ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРИ трансформатор. Электр машиналари трансформаторлар

• Название: Электр машиналари трансформаторлар
• Дата: 22.02.2023
• Размер: 4.38 Mb.
• Имя файла: ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРИ трансформатор.doc
• Тип: Документы; #950933
• страница: 12 из 17

Б. Бехосдан қисқа туташув токи. Трансформаторнинг бехосдан қисқа туташувида, қисқа туташув синовидаги сингари бирламчи токнинг таркибидаги юксиз ишлаш токининг жуда кичиклиги сабабли, ҳисобга олмаслигимиз мумкин. Бу ҳолда трансформаторнинг алмаштириш схемаси умумий актив қаршилиги ва умумий индуктив қаршилиги (расм 4.2) бўлган элементар электр занжирига айланади (L_k – трансформаторнинг тарқоқлик индуктивлиги). Тарқоқ магнит майдонлар аксарият номагнит мухитдан оқиб ўтиши сабабли, L_k қ const бўлади. Бу ҳолда бехосдан қисқа туташувдаги э.ю.к. лар тенгламалари қуйидаги кўринишда бўлади:

(9.9)

бунда _к – трансформатор қисқа туташуви уланиш фазаси [₀ – қисқа туташув уланиш фазаси сингари (расм 9.1)].

Тенглама (9.9) ни қисқа туташув токи га нисбатан ечилса ва

деб ҳисобланса, қуйидагиларни ҳосил қиламиз:

(9.10)

Бу ерда ва - барқарорлашган ва эркин қисқа туташув токларининг оний қийматлари; - барқарорлашган қисқа туташув токининг амплитуда қиймати.


9.5-расм.


Трансформаторларни лойиҳалаш ва эксплуатациялашда ҳисобга олиниши лозим бўлган, қисқа туташувнинг энг ноқу лай (оғир) вазияти яъни u₁ нолдан ўтаётгандаги (u₁қ0) ҳолатдир; бу онда

(9.11)
Агар қисқа туташув жараёни трансформатор кучланишининг қиймати номинал бўлганда чекаётган бўлса, у ҳолда бунда u_k – фоизда ифодаланган қисқа туташув кучланиши; I_H – номинал ток.

Чегаравий идеал ҳолатда, яъни бўлганда, эркин ток сўнмайди (расм 9.5 даги штрих чизиқ), демак, бехосдан қисқа туташув бўлган ондан бошлаб ярим давр ўтиши билан қисқа туташув токининг амплитудаси барқарор қисқа туташув токининг амплитудасидан икки марта катта бўлади, яъни

Реал трансформаторларда нисбат қанча катта бўлса эркин токи шунча тез сўнади.

Кичик қувватли трансформаторларда нинг сўниш жараёни бир-икки давр давом этади, яъни R_kқ1,21,3. Ушбу нисбатан кичикроқ бўлган трансформаторларда R_kқ1,71,85.
9.2. Трансформаторлардаги ўта кучланганлик сабаблари
Трансформатор чулғамларининг изоляцияси кучланишнинг маълум қийматига мўлжалланган бўлади. Аммо улардаги кучланишнинг қиймати энг катта ишчи кучлнишидан ошмаслиги шарт.

Трансформатор чулғамларининг изоляцияси мўлжалланган кучланишга боғлиқ равишда қуйидаги энг катта ишчи кучланишлари белгиланган.

Жадвал 9.1.

Трансформатор изоляцияси мўлжалланган кучланиш, кВ	3	6	10	20	35	110	54	220
Энг катта ишчи кучланиш, кВ	3,5	6,9	11,5	23	40,5	121	69	242

Трансформатор чулғамидаги кучланишнинг энг катта ишчи кучланишидан ҳар қандай ошишига трансформатордаги ўта кучланганлик дейилади. Аксарият, ўта кучланганлик деб, даврий ёки нодаврий (аперидик) характердаги қисқа импульслар билан боғлиқ бўлган қисқа вақтли жараёнга айтилади.

Ўтакучланганлик қуйидаги сабабларга кўра ҳосил бўлиши мумкин:

1. 
   атмосферадаги ўзгаришлар туфайли: электр узатиш линиясига тўғридан-тўғри яшин тушиши, зарядланган булутларнинг разрядланиши натижасида ЭУЛ электромагнит индукцияси ҳодисалари, майда чангли шамол, қор ва бошқалар таъсирида ЭУЛ симларининг электрланиши ва бошқалар;
   
2. 
   коммутацион жараёнлар – юкланишларнинг уланиши узилиши, бехосдан ўзгариши натижасида тизимнинг электромагнит энергиясининг ўзгариши;
   
3. 
   жароҳат (авария) лар жараёни натижасида (қисқа туташув ва узилиш, қайта заминланиш ёйлари ва ҳ.к.).
   

Трансформатордаги ўтакучланганликдаги жараёнлар кечиши электромагнит тўлқиннинг шаклига боғлиқ. қуйидаги тўлқинлар турлари мавжуд: а) нодаврий оддий тўлқин (расм 9.6,а) ва мураккаб тўлқин (расм 9.6,б). Улардан оддийи атмосфера ўтакучланганлигидан пайдо бўлади; б) даврий тўлқинлар (расм 9.6,в), коммутацион жараёнлардан содир бўлади.

Тадқиқотлар шуларни кўрсатадики: а) улаш, ўчириш жараёнлари туфайли содир бўлувчи (коммутацион) ўта кучланганликлар натижасида фаза кучланишлари номинал қийматдан 2-5 марта ортади; б) шикастланиш (авария) ўтакучланганлигида -7-8 марта ва в) атмосфера сабабли ўтакуч-ланганликларда -7-12 марта ортади.

Линия ишчи кучланишидан 2,5 марта ошган ўта кучланганлик хавфсиз ҳисобланади; ундан юқорилари эса хавфли дейилади.

Трансформатор чулғамларининг қисмаларигача етувчи ўта кучланганликдан ҳар хил турдаги ҳимоялар ёрдамида эҳтиётланиш мумкин. Аммо, трансформаторнинг чулғамларида содир бўлувчи ўта кучланганлик анчагина хавфлидир. Электромагнит тўлқинлари чулғам бўйича тақсимланишида трансформатор чулғамларининг ўрамалари, баъзида эса, айрим ўрамлари орасидаги ўта кучланганлик трансформатор нормал режимидаги кучланишга нисбатан анчагина ортиши мумкин. Тажриба кўрсатадиики, аксарият чулғамлар қисмаларига яқин жойлашган ўрамлари тезроқ шикастланадилар, бироқ, умуман олганда, ўта кучланганлик ва унинг натижаси сифатида, изоляциянинг тешилиши (бузилиши), чулғамнинг ихтиёрий нуқтасида содир бўлиши мумкин. Бу эса, трансформаторнинг ишдан чиқишига ва у билан боғлиқ бўлган бошқа қурилмаларнинг нормал ишлаши бузилишига олиб келади. Шу сабабли, трансформаторнинг ўта кучланганлиги кўпгина тадқиқотларнинг олиб борилишига сабаб бўлади.

Шуни назарда тутиш керакки, траснформатор чулғамида ўта кучланганлик тўлқинининг тақсимланиши жараёни, мураккаб ва ўта ҳажмда математик анализга бўйсинмайди. Уни ўрганиш учун кўпгина соддалаштирувчи фаразлар қабул қилиниб, мазкур жараённинг асосий хусусиятларига эътиборни қаратади. Олинган натижалар бир қатор муҳим хулосалар чиқаришга имкон беради ва ўта кучланишга бўлган янгича муносабатларни шакллантиришга, хусусан янги яшинга чидамли трансформатор турини ривожлантиришга имкон берди.
9.3. Трансформаторнинг ўта кучланганлигидаги алмаштириш схемаси
Трансформатордаги ўта кучланганликнинг соддалаштирилган вазиятини кўрамиз, яъни тармоқнинг А линиясидан трансформатор ЮК ли чулғамининг фақат А қисмасига (расм 9.7) келувчи ўтакучланганликни ўрганамиз ва чулғамнинг бошқа қисмаси Х (нейтраль) ёки ажратилган (изоляцияланган) ёки заминланган деб фараз қиламиз.

Б арқарорлашган режимда ишлаётганда ток фақат чулғамдан ўтади ва ўз йўлида актив ва индуктив қаршиликларга учрайди. Аммо, ўта кучланганликда бу жараён тубдан ўзгаради. Ҳақиқатдан ҳам, ўта кучланганлик билан боғлиқ бўлган жараёнлар шундай катта тезликда кечадики, трансформаторда жуда юқори давр тезликли тебранма жараёндек қабул қилинади. Бунда трансформаторнинг индуктив қаршилиги жуда катта қийматда бўлиб, сиғим қаршилиги, аксинча, жуда кичрайиб кетади.

Шу туфайли, ўта кучланганликда ток фақат сиғим қаршиликларидан оқади деб ҳисоблаймиз. Жараённи соддалаштириш учун алоҳида чулғамлар орасидаги сиғим ҳисобга олинмайди. Бундай шароитда трансформаторнинг алмаштириш схемаси расм 9.8. да кўрсатилгандек бўлади.

С сиғимлар кетма-кет уланганликлари учун, чулғамнинг узунлиги бўйича умумий сиғим қуйидагича аниқланади

бунда n – чулғамнинг ташкил этувчи қисмларининг сони.

Заминга нисбатан сиғимлар С₃ параллел уланганлиги учун, чулғамнинг заминга нисбатан сиғими:


9.8-расм.
С₃₁ қ nC₃

Ушбу С_ум ва С₃₁ сиғимларини битта эквивалент сиғими ёки кириш сиғими билан алмаштириш мумкин:

Трансформатордаги ўта кучланганлик билан боғлиқ жараённи татқиқот қилинганда, трансформаторга тўғри бурчакли шаклдаги жуда узун тўлқин келаяпти, деб фараз қилинади. Маълумки, ўта кучланганлик тўлқили линия бўйлаб (L ва С_л – линиянинг бир узунлик бирлигига мос келувчи индуктивлиги ва сиғими) тезлик билан тарқалади. Ҳаво линиялари учун бу тезлик ёруғлик тезлигига яқин. Бунда линиянинг асосий хусусиятларидан бири, унинг тўлқин қаршилиги дир; ҳаво линиялари учун z  350  450 Ом; кабель линияларининг катта сиғимлилиги учун z  50 Ом. Трансформаторнинг тўлқин қаршиликлари ҳаво линияларининг тўлқин қаршилигидан бир неча марта каттадир.

Назарий электротехника асослари курсидан маълумки, кучланиш тўлқини тўлқин қаршилиги кичик бўлган занжирдан – мазкур шароитда электр тармоғидан – тўлқин қаршилиги катта бўлган занжирга – трансформаторга ўтганда, трансформатор қисмаларидаги кучланиш ортади, баъзан иккиланиш мумкин (расм 9.8). Трансформатор қисмаларидаги кучланишнинг U₀ қийматидан 2U_оқ қийматигача ортишига сарфланган вақт нисбатан кичик – тахминан 0,1 мк сек. Бундай кичик вақт оралиғда тахминан бир онда трансформаторнинг сиғимли занжири (расм 9.7) зарядланади ва чулғам бўйлаб кучланишнинг бошланғич тақсимланиш тасвири ҳосил бўлади. Бундай тақсимланиш тасвири трансформатор барқарорлашган режимидаги чулғам кучланиши тақсимланиши тасвиридан кескин фарқланади.

Ўта кучланганлик жараёнининг кейинги кечиши ва трансформатор чулғами сиғим ва индуктив қаршиликларнинг мураккаб мажмуасидан иборат бўлганлиги сабабли, тақсимланишнинг бошланғич ҳолатидан барқарорлашган ҳолатига ўтиш жараёни чулғамнинг актив қаршиликлари ва изоляциянинг ўтказувчанлиги таъсирида секин-аста сўнувчи тебранма жараёндан иборатдир.
9.4. Трансформатор чулғами бўйлаб кучланишнинг

бошланғич тақсимланиши
Расм 9.7 даги схемадаги чулғамнинг Х қисмаси заминланган деб фараз қилайлик. Агар заминлаш сиғими С₃ бўлмаганда, ҳамма С сиғимлар кетма-кет уланиб, бундай занжирнинг ҳамма қисмидан бир хил қийматдаги ток оқарди. Сиғимлар С нинг тенглигида, чулғам узунлиги бўйлаб барқарорлашган режимдагидек, ўта кучланганлик текис тақсимланар эди. Расм 9.4, а да бундай тақсимланиш М ва N нуқталарни бирлаштирувчи нишаб (қия) тўғри чизиқ билан ифодаланган. Бу нуқталар ўз ўрни билан чулғамнинг қисмаларидаги кучланишни белгилаб, М да U кучланишга ва N да U_қо бўлади.

Аксинча, агар С сиғимлари бўлмаса (С=0), ток линиядан заминга биринчи жойлашган С₃ сиғими орқали ўтар эди. Физик жиҳатдан бу жараён шуни кўрсатадики, ҳамма кучланиш биринчи ўрамда тўпланади ва шунинг учун ниҳоятда ўтакучланган бўлади. Расм 9.9, а да кучланишнинг бундай тарқалиши М нуқтани координата боши билан бирлаштирувчи вертикал чизиқ тасвирлайди. Аслида эса, чулғам узунлиги бўйлаб кучланишнинг тақсимланиш тасвири юқоридаги икки тўғри чизиқлар оралиғида жойлашади.


9.9-расм.
Кучланишнинг тақсимланиши характерини мисолда кўрайлик. Фараз қилайлик, Ю.К. чулғами n қ 5 қисмдан (ўрамдан) иборат ва С = С₃ (расм 9.10,а). U₁, U₂, …, ₅ – сиғим С₃ нинг қисмаларидаги кучланишлар, бунда сиғимларнинг саноғини чулғам кети Х дан боши А га томон қабул қиламиз. У ҳолда , бунда q₁=q – чулғам кетидан бошлаб биринчи сиғимнинг заряди. С₃ ва С сиғимлари кетма-кет уланганликлари учун,

Бу ҳолда кучланиш аммо бўлганлиги учун, q₂ қ 2q. Шунга ўхшаш Бу эса q₃ заряднинг қийматини аниқлашга имкон беради: ёки шу сабабли q₃ = 5q.

Зарядларнинг қийматини шу тариқа ҳисоблашда давом этсак, расм 9.10,б даги занжирни ҳосил қиламиз, бунда

Тўлароқ математик таҳлил шуни кўрсатадики, занжир бўйлаб (чулғам бўйлаб) кучланишнинг тақсим-ланиши гиперболик функция қонунига кўра ўзгариб, чулғам кетидан х масофада жойлашган ихтиёрий нуқтанинг заминга нисбатан кучланиши U_х қуйидаги боғланиш орқали аниқланади:
а) заминланган нейтрал билан:

(9.12)

б) изоляцияланган нейтрал билан:

(9.13)


Бунда U – трансформатор (расм 9.8,б) чулғамидаги кучланиши; ; l – трансформатор чулғами-нинг тўла қаршилиги.

9.10-расм.
Ҳозирги замон трансфор-маторларида қ515; шу сабабли (9.12) ва (9.13) тенгликлар иккала кўрилаётган ҳол (расм 9.9,а ва б) учун кучланишнинг бошланғич тақсимланишини тахминан бир хил қийматларини кўрсатади. Биз юқорида кўраётган хусусий ҳолда С₃₁=5С, С_ум=6/5 ва Расм 9.10,б да келтирилган занжирга мос келган кучланиш тақсимланиши эгрилиги, (9.12) ва (9.13) тенгликлар ёрдамида ҳисобланган ва расм 9.9,а ва б да кўрсатилган эгри чизиққа ўхшаш эканлигини кўриш мумкин.

Чулғамнинг электрик мустаҳкамлигини ҳисоблаш учун чулғамнинг икки қўшни элементлари (ўрамалари, ўрамлари) орасидаги кучланиш градиентини (кучланишнинг ўзгариш даражаси) аниқлаш лозим. Расм 9.9.,а ва б лардан кўринадики, вақтнинг ўзгариши бошланишида кучланишнинг энг катта градиенти чулғам бошланишидаги бунинг биринчи ўрамлари тўғри келади, яъни да. Бу градиентнинг сон қиймати (9.12) ва (9.13) тенгликлардан олинган ҳосилага тенг. Бунда бўлганида эканини ҳисобга олиб, қуйидагини ҳосил қиламиз:

(9.14)

Бу тенгликдаги биринчи кўпайтма чулғам узунлиги бўйлаб кучланишнинг текис тақсимлангандаги кучланиш градиентини берса, иккинчиси, вақтнинг ўзгариши бошланишида чулғамнинг А бошига яқин жойлашган элементларига кучланиш текис тақсимланганлигидан марта каттароқ эканлигини кўрсатади. Бу ҳол чулғам ўрамлари изоляциясини мустаҳкамлашга мажбур қилади.
9.5. Ўткинчи жараён ва кучланишнинг якуний тақсимланиши
Расм 9.9,а ва б да  = 10 учун келтирилган эгри чизиғи кучланиш тақсимланишининг вақт бўйича бошланғич вақтига (t=0) мос келади. Ундан сўнг ўткинчи жараён бошланиб, маълум вақт оралиғидан сўнг, ўткинчи жараён охирида кучланиш тўлқини чулғам бўйлаб бир меъёрда тақсимланади. Чулғам нейтрали заминланган бўлса, кучланишнинг якуний (ўткинчи жараён якунида) тақсимланиши расм 9.11,а даги MN чизиқ билан ифодаланди. Изоляцияланган нейтралда эса чулғамнинг ҳамма қисмлари бир хил қийматдаги потенциалга эга бўлиб, расм 9.11, б даги M’N’ тўғри чизиқ билан ифодаланади. Юқорида таъкидланганидек, ўтакучланганликнинг бошланғич тақсимланишидан якуний тақсимланишига ўтиши тебранишлардан иборат бўлган ўткинчи жараён натижасида содир бўлади. Бундай ўткинчи жараёнларни анализ мураккаблиги шундан иборатки, унда чулғам таркибий қисмлари орасидаги ўзаро боғлиқликлар таъсири оддий қонуниятларга бўйсинмайди.

Тилга олинган таъсирларни соддалаштириш мақсадида, у ёки бу фаразларни қабул қилиш, трансформатор чулғамидаги тебранишлар кечишининг у ёки бу қонунияти ҳосил қилинади. Энг содда фаразлар натижасида изланаётган математик боғланишлар тўртинчи даражадан кам бўлмаган хусусий ҳосилали дифференциал тенгламалардан иборат бўлади. Бу тенгламалар ечимларини анализ қилиш қуйидаги хулосаларни беради: а) чулғамдаги жараён даврий бўлиб, кўрсаткичли (экспотенциал) функцияси қонунияти билан сўнувчи бўлади; кучланишнинг қиймати фазода х координата (ёки чулғам узунлиги) бўйича ва вақт бўйича ўзгаради; б) кучланишнинг якуний тақсимланиши (расм 9.11,а ва б даги MN ва M’N’ чизиқлари) чизиқларини тебраниш жараён кечиш ўқлари деб қабул қилиш мумкин; эҳтимол тебранишлар чегаралари расм 9.11,а ва б даги штрихланган юзаларда жойлашади; в) бошланғич ва якуний кучланишлар тақсимланиши ораларидаги айирмани гармоник қаторга ёйиш мумкин, бунда: нейтрали заминланган трансформатор учун бир, икки, уч ва ҳ.к. ярим тўлқинлардан иборат (расм 9.11,в) гармоник қатор, изоляцияланган нейтралли трансформаторлар учун эса ва ҳ.к. тўлқинлардан иборат (расм 9.11,г) гармоник қаторлар ҳосил бўлади; вақт бўйича юқори гармоникалар давр тезлик билан (бунда  - гармоник қатор тартиби) тебранадилар.

Кучланиш гармоникаларининг ҳар хил тартибдагилари чулғамнинг узунлиги бўйлаб ҳар хил тезлик билан тарқаладилар, шу туфайли чулғамдан ўтувчи тўлқин узлуксиз деформацияланади (шакл ўзгартиради). Расм 9.12.а да заминланган ва расм 9.12, б да изоляцияланган нейтралли чулғамларнинг узунлиги бўйича вақтнинг ҳар хил онлари учун кучланиш тақсимланиши кўрсатилган, бу расмларда вақтнинг, бошланғич кучланиш тақсимангандан бошланган қиймати тебраниш даврининг улуши сифатида берилган. Таҳлил шуни кўрсатадики, трансформаторнинг тўлқин қаршилиги ўзгармас қиймат бўлмай, гармоник қатор тартибининг функцияси экан. Тўлқин деформацияланиши ва тўлқин қаршиликларига кўра, трансформатор электр ўтказиш линияси (йўли) дан кескин фарқ қилади, чунки ЭЎЛ сидан тўлқин ҳеч қандай ўзгаришсиз тарқалади ва ЭЎЛ лар ҳар қандай тўлқин ва импульслар учун ўзгармас тўлқин қаршилигига эга.

Бундан мураккаброқ ҳодиса бўлмиш, трансформаторга ихтиёрий шаклдаги нодаврий импульснинг таъсирини ҳам юқоридаги тарзда таҳлил қилиш мумкин. Агар импульс юқори давр тезликка эга бўлган тўлқин бўлса, шу давр тезликдаги импульс ва ташкил этувчи гармоникаларнинг бири билан резонанс ҳодисаси вужудга келиш хавфи мавжуд. Натижада, трансформатор чулғамининг бирор нуқтаси ва замин орасида ёки чулғамнинг қўшни қисмлари (ўрамлари) орасида каттагина кучланиш градиенти ҳосил бўлиши мумкин. Бу ҳодисаларнинг ҳар бирида, трансформаторни анча вақтгача ишдан чиқарувчи, трансформатор шикасти (аварияси) содир бўлиши мумкин.


9.6. Трансформаторларни ўта кучланганликдан ҳимоялаш

Трансформаторларни ўта кучланганликдан ҳимоялаш тадбирлари икки хил бўлади – ташқи ва ички. Ҳимоялашнинг ташқи тадбирлари, трансформаторга келаётган тўлқинни керакли даражада хавфсизлантириш (амплитудасини камайтириб) мақсадида бажарилади. Бу тадбирларга қуйидагилар киради: ЭЎЛ ларнинг трассасини тўғри танлаш; заминловчи тросларни ўрнатиш, ҳар хил турдаги зарядсизлагичларни ўрнатиш ва шунингдек, мувофиқловчи деб номланган, махсус «учқунли оралиқлар» ёрламида ҳамма изоляция тизимини мувофиқлаш (бунда чулғам изоляцияси бутун тизимда энг кучли бўлиб қолишини таъминлаш).

Илгари, ҳимоя тадбирлари сифатида қўлланилган реактив ўрамалар ва конденсаторлар ҳозирги вақтда ишлатилмайди, чунки тажриба шуни кўрсатадики ва таҳлил тасдиқладики, бундай ҳимоялашнинг самараси етарлича эмас экан.

Трансформаторларни ҳимоялашнинг ички тадбирларига қуйидагилар киради: чулғам бошланиши ва тугашидаги (сўнгги) ўрамаларнинг изоляциясини кучайтириш (юқорида кўрганимиздек, бу ерда кучланишнинг юқори градиенти вужудга келади); трансформаторни сиғимли ҳимоялаш.

Ҳозирги вақтда ишлаб чиқарилаётган кучланиши 38,5 кВ гача бўлган куч трансформаторлар ўтакучланганлик ҳимояси фақат Ю.К ли чулғамлар сўнгги ўрамлари ҳисобига амалга оширилади. Бундай трансформаторнинг нормал ўрамалари изоляцияси иккала томон қалинлиги 0,5 мм бўлса, изоляцияси кучайтирилган ўрамалар 1,4 мм қалинликдаги изоляция билан бириктирилади. Бундай ҳолда чулғам совитилиши қийинлашгани учун, кучайтирилган изоляцияли ўрамаларнинг ток зичлиги нормал ўрамаларникидан 20-30% га камроқ бўлади. Кучайтирилган изоляцияли ўрамалар сони чулғам умумий ўрамалари сонининг 5-7% ни ташкил қилади.

Кучланиши 110 кВ ва ундан юқори бўлган трансформаторларда чулғамларнинг сўнгги ўрамлари изоляциясини кучайтириш билан бирга, сиғимли ҳимоя шундай қўлланиладики, ўта кучланганлик импульси чулғам узунлиги бўйича, кучланишнинг якуний тақсимланишига ўхшаш, бир текисда тақсимлансин. Бундай чулғамда чулғам қисмлари орасида кучли тебранишлар жараёни бўлмайди ва шу туфайли, ҳаддан ташқари кучли кучланиш градиенти ҳосил бўлмайди. Бундай ҳимоя билан таъминланган трансформаторлар резонанслашмайдиган ёки яшинга чидамли дейилади.

Сиғимли ҳимоялаш қуйидагича амалга оширилади. Агар трансформатор чулғамини шундай бажариш мумкин бўлсаки, ундаги С₃₁= 0 бўлса, у ҳолда бўлади; бу ҳолда расм 9.9, а ва б дан кўринганидек, чулғам бўйлаб кучланишнинг тақсимланиши, ўта кучланишнинг биринчи онидаёқ, яъни трансформаторга ўтакучланганлик тўлқинини келишининг биринчи онидаёқ, бир текисда тақсимланади. Заминга нисбатан сиғимни йўқотиб бўлмайди, аммо бу сиғимни зарядловчи токларни трансформатор чулғамини экранловчи химоя сиғимлари С_ср линиядан келаётган ток билан компенсациялаш мумкин.

Ҳимоя сиғимини ҳосил қилиш учун ҳар хил йўллардан фойдаланилади.

Расм 9.11,а да ҳимоя сиғимини ҳосил қилиш махсус экранловчи қалқон ёрдамида бажарилган, нейтрали заминланган тизим кўрсатилган. Бунда ҳимоя сиғимининг қалқони изоляцияланган ҳолда устидан металлаштирилган юза ҳосил қилиниб, у ўз навбатида, чулғамнинг фаза уланган учига улаб қўйилади. Ҳимоя сиғимларини танлангандан сўнг, мазкур заминланган сиғимни зарядловчи ток, масалан С₃₂ сиғимини зарядловчи токи (ёки С₃₃ ва ва ҳ.к.) бевосита С₃₂ сиғими (С₃₃ ва ҳ.к.) орқали, кетма-кет уланган С (С₁, С₂, С₃ … С₅) сиғимлардан ўтмаган ҳолда келтирилади. Шу сабабли, расм 9.11,а даги схемани расм 9.11,б даги схема билан алмаштириш мумкин. Унинг чап томони сиғимлардан иборат бўлиб, демак резонансланмайдиган тизимни ташкил этади.

9.11-расм.


Шу схеманинг ўнг томонини икки параллел шахобчалар ташкил этиб, улардан бири кетма-кет уланган индуктивликларни ҳосил қилиб, иккинчиси ўрамалар орасидаги сиғимлардан иборат ҳар бир занжирнинг ҳамма ташкил этувчилари бир хил; шунинг учун ҳар бир занжирдаги ҳар бир ташкил этувчиларидаги кучланишлар бир хил бўлиб, барча занжирдан унинг ҳамма узунлиги бўйлаб маълум қийматдаги ток оқади. Улагич bb’, cc’ ва ҳ.к. лардан ток оқмайди, яъни икки занжир шундай уланганки, улар бир-бирига электрик боғлиқ бўлмаган мустақил занжирлардек туюлади. Шу сабабли, схеманинг ўнг қисми, чап қисми сингари норезонанс тизимларни ташкил этадилар.

Экранловчи қалқонлар сифатида бажарилган ҳимоя сиғимлари трансформатор тузилишини мураккаблаштиради. Шу сабабли Москва трансформатор заводида (муаллиф С.И. Рабинович ва б.) қисман сиғимли ҳимоялаш тизими ташкил этилди. Бундай ҳимоялаш схемаси расм 9.12 да келтирилган. Ҳимоялаш анжомлари қуйидагилардан иборат: а) бир томон қалинлиги 3,5-5 мм бўлган, кучайтирилган изоляцияли А ўрамаси; б) унга ўхшаш кучайтирилган изоляцияли В ўрамаси ва ўрамага бандажланган (ўрамага белбоғланган) экранлашган сиғим ЭС ва б.) нормал изоляцияли ва экранлашган сиғимли ЭС тўртта С ўрамалари.

Кучайтирилган изоляцияли ўрамаларнинг ўтказгичлари кесим юзаси 1.5-2 марта каттароқ ва бошқа ўрамаларга нисбатан кичикроқ ток зичлиги билан бажарилади.

Экранлашган сиғимлар мазкур ҳимояланаётган ўрама ясалган мис ўтказгичлардан тайёрланади ва чулғамнинг линия уланган учига уланади, яъни линиянинг потенциалига эга бўладилар. Экран ўтказгичи чулғам ўрамасидан бир томони 5 мм қалинликдаги изоляция билан пухта изоляцияланади. Ўрама ва экран орасидаги масофа керакли қийматдаги ҳимоя сиғимини ҳосил қилади. Экранлаштирувчи сиғим берк контур ҳосил қилмаслиги лозим (қисқа туташган ўрам ҳосил қилмаслик учун) ва ўраманинг узунлиги бўйлаб, ўрама айлана узунлигининг 2/3 қисмини ташкил этади.


9.13-расм.


9.14-расм.


Ўрама бошланишида кучланиш градиентлари энг катта қийматга эга бўлганлиги сабабли, унинг ўрамалари орасидаги кучланишни иложи борича текис тақсимланишини таъминлаш муҳим аҳамиятга эга. Шу сабабли ҳозирги замон кучли трансформаторларида экранлаштирилган сиғимларга қўшимча равишда ҳалқали сиғимлар қўлланилади. Уларнинг тузилиши қуйидагича бўлади: прессланган электрокартондан қалинлиги 8-10 мм ли ва учлари думалоқлаштирилган ҳалқа (шайба) лар мис тасмаси билан ўралади ва устидан изоляцияланади (расм 9.13). Мис тасма улаш кабели ёрдамида чулғамнинг линия учи ёки нейтралига уланади. Ҳалқали сиғим, экранлаштирилган сиғим каби, электрик контурни ташкил этмаслиги лозим.

Тажрибалар шуни кўрсатадики, юқоридаги усулда ҳимояланган трансформаторлар ўзининг таъсири билан энг хавфли бўлган атмосфера ўтакучланганлигига нисбатан чидамли бўлади. Шунинг учун бундай трансформаторлар аксарият яшинга чидамли дейилади.

Трансформаторни шундай ўта кучланганликдан ҳимоялаш мақсадида кўп қатламли цилиндрик чулғамлар (расм 9.14) қўлланилади. Бунда қатламлараро сиғим С_ум нинг қиймати заминга нисбатан сиғим С_з1 қийматидан анчагина каттароқдир. Демак, катта эмас ва кучланишнинг бошланғич тақсимланиши якуний тақсимланишдан катта фарқ қилмайди. қатламлараро сиғимни тенглаштириш ва чулғам ва ўзак орасидаги сиғимни йўқотиш учун бир ёки бир неча цилиндрик экран (расм 9.14) қўлланилади.