CC BY
0
Abdullayev J.N.
Islom Karimov nomidagi Toshkent davlat texnika universiteti Olmaliq filiali O'zbekiston, Olmaliq sh.
NOSIMMETRIK YUKLAMADA NEYTRAL SIMDAGI TOKNI ANIQLASH USULLARINI TAHLIL QILISH
Annotatsiya. Ushbu maqolada uch fazali tarmoqda nosimmetrik yuklama bo'lganda «yulduz» sxemaning neytral simida oqadigan tokning qiymatini aniqlash usllari tahlil qilingan. Neytral simdagi tokni aniqlashning grafik usuli va Matlab/Simulink dasturida aniqlash misollar bilan ko 'rsatib berilgan.
Kalit so'zlar: yulduz ulanish, neytral sim, nosimmetrik yuklama, vektor diagramma, Matlab/Simulink, grafik usul, liniya kuchlanishi, faza kuchlanishi.
Abdullaev J.N.
Tashkent State Technical University named after Islam Karimov
Almalyk branch Uzbekistan, Almalyk
ANALYSIS OF METHODS OF DETERMINING THE CURRENT IN NEUTRAL WIRE WITH AN UNBALANCED LOAD
Abstract. This article analyzes methods for determining the value of the current flowing in a neutral wire in the zvezda circuit under an asymmetric load in a three-phase network. The graphical method for determining the current in a neutral wire and the definition in the Matlab/Simulink program are shown using examples.
Keywords: star connection, neutral wire, unbalanced load, vector diagram, Matlab/Simulink, graphical method, line voltage, phase voltage.
Kirish
Hozirgi vaqtda uch fazali tizim eng keng tarqalgan. Buning sabablari:
1) uchta bir fazali liniyaga nisbatan uch fazali tizim simni tejash imkoniyatini beradi;
2) uch fazali tok yordamida asinxron dvigatellarda qo'llaniladigan aylanuvchi magnit maydonni osongina olish mumkin;
3) uchta bir fazali generatorlarga nisbatan bitta uch fazali generator qulayroq bu uch fazali dvigatel va transformatorlarga ham tegishli;
4) iste'molchilar uchun ikkita, ya'ni fazaviy va liniyaviy kuchlanishlarni olishga imkoniyat beradi [1].
Uch fazali iste'molchilarni tarmoqqa 2 xil usulda ulash mumkin. Bular: 1) yulduz; 2) uchburchak sxemalardir.
Yulduz ulashni 2 xil usulda amalga oshirish mumkin: uch simli va to'rt simli. To'rt simli ulashda uchta faza simlari va bitta neytral sim bo'ladi.
Neytral simning vazifasi:
1. Neytral sim faza kuchlanishlarni tenglashtiradi. Neytral sim yo'qligida kichikroq qarshilikli fazada kuchlanish kichikroq bo'ladi. Uchta fazadagi yuklanish bir xil bo'lsa, neytral simdagi tok nolga teng bo'ladi. Bu holda neytral sim ulanmasa ham bo'ladi.
2. Agar neytral sim yo'qligida bitta fazada qisqa tutashuv bo'lsa, qolgan ikkita fazada kuchlanish V3 marta ko'payadi, chunki qisqa tutashgan faza bilan ulangan liniya simi neytral tugunga ulanib koladi. Natijada qolgan ikkita faza liniya kuchlanishi ostida bo'lib qolar ekan. Ma'lumki, liniya kuchlanishi faza kuchlanishidan V3 marta katta. Shu sabablarga ko'ra, neytral simning uzilib kolishiga yo'l qo'ymaslik uchun uning zanjiriga saqlagichlar va ajratgichlar qo'yilmaydi.
1-rasm Uch fazali to 'rt simli yulduz ulangan tarmoq Tadqiqot usullari
Iste'molchilar yulduz usulida ulanganda uch fazali tizim to'rt simli yoki uch simli bo'lishi mumkin. Elektr lampalar va boshqa bir fazali iste'molchilar har bir liniya simi bilan neytral sim orasiga ulanadi. Bu usulda ulanganda liniya simlaridagi toklar generatorning mos fazalaridagi toklarga teng buladi, ya'ni:
Ia = UN
Iste'molchilarning alohida fazalaridagi toklar ma'lum formulalarga ko'ra hisoblanadi:
I i =HM. I =H£
A r-7 , B ry , A ry
¿A ¿B ¿C
Kirxgofning birinchi qonuniga binoan neytral simdagi tokning oniy qiymati faza toklari oniy qiymatlarining yig'indisiga teng:
lN = lA + lB + lC
Fazalardagi yuklamalar bir xil bo'lganda har bir fazadagi toklar qiymatlari ham son jihatdan teng bo'ladi:
UAI = UBI = lid
Bunday yuklamada neytral simdagi tok qiymati nolga teng bo'ladi:
În = M + Ы - Ud = 0
Bunda faza toklarining vektor diagrammasi 1-гasmda ko'гsatilgandek bo'ladi. Vektoгlaгni simшetгik ko'chiгish oгqali teng tomonli uchbuгchak hosil qilish mumkin.
2-rasm. Simmetrikyuklamada toklarning vektor diagrammasi
Fazala^a ulangan yuklamalaг tuñicha bo'lganda esa nosimшetгik ish rejimi yuzaga keladi va neytral simda tok oqadi. Bunda fazalardagi toklar qiymati tuгlicha bo'ladi. Buni nosimmetrik yuklangan sistemaning vektor diagrammasi o^ali ko'гish mumkin (3-rasm).
Natijalar
Bu tokning qiymatini faza toklaгini vekto usulda qo'shish oгqali topish mumkin. Buni quyidagi misolni yechish orqali ishonch hosil qilish mumkin: Aytaylik, to'rt simli uch fazali tarmoqning liniya kuchlanishi UL= Uab=Ubc=Uac=100 V. Unga ulangan notekis yuklanishning har bitta fazadagi qarshiliklari Ra=200 Om, Rb=150 Om, Rc=50 Om. Neytral simdagi tokning amaliy qiymatini topib ko'raylik.
1. Har bitta fazadagi kuchlanish:
Vf
2. Fazalardagi toklar:
= = 0,28 A
uL 100
Vf : Vf
ur 57,7
Ra 200
Uf 57,7
RB 150
ur 57,7
Rc 50
Iß = -^ = —- = 0,38 A B RB 150
Uf 57,7 Ic =-L = ——= 115 a
c Rc 50 '
3. Vektorlarning uzunliklarini faza toklarining qiymatlariga mos ravishda olgan holda nosimmetrik yuklama uchun vektor diagramma quramiz (3-rasm):
3-rasm. Nosimmetrikyuklamada toklarning vektor diagrammasi 4. Vektorlarni simmetrik ko'chirish orqali quyidagini hosil qilamiz:
lA = 0,28 A
lB = 0.38 A
4-rasm. Nosimmetrik yuklamada toklarning vektorlarini ko 'chirish
Bundan ko'rinib turibdiki, yuklama nosimmetrik bo'lgani sababli uchburchak hosil bo'lmadi. Bunda IC vektorning oxiri va IA vektorning boshini tutashtiruvchi to'rtinchi vektorning uzunligi neytral simdagi tokning qiymatini bildiradi.
1д = 0,28 A
lB = 0.38 A
5-rasm. Nosimmetrik yuklamada nol simdagi tokning vektor diagrammasi
Demak, neytral simdagi tok IN=0,82 A.
Ushbu masalani kompyuter dasturi Matlab/Simulink orqali ham tadqiq etib ko'ramiz. Buning uchun neytrali yerga ulangan uch fazali to'rt simli tarmoqning immitatsion modelini Matlab/Simulink dasturida yaratamiz
(7-rasm) [2].
Yuqorida keltirilgan qiymatlarni bloklarning parametrlar oynasiga kiritamiz. Shundan so'ng modelni ishga tushirib o'lchov bloklariga ulangan displeylar orqali natijalarni olishimiz mumkin [3].
Block Parameters: Three-Phase Programmable Voltage Source ;
Three-Phase Programmable Voltage Source (mask) (link)
This block implements a three-phase zero-impedance voltage source. The common node (neutral) of the three sources is accessible via input 1 (N) of the block. Time variation for the amplitude, phase and frequency of the fundamental can be pre-programmed. In addition, two harmonics can be superimposed on the fundamental,
Note: For "Phasor simulation", frequency variation and harmonic injection are not allowed. Specify Order =1 and Seq=l,2 or 0 to inject additional fundamendal components A and B in any sequence,
Parameters Load Flow
Positive-sequence: [Amplltude(VrmsPh-Phi) Phase(deg.) Freq.(Hz)] |[100 0 60]
Time variation of: None
□ Fundamental and/or Harmonic generation:
OK
Cancel
Help Apply
|*i1 Block Parameters: Series RLC BranchZ X
Series RLC Branch (mask) (link)
Implements a series branch of RLC elements.
Use the 'Branch type1 parameter to add or remove elements from
the branch.
Parameters
Branch type:
R
Resistance (Ohms):
OK
Cancel
Help
Apply
6-rasm. Matlab/Simulink dasturida parametrlarni kiritish oynasi
- 2
7
21.61| 67.35I
Current Measurementl
RMS 0.2899
1(A)
-»|| 0.3822]]
1(B)
RMS 1 158
l(C)
powergui
0.8252||--| 5
KM)
R(A)
-vw
R(B)
R(C)
"0=
. asm. Uch fazali to 'rt simli tarmoqning immitatsion modeli. 1 - kuchlanish manbasi; 2 - o 'Ichov bloki; 3 - faza toklarini ko 'rsatuvchi display; 4 - faza iste'molchilari; 5 - neytral simdagi tokni ko 'rsatuvchi displey.
Xulosa
Modeldagi 5-blok ko'rsatib turibdiki, neytral simdagi tok qiymati In=0,8252 A ga teng va bu yuqoridagi grafik usul orqali olingan natija bilan bir xil.
Xulosa qilib aytilganda, nosimmetrik yuklama bo'lganda neytral simda tok hosil bo'ladi. Grafik usulda va Matlab/Simulink dasturida olingan natijalar buni tasdiqladi.
4
1
Adabiyotlar:
1. A. Xonboboyev, N. Xalilov. Umumiy elektrotexnika va elektronika asoslari. Toshkent, "O'zbekiston", 2000. 121-b.
2. В.С. Щербаков, А.А. Руппель, В.А. Глушец. Основы моделирования систем автоматического регулирования и электротехнических систем в среде Matlab и simulink. Омск, Издательство СибАДИ, 2003. 143-b.
3. И.В. Черных. Моделирование электротехнических устройств в Matlab, SimPowerSystem и Simulink. Питер, 2008. 266-c.
