Mavzu 1 : Elektr energetika tizimlarining elementlari. Elektr energetika tizimi va tarmoqlari holatlari va unda kechadigan jarayonlar. Elektr energetikaning asosiy masalalari va ularni kompyuterda yechishni tashkil etish

Tenglamalar tuzish. Tugun potentsiallari va tarmoq toklari. 1- va 3- tugunlar orasidagi U₁₃ kuchlanish shu nuqtalarning potentsiallari ₁ va ₃ bilan quyidagicha bog`langan U₁₃ = ₁ + ₃ , lekin ₃ = 0 deb qabul qilingan. Bu kuchlanish I₁ tokli tarmoq uchun

U₁₃ = E₁ - R₁I₁
kabi aniqlanadi. Om qonuniga asosan
I₁= (E₁ - U₁₃ ) / R₁ = (E₁ - U₁₃ ) g₁ (a)
Xuddi shunday I₃ va I₅ toklar uchun
I₃= (E₃ +U₁₃ ) /R₃ = (E₃ + U₁₃ ) g₃ (b)
I₅= (₁ - ₂) / R₅ =((₁ - ₂ ) g₅ = U₁₂ g₅ (v)
Kirxgofning I-qonuniga asosan tanlangan toklarni yo`nalishi bo`yicha 1-tugun uchun
I₁ – I₃ - I₅ – I_k = 0 (1)
a,b,v dagi toklarni ifodalarini (1) ifodaga qo`ysaq.
(E<sub>1</sub> - U<sub>13</sub> ) g<sub>1</sub> - (E<sub>3</sub> + U<sub>13</sub> ) g<sub>3</sub> - U<sub>12</sub> g<sub>5</sub> – I<sub>k</sub> = 0
( g<sub>1</sub> + g<sub>3</sub> +g<sub>5</sub> ) <sub>1</sub> - g<sub>5</sub><sub>2</sub> = E<sub>1</sub> g<sub>1</sub> - E<sub>3</sub> g<sub>3</sub> – I<sub>k</sub> (2)
2 - tugundagi tok
I<sub>2</sub>= (E<sub>2</sub> + U<sub>23</sub> ) / R<sub>2</sub> = (E<sub>2</sub> + <sub>2</sub> - <sub>3</sub> ) g<sub>2</sub>
I<sub>4</sub>= (<sub>2</sub> - <sub>3</sub> ) / R<sub>4</sub> = (<sub>2</sub> - <sub>3</sub> ) g<sub>4</sub>
I<sub>5</sub>= (<sub>1</sub> - <sub>2</sub>) / R<sub>5</sub> =(<sub>1</sub> - <sub>2</sub> ) g<sub>5</sub> = U<sub>12</sub> g<sub>5</sub>
va tok manbasini toki I<sub>k</sub>
Kirxgofni 1-qonuniga asosan I<sub>k</sub> =I<sub>2</sub> + I<sub>4</sub> - I<sub>5</sub>
Tarmoqlardagi toklarni potentsiallar va o`tkazuvchanliklar orqali ifodalab,
- ₁ g₅ + (g₂ + g₄ + g₅ ) ₂ = I_k - E₂ g₂ (3) Oxirgi (3) tenglama va oldin hosil qilingan (2) tenglama bilan birgalikda izlanayotgan va potentsiallar tenglamalar sistemasini hosil qiladi va bular orqali nomalum potentsiallar aniqlanadi, undan keyin a, b, v ifodalardan tarmoqlardagi toklar aniqlanadi.
v) Tenglamalarni tarkibi. Xususiy va umumiy o`tkazuvchanliklar. (2) tenglamani qo`shiluvchilarini qaraymiz. 1-tugunni potentsiali shu tugunga keluvchi tarmoqlar o`tkazuvchanliklarini yig`indisiga ko`paytiriladi (tok manbasi bo`lgan tarmoq o`tkazuvchanligi nolga teng). Bu yig`indi K-tarmoqning xususiy o`tkazuvchanligi deyiladi va ikkita bir xil indeks bilan belgilanadi g<sub>kk</sub> , masalan, 1-tugun uchun
g<sub>11</sub> = g<sub>1</sub> + g<sub>3</sub> + g<sub>5</sub>
2-tugunni potentsiali <sub>2</sub> , 1-tugun bilan birlashtiruvchi tarmoqlar o`tkazuvchanligining yig`indisiga ko`paytiriladi va g₁₂ kabi belgilanadi. Istalgan ikkita k va l tugunlar uchun gkl kabi belgilanadi.
Istalgan ikki tugun orasidagi o`tkazuvchanliklar yig`indisiga umumiy o`tkazuvchanlik deyiladi. Qaralayetgan tugunlar uchun g<sub>kl</sub> = g<sub>12</sub> = g<sub>5</sub> ko`rinishidagi ko`paytma (tarmoq EYUK va shu tarmoq o`tkazuvchanligi) ekvivalent tok manbasini ifodasidir, (2) tenglamani o`ng tomoni 1 - tugunga ulangan tarmoqlardagi manbalar toklarining algebraik yig`indisidir.
Agar bu toklar qaralayetgan tugunga yo`nalgan bo`lsa, musbat, aks holda manfiy bo`ladi.
K tugunga keladigan tarmoqlardagi manbalar toklarining algebraik yig`indisi - tugun toki deyiladi. (I_kk bilan belgilanadi), masalan 1-tugun uchun
I_kk =I₁₁ = g₁₁ E₁ - g₃E₃ - I_k
Ta'rifga asosan (2) tenglama quyidagicha bo`ladi:
g<sub>11</sub><sub>1</sub> - g<sub>12</sub><sub>2</sub> = I<sub>11</sub> (g)
Xuddi shunga o`xshash 2-tugun tenglamasini yozish mumkin.
-g₂₁₁ + g₂₂₂ = I₂₂ (d)
bu yerda g₁₂ = g₅ - 1- va 2-tugunlarni umumiy o`tkazuvchanligi
g<sub>22</sub> = 1/ R<sub>5</sub> +1/ R<sub>4</sub> + 1/ R<sub>2</sub> = g<sub>5</sub> + g<sub>4</sub> + g<sub>2</sub> - 2-tugunning xususiy o`tkazuvchanligi
I₂₂ = - g₂I₂ + I_k - 2-tugunning toki
(g) va (d) tenglamalar sistemasidan ko`rinib turibdiki, xususiy o`tkazuvchanlik musbat ishora bilan, umumiy o`tkazuvchanlik manfiy ishoralar bilan olinadi.
Agar qandaydir tugunlar o`rtasida ularni bog`lovchi tarmoqlar bo`lmasa, mos keluvchi o`tkazuvchanlik nol bo`ladi.
Agar qandaydir tugunga ulangan tarmoqlarda manbalar bo`lmasa shu tugunni tugun toki nolga teng bo`ladi.
Agar qandaydir tarmoqda ideal EYUK manbasi bo`lsa (bu tarmoq o`tkazuvchanligi cheksizlikka teng), shu tarmoqdagi tugunlardan birortasini potentsialini (manba qutblaridan birini) nol deb olish qulay. Bu vaqtda ikkinchi nuqta potentsiali (manba qutblarini ikkinchisi) EYUK kattaligicha farq qiladi (ishorasini hisobga olgan holda) va tenglamalar soni bir birlikka kamayadi.
Umuman olganda agar sxemada n ta tugunlar bo`lsa, unga n - 1 tenglamalar sistemasi to`g`ri keladi.
g<sub>11</sub> <sub>1</sub> + g<sub>12</sub><sub>1</sub> + ….. + <sub>n-1</sub> g1<sub>,n-1</sub> = I<sub>11</sub>
g<sub>21</sub><sub>1</sub> + g<sub>22</sub><sub>2</sub> + …… +<sub>n-1</sub> g<sub>2,n-1</sub> = I<sub>22</sub> (e)
……………………………….………….
g<sub>n-1,1</sub> <sub>1</sub> + g<sub>n-1,2</sub><sub>2</sub> + ……<sub>n-1</sub>g<sub>n-1,n -1</sub> =I <sub>n-1,n -1</sub>
bu yerda g<sub>kk</sub> - k - tugunda o`tkazuvchi tarmoqlar o`tkazuvchanliklarini yig`indisi g_km - k - va m - tugunlarni birlashtiruvchi o`tkazuvchanliklar yig`indisi va minus ishora bilan olinadi.
I_kk - k- tugunni tugun toki, agar k -tugunga tok manbasidan tok kesa musbat, agar ketsa manfiy ishora bilan olinadi.
(e) tenglamalar sistemasini potentsiallarga nisbatan yechilgandan keyin tarmoqlardagi toklar tarkibida EYUK bo`lgan zanjir qismi uchun Om qonuniga asosan topiladi.