvchi o‘ta yuklanishlardan himoyani
ortiqcha(hato) ishlashini oldini olish maqsadida maksimal tokli himoyaning ishlash
toki o‘ta yuklanishlardan hosil bo‘luvchi eng maksimal tokdan katta bo‘lishi lozim.
Maksimal tokli himoyaning funksional sxemasi 5.9 - rasmda berilgan.
5.9 - rasm. Transformatorning maksimal tokli himoyasinig funksional
sxemasi.
Maksimal tokli himoyaning o‘lchov qismi ikki yoki uchta maksimal tok
relelaridan iborat. Tok relesining chiqish kattaligi «YOKI» sxemasi bo‘yicha
amalga oshiriladi, ya’ni himoya uchta relidan bittasi, ikkitasi yoki uchchalasi
ishlaganda ham ishga tushadi. Mantiqiy qismda sabr vaqtni hosil qiluvchi qism
139
«V» bo‘lishi lozim. Ushbu sabr vaqtni hosil qiluvchi qism himoyani 0,1 dan 1,3
sekund oralig‘ida ishlashini ta’minlab beradi. Shuningdek habar berish qismi
«HB» hamda bajaruvchi qism «BQ» ko‘zda tutilgan bo‘lib, ular transformatorni
ikkala tomondan o‘chirishga hizmat qilishadi ya’ni 10 kV li tomondan uzgich Q
o‘chiriladi hamda 0,4 kV li tomondan avtomatni AV o‘chiriladi.
Transformatorlarda boshqa himoyalarni (gazli himoya, differensial himoya
yoki tokli kesim) o‘rnatilishidan qatiy nazar maksimal tokli himoya barcha
transformatorlarda o‘rnatilish shart. Chunki maksimal tokli himoya transformatorni
o‘zini himoyalab qolmasdan past kuchlanish tomondagi shinalarni shuningdek past
kuchlanish tomondan ketuvchi qurilmalarning o‘zgichlarining himoyasini
zahiralashi mumkin, ya’ni uzoqdan zahiralashni amalga oshirishi mumkin.
5.3.1. Maksimal tokli himoyaning ulanish sxemalari.
Maksimal tokli himoyadagi tok relelarining ulanish sxemalari shunday
tanlanadiki bunda transformatorning past kuchlanish tomonidagi barcha qisqa
tutashuvlarda himoyaning sezgirligi eng katta bo‘lishi lozim.
Tuliq yulduz (uch fazali uch releli sxema 5.10 - rasm; ksx 1) ulanishli
sxema kamdan kam hollarda qo‘llaniladi, chunki 6-35 kV li tarmoqlarda ikki fazali
yerga qisqa tutashuvlarda shikastlangan tarmoqni tanlab o‘chirmaslikka olib
kelishi mumkin. Tuliq yulduz sxemasi ulangan 110 kV va undan katta kuchlanishli
transformatorlarda bir fazali tashqi qisqa tutashuvlarda himoyani ishlamasligini
ta’minlash maqsadida himoyani sezgirligini sun’iy ravishda kamaytirish lozim.
Odatda 110 kV va undan katta kuchlanishli tarmoqlarda masofali himoya
qo‘llaniladi.
140
5.10 - rasm. Uch fazali uch releli sabr vaqtli maksimal tokli himoya sxemasi.
To‘liq bo‘lmagan yulduz sxemasi (ikki fazali ikki releli yoki ikki fazali
uch releli sxemasi, 5.11 - rasm) 6-35 kV tarmoqlarda qo‘llaniladi, chunki ushbu
tarmoqlarda neytrali izlolyasiyalangan yoki kompensatsiyalanganligi tufayli bir
fazali qisqa tutashuvlar sodir bo‘lmaydi. Ikki fazali yerga qisqa tutashuvlarda
tanlovchanlikni oshirish maqsadida tok transformatorlar bir nomli fazalarda
(odatda A va C) o‘rnatiladi. Cho‘lg‘amlari «yulduz/uchburchak» ( ) va
«uchburchak/yulduz» ( ) ulanishli transformatorlarda hamda ushbu
transformatorlarni ta’minlayotgan tarmoqlarda uch releli sxemani qo‘llash
maqsadga muvofiqdir. Transformatorning past kuchlanish tarafidagi ikki fazali
qisqa tutashuvlarda yuqori cho‘lg‘amdagi fazalardan birida boshqa fazalaga
nisbatan ikki barobar katta qisqa tutashuv toki oqadi. Ikki fazali qisqa
tutashuvlarning uchtasidan birida (A-B, B-C, C-A) himoyasi o‘rnatilmagan B
fazaga tug‘ri kelib qolishi inobatga olsak himoyaning sezgirligi ikki barobarga
kamayadi. Ushbu holatda himoyani sezgirligini oshirish maqsadida ikki fazali
sxemaning qaytish simiga qo‘shimcha KA 3 relesi ulanadi (5.11 - rasmdagi uziq
chiziqlar bilan ko‘rsatilgan).
141
5.11 - rasm. Ikki fazali ikki releli (uch releli) sabr vaqtli maksimal tokli
himoya sxemasi.
Uchburchak (tok transformatorlari uchburchak relelar yulduz) ulanishli
sxema 35 kV va undan yuqori kuchlanishla transformatorlarning himoyalash
maqsadida qo‘llaniladi (5.12-rasm). Simmetrik rejimda va 3 fazali qisqa
tutashuvda reledan fazadagi tokdan 3 martta tok ya’ni liniya toki oqib o‘tadi,
shuning uchun sxema koeffisiyenti ksx 3 ga teng.
Ushbu uchburchak ulanishli sxemada (to‘liq yulduz ulanishli sxemaga
qaraganda) himoya bir fazali tashqi qisqa tutashuvlarda ishga tushmaydi.
Cho‘lg‘amlari «yulduz/uchburchak» ( ) ulanishli ikki cho‘lg‘amli
transformatorlarda uchta reledan bittasi ishlatilmasa ham bo‘ladi, ushbu holatda
himoyaning sezgirligi o‘zgarmaydi (5.12-rasmdagi KA2 relesi).
5.12 - rasm. Tok transformatorlari uchburchak relelar yulduz ulanishli
maksimal tokli himoya sxema.
142
To‘liq bo‘lmagan uchburchak (ikki fazali bitta releli) sxemasi faqat
kuchlanishi 1 kV dan katta, qo‘vvati 2 MVt gacha bo‘lgan elektr motorlarni
himoyalashda qo‘llansa maqsadga muvofiqdir. Ikkilamchi zanjirlarni bunday
ulanishli sxema ba’zida releni «ikki faza toklarining ayirmasiga» ulash sxemasi
deb yuritiladi (5.13-rasm).
5.13-rasm. Ikki fazali bitta releli sabr vaqtli maksimal tokli himoya sxemasi.
Reledan A va C fazalarga o‘rnatilgan tok transformatorlarning ikkilamchi
cho‘lg‘amlaridagi toklarning ayirmasiga teng tok o‘tadi.
Irele=Ia–Ic ; ksx = 3 . (5.11)
Sxema sodda, arzon bo‘lganligi bilan birgalikda sezgirligi avvalgi
sxemalarga qaraganda pastroq.
Sezgirligi va xarakat zonasi shikastlangan fazalarning kombinatsiyasiga
bog‘liq. Masalan, A va C fazada qisqa tutashuv bo‘lsa sezgirlik A – B hamda B-C
fazalardagi qisqa tutashuvga nisbatan 2 martta yuqori.
5.4 Gazli himoya.
Moyli tarnsformatorlar uchun maxsus himoya – gazli himoya qo‘llaniladi.
Magnit o‘tkazgichning qizishi, cho‘lg‘amlararo qisqa tutshuvlar natijasida
elektr yoy hosil bo‘ladi, yoyning ta’sirida moy va izolyasiya materiallari
parchalanib, gaz hosil bo‘ladi. Shu gazlarga ta’siran javob beradigan himoya gazli
himoya deyiladi.Gaz engil bo‘lgani uchun transformatorning yuqori tomoniga
harakat qiladi.Shikastlanishga bog‘liq holda gazlar ko‘payib katta bosim hosil
143
qiladi.Bosim ostida gaz bilan birga yog‘ harakatga kelib transformatorning
tashqarisidagi kengaytirgich tomonga siljiydi.Maxsus gazli relelar
transformatorning qoplamasi bilan kengaytirgich orasidagi trubaga o‘rnatiladi.
Reledan o‘tgan gaz va yog‘ning miqdoriga qarab rele signal beradi yoki
transformatorni o‘chirishga komanda beradi.Elektr yoyi fazalararo q.t. larda paydo
bo‘lishini e’tiborga olganda, gazli himoyani universal himoya desa bo‘ladi.
Nonormal holatlar qo‘yidagilar iborat:
1) Transformatordan tashqarida bo‘ladigan qisqa tutshuv. Bu toklar
Chulg‘amlarning izolyasiyasiga ta’sir qiladi, ulardan himoya qilish uchun MTH
qo‘llaniladi.
2) O‘ta yuklanish, himoya signal berish uchun xizmat qiladi.
O‘ta yuklanish toklarning ruxsat etilgan qiymatlari jadvalda keltirilgan:
5.2. – jadval
Iyuk/Inom 1.3 1.75 2
trux(min) 120 20 10
Xizmat ko‘rsatuvchi personali yo‘q podstansiyalarda himoya
tarnsformatorni o‘chirishi kerak yoki yuklamani kamaytirishga ishlashi kerak.
3) Moyni kamayishi.
5.5 O‘ta yuklanishdan himoya
Bu himoya bitta fazaga ulangan tok relesi yordamida bajariladi.
Himoyaning ishlash toki:
Iish kishonch Inom (5.12)
kqay
bu yerda:
kishonch – ishonchlilik koeffitsiyenti, 1,05 ga teng qilib olinadi.
Inom – transformatorning nominal toki;
kqay – relening qaytish koeffitsiyenti.
Sabr vaqti t=tmax.x+t;
144
bu yerda:
tmax.x – transformatordan ta’minlanuvchi iste’molchilar himoyasining eng
katta sabr vaqti.
Bu himoya pog‘onali bo‘lib, birinchisi – signal berish uchun, ikkinchisi – bir
qism iste’molchilarni o‘chirish uchun, uchinchisi – transformatorni o‘chirishga
xizmat qiladi.
Birinchi pog‘onaning sabr vaqti t1=tmth+t;
Ikkinchi pog‘onaning sabr vaqti t2<tRUX;
truh – ruxsat etilgan vaqt transformatorning o‘ta yuklanish qobiliyatiga
bog‘liq.
Uch cho‘lg‘amli transformatorda o‘ta yuklanishdan himoya asosan
ta’minlovchi cho‘lg‘amda o‘rnatiladi, agar cho‘lg‘amlar bir xil yuklanmagan
bo‘lsa, barcha cho‘lg‘amlarda o‘rnatilishi kerak.
5.6 Transformatorlarning differensial himoyasi
Differensial himoyaning ishlash tamoili himoyalanyotgan parallel
o‘rnatilgan qurilmalarni fazalaridagi toklarini mos fazalar bo‘yicha taqqoslashga
(ko‘ndalang differensial himoya) yoki himoyalanayotgan qurilmaning boshi va
oxiridagi toklarini taqqoslashga (bo‘ylama) asoslangan.
Yuqorida ko‘rilgan maksimal tokli himoyadan farqli o‘laroq differensial
himoyalar (tanlovchanlik bo‘yicha) mutloq tanlovchanlikka egadir.
Differensial tokli himoyalar quvvati 6,3 MV A va undan yuqori quvvatli
transformatorlarning asosiy tezkor himoyasi sifatida qo‘llaniladi. Shuningdek
parallel ishlayotgan quvvati 4 MVA va undan yuqori bo‘lgan transformatorlarda
hamda quvvati 1MVA va undan katta quvvatli transformatorlarda tokli kesim
etarlicha sezgirlikka ega bo‘lmagan va vaksimal tokli himoyaning sabr vaqti 1
sekunddan ko‘p bo‘lgan hollarda o‘rnatiladi.
Transformatorlarning differensial himoyasi elektr tarmoqlarning ko‘ndalang
differensial himoyasiga nisbatan bir qator o‘ziga xos xususiyatlariga egadir.
Birinchidan himoyalanayotgan transformatorning normal ish holatining
145
o‘zida (differensial himoyaning ish zonasida shikastlanishlar bo‘lmagan holatda)
himoyaning boshi va oxiridagi fazalardagi toklari qiymati bo‘yicha farq qiladi.
Ushbu holatni himoya yelkalaridagi toklarni tenglashtirish maqsadida kerakli
transformatsiya koeffitsiyentiga ega bo‘lgan tok transformatorlarni (yuqori va past
kuchlanish tarafdagi tok transformatorlar) tanlash orqali echish mumkin.
Shuningdek differensial himoyani loyihalash uchun maxsus RNT va DZT relelari
ishlab chiqilgan. Ushbu relelarning tenglashtiruvchi urami bo‘lib unda himoya
yelkalardagi toklarni tenglashtirish maqsadida qo‘llaniluvchi rostlovchi
cho‘lg‘amlardan iborat.
Ikkinchidan himoyalanyotgan transformatorning yuqori va past kuchlanish
tarafidagi toklar fazalar bo‘yicha ham farq qilishi mumkin qachonki yuqori va past
cho‘lg‘amlarning ulanishi bir – biridan farq qilsagina (yulduz/uchburchak yoki
uchburchak/yulduz ). Ushbu holatda ikkilamchi toklarni tenglashtirish
maqsadida tok transformatorlarning ikkilamchi cho‘lg‘amlarini ulanish usullarini
o‘zgartirish orqali amalga oshiriladi ya’ni transformator cho‘lg‘amlari
«yulduz/uchburchak» ( ) ko‘rinishida ulangan bo‘lsa, transformatorning yulduz
ulanishli tomoniga tok transformatorlarini uchburchak ko‘rinishida,
transformatorning uchburchak ulanishli tomoniga tok transformatorlarini yulduz
ko‘rinishida va aksincha ulanadi (5.14 - rasm).
Uchinchidan differensial himoyaning ishlash tokini tanlayotganda
himoyalanayotgan transformatorni ishga tushirish natijasidagi magnitlovchi
tokning sakrashini hisobga olish lozim.
To‘rtinchidan, himoyaning ishlash tokini tokning nobalansidan sozlashda
ushbu tokning ikkita qo‘shimcha tashkil etuvchisini hisobga olmoq lozim. Birinchi
tashkil etuvchi tok transformatorlarni tanlashda ikkilamchi toklari to‘liq
rostlanmaganligi yoki tenglashtiruvchi o‘ramlarda cho‘lg‘amlarning yaxlitlangan
qiymatlarini qo‘yishga majbur bo‘lganligimizdan kelib chiqadi. Ikkinchi tashkil
etuvchi transformatorning kuchlanishini yuklama ostida rostlash natijasida kelib
chiqadi.
146
5.14 - rasm. Differensial tokli himoya sxemasi.
Transformatorning differensial himoyalarining qo‘yidagi turlari keng
tarqalgan: differensial tokli kesim, tez tuyinuvchi tok transformatorli differensial
himoya hamda tormozli differensial himoya.
5.6.1 Differensial tokli kesim.
Qoidaga ko‘ra, differensial tokli kesimni quvvati 25 MVA gacha bo‘lgan
transformatorlarda qo‘llash maqsadga muvofiqdir.
Himoyaning ishlash vaqti, sozlash shartlariga bog‘liq ravishda aniqlanadi:
a) transformatorning magnitlovchi tokining sakrashidan sozlash
Ihim.ish ksoz Inom.tr , (5.13)
bu yerda, ksoz 3 4 .
b) nobalans tokning ( Inb ) sakrashidan sozlash
Ihim.ish ksoz Inb (5.14)
bu yerda, ksoz 1,3 - himoyada PT-40 relesi qo‘llaganda.
Himoyadagi nobalans toki uchta tashkil etuvchidan iborat bo‘lib, u
qo‘yidagicha aniqlanadi:
147
I nb I ' I '' I ''' (5.15)
nb nb nb
Birinchi tashkil etuvchisi tok transformatorlarning xatoligi bilan izohlanadi:
I I (3)
knd kbt (5.16)
nb qt.max.tashqi ,
bu yerda, knd - qisqa tutashuv tokining nodavriy tashkil etuvchisini hisobga
oluvchi koeffitsiyent, differensial tokli kesim uchun knd 2 , tez to‘yinuvchi tok
transformatorli (РНТ, ДЗТ relelar) himoyalarda knd 1;
kbt - bir tipli koeffitsiyenti, kbt 1 chunki transformatorning yuqori va
past kuchlanish tomonlarida bir biridan farq qiluvchi tok transformatorlar
o‘rnatilgan.
- tok transformator magnitlovchi tokni iste’mol qilishi hisobiga ruxsat
etilgan hatoligini ko‘rsatuvchi kattalik 0,1 ;
I (3) - maksimal ish holatidagi transformatordan keyingi
qt.max.tashqi
(differensial himoyaning ta’sir doirasidan tashqarida) uch fazali qisqa tutashuv toki
(transformatorning yuqori kuchlanish tomoniga keltirilgan).
Ikkinchi tashkil etuvchi transformatorlarda kuchlanishni yuklama ostida
rostlash qurilmasini mavjudligi tufayli yuzaga keladi:
I '' UKYUR I (3) .tashqi . (5.17)
nb qt . max
Uchinchi tashkil etuvchi РНТ va ДЗТ relelarning kommutatorlarida
hisoblangan qoldiq o‘ramlarni o‘rnatib bo‘lmasligidan kelib chiqadi.
Inb w whis.yu.k yu.k I (3) (5.18)
qt . max .tashqi
whis. yu.k
yoki tok transformatorlarni tanlashda himoya yelkalaridagi toklar to‘liq
tekislanmasligi natijasida kelib chiqadi:
Inb I2 yu I2 qu I (3) (5.19)
I2 yu
qt.max.tashqi ,
bu yerda whis.yu.k - tenglashtiruvchi cho‘lg‘amning hisobiy o‘ramlar soni
148
(yuqori kuchlanish tomondagi);
wyu.k - tenglashtiruvchi cho‘lg‘amdagi qabul qilingan butun sondagi
o‘ramlar soni (yuqori kuchlanish tomondagi);
I2 yu va I2 qu - yuqori va pastki kuchlanish tomonlaridagi tok
transformatorlardan keyingi ikkilamchi nominal toklarning o‘rtacha qiymati:
I2 yu ST ksx yu.k , I2 qu ST ksx pa.k . (5.20)
3 U nom1 ktt yu.k 3 U nom2 ktt pa.k
bu yerda ksx - tok transformatorlarning ikkilamchi cho‘lg‘amlari va
relelarning ulanish sxemasini hisobga oluvchi koeffitsiyent, ksx yu.k 3 ,
ksx pa.k 1;
ktt - himoyalanayotgan transformatorning yuqori va pastki kuchlanish
tomonlariga o‘rnatilgan tok transformatorlarning transformatsiya koeffitsiyenti.
5.15 - rasm. Transformatorning differensial tokli kesim sxemasi.
Ikki shartdan qiymat bo‘yicha katta bo‘lgan himoyaning ishlash toki olinadi.
Olingan himoyaning ishlash toki asosida relening ishlash toki aniqlanadi:
I rele.ish Ihim.ish ksx (5.21)
ntA
bu yerda, ksx - ikkilamchi toki eng katta bo‘lgan himoya yelkasida
149
o‘rnatilgan tok transformator chulg‘amlarining ulanish sxema koeffitsiyenti;
ntA - ikkilamchi toki eng katta bo‘lgan himoya yelkasida o‘rnatilgan tok
transformatorning transformatsiya koeffitsiyenti.
5.6.2 Tez tuyinuvchi tok transformatorli differensial himoya.
Himoya sxemasida tok relelari, nobalans tokdan va magnitlovchi tokning
sakrashdan sozlovchi, shuningdek ikkilamchi toklarni tenglashtirish uchun
mo‘ljallangan oraliq tez tuyinuvchi tok transformatori orqali differensial
chulg‘amlarga ulanadi. Tez tuyinuvchi tok transformator PT-40 tok relesi bilan
birgalikda tez tuyinuvchi tok transformatorli tok relesi (РНТ) nomini olgan. Oraliq
transformatori uchta birlamchi chulg‘amga ega (ishchi – P, tenglashtiruvchi – T1,
T2), bitta ikkilamchi - V va qisqa tutashtirilgan chulg‘am - K mavjud (5.16-rasm).
Ishchi cho‘lg‘am differensial zanjirga ulanadi va uning o‘ramlar sonini o‘zgartirish
orqali relening ishlash tokini o‘rnatmasi o‘zgartiriladi. Ikkilamchi chulg‘amga tok
relesi ulanadi, tenglashtiruvchi chulg‘amlar esa himoya yelkalaridagi ikkilamchi
toklarning tengsizligini kompensatsiyalash uchun hizmat qiladi. Ikki chulg‘amli
transformatorning differensial himoyasida faqatgina bitta tenglashtiruvchi
chulg‘amni qullash va bu chulg‘amni toki kichkina bo‘lgan yelkaga ulash
kifoyadir. Chulg‘am (K) ishchi chulg‘amga boruvchi aperiodik tokning
qo‘shimcha magnitlovchi harakatini rostlaydi.
Tashqi qisqa tutashuvlarda chulg‘amda (B) tok bo‘lmaganda, himoya
yelkalaridagi toklarning muvozonat sharti quyidagicha:
I2.yu Wteng1 I2.qu Wteng 2 I2.yu I2.qu Wish 0 (5.22)
Ikki chulg‘amli transformator uchun I2.yu I2.qu va Wteng1 0 bo‘lganda:
;I2.qu Wteng 2 I2.yu I2.qu Wish 0 Wteng 2 I2. yu (5.23)
I 2.qu
1 Wish .
Ikki chulg‘amli transformatorning differensial himoyasining hisobi quyidagi
tartibda amalga oshiriladi:
1. Transformatorning kuchlanishni rostlash qurilmasi o‘rta holatda
150