Хүчдэлийн суулт ба чадлын чанарын нийтлэг асуудлууд
Цахилгаан хангамжийн чанарын нэг гол үзүүлэлт бол хэрэглэгчийн залгуур дээрх хүчдэл тогтвортой байх явдал юм. Бодит сүлжээнд дамжуулагч, хүчний трансформатор, шин зэрэг элемент бүр эсэргүүцэлтэй байдаг тул ачаалал нэмэгдэх тусам хүчдэл унаж, зарим үед огцом цохилт үүсдэг. Энэ нь Монголын алслагдсан дэд станцаас урт агаарын шугамаар тэжээгддэг сум, уурхайн хэрэглэгчдэд онцгой мэдрэгддэг асуудал бөгөөд эцсийн дүнд тоног төхөөрөмжийн ажиллагаа, үйлдвэрлэлийн тасралтгүй байдалд шууд нөлөөлдөг.
Хүчдэлийн суулт ба цохилтын учир
Хүчдэлийн суулт нь шугаманд гүйх гүйдэл болон дамжуулагчийн бүрэн эсэргүүцлээс шалтгаална. Идэвхтэй болон реактив бүрдэл хоёуланг нь харгалзсан ойролцоо томъёо:
ΔU = I × (R × cosφ + X × sinφ)
Энд R нь идэвхтэй, X нь реактив эсэргүүцэл. Практикт хүчдэлийн хазайлт дараах шалтгаанаар үүснэ:
- Урт шугам, бага огтлолтой дамжуулагчаар их ачаалал дамжуулах;
- Хүчирхэг хөдөлгүүр хөдлөх мөчид үүсэх залгааны их гүйдэл;
- Богино залгаа болон реле хамгаалалт ажиллах хүртэлх шилжилтийн процесс;
- Бага чадлын коэффициент (cosφ)-той хэрэглэгч ихээр реактив чадал татах.
Тоног төхөөрөмж, үйлдвэрлэлд үзүүлэх нөлөө
Хүчдэл хэт унах эсвэл цохилт өгөх нь тоног төхөөрөмжийн наслалт, найдвартай ажиллагааг бууруулна:
- Асинхрон хөдөлгүүр: хүчдэл унахад момент буурч, гүйдэл нэмэгдэн ороомог хэт халж, тусгаарлага хугардаг;
- Электроник хэрэгсэл, автомат удирдлага гэнэт унтарч технологийн процесс тасалдах;
- Гэрэлтүүлэг анивчих (flicker) нь ажлын нөхцөл, бүтээмжид сөргөөр нөлөөлөх;
- Давтагдсан цохилт конденсатор, хагас дамжуулагч элементийг эрт эвдэх.
Чадлын чанарын нийтлэг асуудлууд
Орчин үеийн сүлжээнд зөвхөн хүчдэлийн түвшин биш, долгионы хэлбэр, давтамжийн чанар мөн чухал болжээ. Түгээмэл тохиолддог асуудлууд:
- Гармоник гажилт — хувьсгуур, инвертор, LED хөрвүүлэгч зэрэг шугаман бус ачаалал долгионыг гуйвуулж, дамжуулагч болон трансформаторыг илүү халаана;
- Реактив чадлын илүүдэл — cosφ бага байх нь шугам, трансформаторыг дэмий ачаалж алдагдал нэмэгдүүлэх;
- Фазын тэнцвэргүй байдал — фаз хооронд ачаалал жигд бус хуваарилагдаж саармаг дамжуулагчаар илүүдэл гүйдэл гүйх;
- Богино хугацааны хүчдэлийн хонхор (sag) ба цохилт (swell).
Хэмжилт ба хяналт
Асуудлыг шийдэхээс өмнө найдвартай хэмжилт зайлшгүй. Дараах алхмуудыг баримтлана:
- Чадлын чанарын анализатор (power quality analyzer)-аар хүчдэл, гүйдэл, cosφ, гармоникийг тасралтгүй бүртгэх;
- Ачааллын оргил цагийн график гарган хамгийн их суулттай цэгийг тодорхойлох;
- Дэд станц болон таслуур, салгуур-ын залгаа дахь холболтын чанарыг шалгах;
- MNS болон IEC 61000 цувралын шаардлагатай хэмжсэн үзүүлэлтийг харьцуулах.
Шийдэл ба сайжруулах арга
Хүчдэлийн суулт, чадлын чанарын асуудлыг цогцоор нь авч үзэж шийднэ:
- Реактив чадлын компенсаци — конденсаторын батарей суурилуулж cosφ-г 0.92-0.95 хүртэл өсгөх. Шаардагдах чадлыг тооцох томъёо: Qc = P × (tgφ1 − tgφ2);
- Ачааллын оргилд ойр байгаа дамжуулагчийн огтлолыг нэмэх, шугамыг богиносгох;
- Трансформаторын ачааллын дор шилжүүлдэг (OLTC) шатлалыг ашиглан хүчдэлийг тохируулах;
- Идэвхтэй шүүлтүүрээр гармоникийг дарах, ачааллыг фаз хооронд жигд хуваарилах;
- Хүчирхэг хөдөлгүүрийг зөөлөн залгагч буюу давтамжийн хувьсгуураар асаах.
Дүгнэлт
Хүчдэлийн суулт болон чадлын чанарын асуудал нь тусдаа биш, харин ачаалал, дамжуулагчийн эсэргүүцэл, реактив чадал, гармоник зэрэг хүчин зүйлсийн нэгдмэл үр дагавар юм. Эхлээд найдвартай хэмжилтээр асуудлыг бодитоор тодорхойлж, дараа нь реактив чадлын компенсаци, дамжуулагчийн сайжруулалт, гармоникийн шүүлт зэрэг зорилтот арга хэмжээг хослуулах нь зөв шийдэл болно. Ялангуяа Монголын урт шугамтай, хүйтэн уур амьсгалтай нөхцөлд урьдчилан сэргийлэх үзлэг, тогтмол хяналт нь тоног төхөөрөмжийн наслалтыг уртасгаж, үйлдвэрлэлийн тасралтгүй, эдийн засгийн үр ашигтай ажиллагааг баталгаажуулна.