ЭЛЕКТР ТАРМОҚЛАРИДА ҚУВВАТНИ ОПТИМАЛ ТАҚСИМЛАШ ОРҚАЛИ ЭНЕРГИЯ САМАРАДОРЛИГИНИ ОШИРИШ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 373.1:373.2

Отамирзаев О. У.

Наманган му^андислик-курилиш институит

Узбекистон, Наманган ш.

Сотиволдиев А. С.

талаба

Наманган му^андислик-курилиш институит

Узбекистон, Наманган ш.

ЭЛЕКТР ТАРМОЦЛАРИДА ЦУВВАТНИ ОПТИМАЛ ТАЦСИМЛАШ ОРЦАЛИ ЭНЕРГИЯ САМАРАДОРЛИГИНИ ОШИРИШ

Аннотация. Мацолада электр тармоцларида цувватни оптимал тацсимлаш орцали энергия самарадорлигини ошириш усуллари тахлил цилинган. Шу билан бирга электр тармоцларида цувват оптимал тацсимланганда энергия исрофи цанчага камайиши ва бу билан цанча маблаз тежалиши уисоблаб берилган.

Калит сузлар: Цувват исрофи, исрофсиз линиялар, оптималлаштириш, электр тармоцлари, цувват оцими, узатиш (утказувчанлик) хусусияти, оптимал ажралиш нуцтаси.

Otamirzaev O. U.

Namangan Institute of Engineering and Construction

Uzbekistan, Namangan sh.

Sotivoldiev A.S. student

Namangan Institute of Engineering and Construction

Uzbekistan, Namangan sh.

INCREASING ENERGY EFFICIENCY THROUGH OPTIMAL

DISTRIBUTION OF POWER IN ELECTRICAL NETWORKS

Abstract. The article analyzes methods of increasing energy efficiency through optimal distribution of power in electrical networks. At the same time, it has been calculated how much energy waste can be reduced and how much money can be saved in the case of optimal distribution of power in electric networks.

Key words: Power dissipation, waste-free lines, optimization, electrical networks, power flow, transmission (conductivity) characteristic, optimal separation point.

Электр тармокларини оптималлашда асосий омил сифатида линиянинг утказувчанлик (утказиш) хусусияти олинади ва одатда худди шу омил (линиянинг утказувчанлик хусусияти) оптималлашнинг асосий мезон

курсаткичи хисобланади. К,олган барча омиллар кушимча мезон курсаткичлари хисобланади.

Линиянинг утказувчанлик (утказиш) хусусияти дейилганда электр станциясидан узатилган кувватни канчалик утказиши назарда тутилади.

Линиянинг бирламчи параметрлари (актив каршилиги -го ва утказувчанлиги^о) реактив каршилиги-Х0 ва утказувчанлиги-В0 га нисбатан жуда кичик булган линиялар идеал (исрофсиз) линиялар деб аталади.

Идеал (исрофсиз) ЭУЛ учун узатилаётган кувват чегараси куйидаги ифода билан аникланади:

Р = Еи

чегара -у

х I

Бу ерда: Е-генераторнинг ЭЮК;

и-шиналардаги кучланиш;

Хе= Хген +Хтр +Хл -реактив каршиликлар йотиндиси;

Хген -генераторнинг реактив каршилиги;

Хтр -линия бошидаги ва охиридаги трансформаторларнинг реактив каршилиги;

Хл -линиянинг реактив каршилиги.

ЭУЛ нинг узатиш (утказувчанлик) хусусиятини ошириш йулларидан бири, бу линиянинг тулкин каршилиги ва тулкин узунлиги деб аталувчи параметрларини узгартиришдир.

ИГ

хо

Со

-Линиянинг тулкин каршилиги;

Во \_

1 = а0- £ = Х0 ■ В = £ ■ ■ В -Линиянинг тулкин узунлиги.

Бу ерда ао-линиянинг суниш коэффиценти.

Олиб борилган изланишлар шуни курсатдики, линия параметрларини компенсация килишнинг энг макбул йулларидан бири, бу тулкин каршилигини компенсация килишдир, бу билан линиянинг утказувчанлик хусусияти оширилади. Буни амалга оширишда нисбатан жуда содда усул, яъни фазаларни ажратиш (хар бир фаза симини бир неча толаларга ажратиш) усулидан фойдаланилади. Бунда линиянинг индуктивлиги камаяди, шу билан бирга линиянинг сотими ортади, бу эса линиянинг тулкин каршилигини камайишига олиб келади.

Таркатиш электр тармокларининг самарали ишлаши янги тармокларни лойихалашдаги ва ишлаб турган тармокларни такомиллаштиришдаги вазифаларни канчалик туFри бажарилишига боFлик булади. Таркатиш электр тармокларини лойихалаш жараёнида оптималлаш маълум бир комплекс вазифаларни уз ичига олади, бунда оптималлаш мезон курсаткичи сифатида бир неча параметрлар назарда тутилади, жумладан утказиш хусусияти, кучланиш сифати, электр таъминоти узулуксизлиги, капитал харажатлар, электр энергия исрофи ва бошкалар.

Электр тармоFини лойихалашдаги асосий параметрлардан бири бу номинал кучланишдир. Юкори кучланиши куллаш бу линиянинг утказиш хусусиятини оширашига олиб келади. Агар хдсобий юклама узгармай колса, у холда кувват ва энергия исрофи камаяди. Агар 10 кВ кучланиш урнига 20 кВ кучланиш кулланилса, кувват исрофи 4 марта камаяди.

Албатта, кучланишни ошириш капитал сарф харажатларни ошишига олиб келади, айникса бу подстанциянинг электр курилма ва жихозларига сарфланадиган харажатларни ошишига олиб келади. Захирани таъминлаш ва эксплуатация килиш шартларига мувофик маълум бир жуFрофий худудда ва битта таркатиш тармоFида бир неча номинал кучланишга эга булиш мумкин эмас, шунинг учун одатда номинал кучланишни оптималлаш бундай жойларда олиб борилмайди. Бу вазифани маълум изланиш ва хисоб -китоблар утказилгандан кейин шу худуд учун оптимал кучланиш тизимини ишлаб чикилади ва лойихаланади.

Оптимал кучланишни аниклаш масаласини хал килишда уз-узидан иккинчи масала, янъни 35-110 кВ подстанцияга уланган электр тармоFини самарали таъсир доирасини аниклаш масаласи хам кушилади. Бу масалани хал килишда таркатиш тармоFидаги таркатиш курилмалари ва трансформатор подстанциялар сонини аниклаш зарур булади. Бу маълум бир изланиш ва хдсоб-китоблар олиб боришни талаб этади.

Оптималлашнинг бошка мезон курсаткичи, бу компенсация курилмаси кувватини мткдори хдсобланади. КК, ни урнатиш тармокнинг иш режимини яхшиланишига олиб келади, нафакат исрофни камайтиради, балки кучланиш сифатини ва линиянинг утказиш хусусиятини оширади.

Кучланиши 1000 В гача булган электр тармокларидаги асосий вазифалардан бири бу фаза юкламаларини тенглаштириш хисобланади. Бунга одатда бундай электр тармокларида бир фазали электр энергич истеъмолчилари куп булганлиги сабаб булади. Бундай электр тармоклари учун куйидаги тенгсизликни ёзиш мумкин булади:

Фазаларда бир хил юклама булгандаги кувват ва энергия исрофи юклама хар хил булгандаги кувват ва энергия исрофидан кам булади. Фаза юкламаларини тенглаштириш вазифасини лойихалаш жараёнида маълум бир кисмини, бир хил истеъмолчиларни фазаларга тенг таксимлаш йули билан амалга ошириш мумкин. Лекин сутка давомида хар бир фазадаги юкламаларни узгариб туриши носимметрикликнинг асосий сабабчиси булганлиги сабабли, фаза юкламаларини тенглаштириш вазифасини тула амалга ошириш мумкин булмай колади.

Электр тармокларини модернизация ва реконструкция килиш жараёнида оптималлашнинг бошка йуллари хам мавжуд, масалан, таркатиш

тармокларидаги трансформатор кувватларини тартибга солиш, манан эскирган трансформаторларни янгиси билан алмаштириш ва бошкалар.

Йиллар утиши билан трансформаторнинг асл куввати лойихаланган кувватдан ортиб кетиши мумкин, бунда техник шартлар талабига асосан ута юкламада ишлаётган трансформаторларни катта кувватли трансформаторлар билан алмаштириш зарур булади. Бунда салт ишлаш режимидаги кувват исрофи купаяди, юкламали кувват исрофи эса камайди. Демак таркатиш электр тармокларининг иш режимини оптималлашда ушбу омилларни хдсобга олиш зарур булади.

Куввати 20 МВА булган электр тармоFини (Расм-1.а) оптимал ажралиш (узилиш) нуктасини аниклаймиз. Энг катта юкламаларда тармок тугунларидаги кувват МВ-А ларда, тугунлар орасидаги линиянинг каршиликлари Ом ларда берилган булиб, кучланиш Ui=U2=35 кВ га тенг. Оптималлашни мезон курсаткичи сифатида энг кичик йиFинди кувват исрофини оламиз.

Факат актив каршиликка эга электр тармокларида энг самарали кувватларни таксимланиши, бу тармокдаги оким таксимланиши (ток таксимланиши) билан мос келади. Х,ар кандай электр тармоFи учун умумий холда куйидаги контур тенгламаларини тузиш мумкин:

n n

Zlj - R = 0 ёки X sv - R = 0

ij=1 ij=1

Бу ерда Sij ва Rij- тармокнинг ij-кисмидаги кувват окими ва каршилиги. Х,ар бир тугундаги тула каршиликларни модулини (эффектив кийматини) хдсоблаймиз:

53 = 6 + j 4 S3=7,2 МВА

54 = 5+j3 S4=5,8 МВА

55 = 3 + j 2 S5=3,6 МВА

Юкоридаги тенгламани тармокнинг 1-3 кисми учун тузамиз:

S13 -2,5+( Si3-7,2)-4,5+( Si3-7,2-5,8)-1,5+( Si3-7,2-5,8-3,6)-6,2=0 бундан S13=10,6 МВА га тенглиги келиб чикади.

Кирхгофнинг биринчи конунига асосан занжирнинг бошка кисмларидаги кувват окимларини хам хисоблаймиз: S34=S13-S3=10,6-7,2=3,4 МВА S45=S34-S4=3,4-5,8=-2,4 МВА S52=S45-S5=-2,4-3,6=-6,0 МВА

Расм-1. Икки томонлама таъминланган электр тармоц схемаси

a) ЭТ нинг бошланзич схемаси;

b) ЭТ нинг цувватлари оптимал тацсимланган схемаси;

c) ЭТ нинг оптимал узилиш нуцтаси.

Кувватлар окимидаги манфий ишоралар кувват окимининг (ток окимининг) йуналиши карама-карши эканлигидан далолат беради, яъни электр тармоFининг 4-5 ва 5-2 кисмларидаги истеъмолчилар 2-манбадан таъминланаётганлини билдиради. (Расм-1.Ь).

Берилган электр тармоFининг (Расм-1.Ь) барча нукталиридан бирида (а,б,с, д) ажратиш мумкин булади, ажратиш нуктаси каерлигидан катъий назар барча тугунлар (3,4 ва 5) биринчи нуктадан ёки иккинчи нуктадан таъминланади.

Энг кичик йотинди кувват исрофини мезон курсаткичи сифатида каралганда 4-нукта энг оптимал ажратиш нуктаси хдсобланади, лекин бу

нукта икки тамондан таъминланган. Шунинг учун ушбу нуктага йуналган кувват окими кайси томонда камрок булса, худди шу жойда (Расм-1.с) тармокни ажратиш максадга мувофик булади ва бунда кувватлар таксимланиши оптимал таксимланишга жуда якин булади.

Электр тармоFида "С" нукта ажратиш нуктаси булганда йотинди кувват исрофини куйидагича хисоблаймиз:

п Б2 1

АРС • Яу _—(132 • 2,5 + 5,82 • 4,5 + 3,62 • 6,2) - 0,53 МВт

1]=1и 35

Электр тармоFида "С" нукта энг оптимал ажратиш нуктаси эканлигини текшириб курамиз, бунинг учун тармокнинг бошка нукталарини ажратиш нуктаси деб каралгандаги кувват исрофини хисоблаймиз ва уларни бир-бири билан таккослаймиз.

Ажратиш нуктаси "Ь" булганда (Расм-1.а) йиFинди кувват исрофини куйидагича хисоблаймиз:

1

_• Я ___

"1 и2 ' Ч _ 352

Ажратиш нуктаси "а" булганда (Расм-2.5.Ь) йиFинди кувват исрофини куйидагича хдсоблаймиз:

АР • Я _ (7,22 • 2,5 + 5,82 • 1,5 + 9,42 • 6,2) _ 0,59 МВт

О 7-7-2 Ч ог2 \ ' ' ' ' ' ' 7 '

п «2

Б2 1

АР _У-4- • Я _ —^(7,22 • 4,5 +132 • 1,5 +16,62 • 6,2) _ 1,79 МВт а Р и2 Ч 352

Ажратиш нуктаси булганда (Расм-2.5.с) йиFинди кувват исрофини куйидагича хисоблаймиз:

п

Б 1

АР _Х~т • Я _ —^(16,62 • 2,5 + 9,42 • 4,5 + 3,62 4,5) _ 0,9 МВт

у_1 и 35

Олиб борилган хисоб-китоблардан шу нарса маълум буладики, ажратиш нуктаси сифатида "а", "Ь" ёки "d" нукта олинганда кувват исрофи "с" нуктадагига нисбатан катта чикди, демак ушбу тармокдаги оптимал узилиш нуктаси "с" нукта хисобланади.

Бизга маълумки хар кандай электр тармоFидаги юклама йил давомида бирхил булмайди, шунинг учун электр тармоFининг энг оптимал узилиш нуктасини аниклашда йиллик юклама графигини хам эътиборга олиш керак булади. Агар йиллик юклама графигида электр тармоFидаги энг катта узатиладиган кувват вакти 1000 соат, колган 7760 соат эса энг катта кувватни 80% ни ташкил этса, оптимал ажратиш нуктаси "с" нукта булмаслиги мумкин.

Юклама графигини 7760 соат вакти учун хар бир тугундаги кувватларни аниклаймиз: Sз_7,2•0,8_5,8 МВА S4_5,8•0,8_4,6 МВА S5_3,6•0,8_2,9 МВА

Тармокнинг 1-3 кисми кувват окимини аниклаймиз:

Sib -2,5+( Si3-5,8)-4,5+(Si3-5,8-4,6)-1,5+( Si3-5,8-4,6-2,9)-6,2=0 бундан S13=7,1 МВА га тенглиги келиб чикади.

Юклама максимал булмаганда ажратиш нуктаси "С" ва "b" булган холлар учун актив кувват исрофини аниклаймиз:

S2 i

_j _ R = __

=1U2 ' iJ = 352

P2 = • R = —(8,72 • 2,5 + 2,92 • 4,5 +1,82 • 6,2) = 0,2 МВт

S2 „ i

n S 1

АРИ = • R = ^(5,82 • 2,5 + 2,92 4,5 + 4,72 • 6,2) = 0,i9 МВт

V' ^

i U2 j 352

Йил давомида хар хил юклама булишини хисобга олган холда, ажратиш нуктаси "b" ва "С" булгандаги йиллик электр энергия исрофини хисоблаймиз:

AWb = Ар4000 + Ар2 • 7760 = 0,594000 + 0,i9• 7760 = i764,4 МВт^соат; AWC = Ар 4000 + APc2 • 7760 = 0,53 4000 + 0,20 • 7760 = 2082 МВт-соат Бундан куриниб турибдики тармокнинг оптимал ажратиш нуктаси "С" нукта эмас балки, "b" нукта экан, чунки йиллик электр энергия исрофи ажратиш нуктаси "С" нукта булганда катта чикди.

Биз хеч кандай капитал сарф харажатларсиз, икки томонлама таъминланган электр тармоFида кувватни оптимал таксимлаш билан, яъни электр тармоFидаги электр энергия исрофини камайтириш билан иктисодий самарадорликни оширишга эришиш мумкинлигини аникладик.

Йил давомида хар хил юклама булишини хисобга олган холда, ажратиш нуктаси "b" ва "С" булгандаги йиллик электр энергия исрофини юкорида хисобладик.

Йиллик электр энергия исрофи камайишини хисоблаймиз: 5Wйил=AWc-AWb=2082-1764,4=317,6 МВт-соат.

Йиллик электр энергия исрофини камайтириш хисобига олинадиган фойдани хдсоблаймиз:

Дйил=5Wйил •p=317,6•295=93 692 минг сум; Бу ерда Р=295 сум/кВт^соат -1 кВт^соат электр энергия нархи. Х,исоблаш натижаларини тахлил килганимизда маълум булдики икки томонлама таъминланган электр тармоFидаги юкламани оптимал таксимлаганимизда электр энергия исрофи 317,6 МВт^соатга камаяди, бу эса йиллик дароматни 93 миллион 692 минг сумга ошишига олиб келади.

Урганилаётган умумий куввати 20 МВА булган электр тармоFида йил давомида хар хил юклама булишини хисобга олган холда, ажратиш нуктаси "b" ва "С" булгандаги, яъни кувват оптимал таксимланган ва оптимал таксимланмагандаги йиллик электр энергия исрофлари хисобланиб, узаро таккосланди ва куйидаги хулосаларга келинди:

- олиб борилган хисоб-китоблардан шу нарса маълум буладики, ажратиш нуктаси сифатида "а", "b" ёки "d" нукта олинганда кувват исрофи

"с" нуктадагига нисбатан катта чикди, демак ушбу тармокдаги оптимал узилиш нуктаси "с" нукта хисобланади.

- хар кандай электр тармоFидаги юклама йил давомида бирхил булмайди, шунинг учун электр тармоFининг энг оптимал узилиш нуктасини аниклашда йиллик юклама графигини хам эътиборга олиш керак булади. Агар йиллик юклама графигида электр тармоFидаги энг катта узатиладиган кувват вакти кувватнинг кичик кийматлари узатиладиган вактга нисбатан кичик булса, оптимал ажратиш нуктаси "с" нукта булмаслиги мумкин.

Фойдаланилган адабиётлар руйхати:

1. Герасимов А.А. и другие. Передача и распределение электрической энергии. Краснодар. Феникс, 2018 год.

2. Пахомов М.А. Современный опыт энергосбережения зарубежных стран. Международный журнал прикладных наук и технологий «Integral» №1 2019 год.

3. Otamirzaev, O. U., Zokirova, D. N. M., & Sharipov, F. F. (2019). USE OF ENERGY SAVING CABLES IN ELECTRIC ENERGY TRANSFER. Научное знание современности, (3), 92-96.

4. Набиев, М. Я. (2020). Проблемы и перспективы развития электроэнергетики в современных условиях. Экономика и социум, (5-2), 35.

5. Valijonova, X. M., & Nabiev, M. Y. (2022). OPPORTUNITIES USING OF RENEWABLE ENERGY SOURCES IN UZBEKISTAN. Экономика и социум, (2-1 (93)), 157-160.

6. Turgunpulatovich, A. O., & Usubovich, O. O. (2019). Economic relations of employment in the republic of Uzbekistan. Asian Journal of Multidimensional Research (AJMR), 8(7), 95-100.

7. Usubovich, O. O., & Nematillaevna, Z. D. (2022). Problems Arising From the Use of the Case-Study Method and Methods of Their Prevention. CENTRAL ASIAN JOURNAL OF SOCIAL SCIENCES AND HISTORY, 3(6), 5-10.

8. Юсупов, О. Я., Зокирова, Д. Н., Тойчиева, М. О., & Мухиддинова, Ф. Б. (2019). Методы и средства контроля показателей качества электрической энергии. Экономика и социум, (3 (58)), 512-515.

9. Атамирзаев, Т. У., & Зокирова, Д. Н. (2019). Modern technologies and devices with use of secondary energy sources in uzbekistan and in the world. Научное знание современности, (2), 39-43.

10. Атамирзаев, Т. У., Зокирова, Д. Н., Абдусатторов, Н. Н., & Исмоилов, Х. А. (2019). Энергосбережения при внедрении в производство асинхронных двигателей с совмещёнными обмотками (адсо). Экономика и социум, (3 (58)), 125-128.