Reaktorių funkcijos ir klasifikacijos

Reaktorius taip pat vadinamas induktoriumi. Kai laidininkas yra maitinamas, jis sukuria magnetinį lauką tam tikroje erdvėje, kurią jis užima. Todėl visi srovę{2}}nešantys elektros laidininkai pasižymi bendromis indukcinėmis savybėmis. Tačiau ilgas tiesus laidininkas turi mažą induktyvumą ir sukuria silpną magnetinį lauką. Praktikoje reaktoriai gaminami suvyniojus laidus į solenoidą, žinomą kaip oro -gyslinis reaktorius; kartais į solenoidą įkišama geležinė šerdis, kad padidėtų induktyvumas, sudarydamas geležies -šerdies reaktorių.

 

Reaktorių funkcijos

1. Plečiantis elektros tinklo pajėgumams, sistemos vardinė trumpojo jungimo{1}}pajėga sparčiai didėja. Pavyzdžiui, 500 kV pastotės 35 kV žemos-įtampos pusėje didžiausia efektyvioji trijų-fazių simetrinio trumpojo- trumpojo jungimo srovės vertė artėja prie 50 kA. Norint apriboti trumpojo jungimo{10} srovę perdavimo linijose ir apsaugoti maitinimo įrangą, reikia įrengti reaktorius. Reaktoriai sumažina trumpojo jungimo srovę ir palaiko stabilią sistemos įtampą trumpojo jungimo metu.

2. Įrengus slopinimo reaktorių (serijinį reaktorių) kondensatoriaus grandinėje, įjungimo srovė slopinama, kai kondensatoriaus grandinė įjungiama. Jis taip pat sudaro harmoninę grandinę su kondensatorių banku, kad išfiltruotų įvairias harmonikas.

⑴.Pavyzdžiui, 35 kV reaktyviosios galios kompensavimo įtaiso kondensatoriaus grandinėje 500 kV pastotėje reikalingi slopinantys reaktoriai, siekiant apriboti kondensatoriaus perjungimo įjungimo srovę ir slopinti sistemos harmoniką. Trečiosios harmonikos slopinimui naudojamas 35 kV vardinė įtampa, 26,2 mH vardinis induktyvumas, 350 A vardinės srovės sauso-tipo oro-vienfazis{10}}fazis lauko slopinimo reaktorius, sudarantis 3 harmoninio rezonanso (filtro) grandinę su var.2 capcitor2M var.

⑵. Panašiai, norint slopinti 5-ąją ir aukštesnę harmoniką, 35 kV, 9,2 mH, 382 A lauko slopinimo reaktorius sudaro 5-osios ir aukštesnės harmonikos rezonansinę grandinę su 2,52 Mvar kondensatoriumi. Atkreipkite dėmesį, kad slopinančių reaktorių naudojimas ir techninės specifikacijos nurodytos nacionaliniame standarte GB 10229-88 Reactors ir tarptautiniame standarte IEC 289-88.

 

Reaktorių vaidmuo reaktyviosios galios kompensavimo įrenginiuose

Kuriant 500 kV elektros energijos sistemas, elektrifikuotus geležinkelius ir dideles geležines bei plienines bazes, reikia įrengtiStatiniai variklių kompensatoriai (SVC) pagrindinėse stebulės pastotėse.

SVC greitai reaguoja į apkrovos pokyčius (įprastas atsako laikas 0,02–0,04 s) ir užtikrina sklandų reaktyviosios galios ir įtampos reguliavimą. Jie stabilizuoja tinklo įtampą, efektyviai kompensuoja sistemos reaktyviosios galios koeficientą, slopina įtampos svyravimus, palaiko trijų-fazių balansą ir slopina sub-sinchroninius virpesius.

Tinklo stebulėse sumontuoti SVC taip pat sumažina pereinamuosius viršįtampius. Todėl dideliuose elektros tinkluose reikia didelių ir vidutinių{1}}dydžių pastočių, kad būtų įrengti vietinės talpinės reaktyviosios galios kompensavimo ir balansavimo reaktoriai, kad būtų užtikrintas saugus veikimas.

Reaktoriai yra pagrindiniai reaktyviosios galios kompensavimo įrangos komponentai. Šuntiniai reaktoriai suteikia indukcinę reaktyviąją varžą, kad sugertų perteklinę talpinę reaktyviąją galią, kuri yra būtina esant žemai ankstyvosios fazės perdavimo ir vėlyvos nakties šviesos apkrovoms.

Tokiais atvejais perdavimo linijos reaktyvieji nuostoliai yra maži; dėl talpos efekto generuojama reaktyvioji galia viršija sunaudotą reaktyviąją galią, todėl lieka talpinės reaktyviosios galios perteklius. Šuntiniai reaktoriai turi sugerti šį perteklių, kad išlaikytų reaktyvųjį balansą ir įtampos lygius; kitu atveju viršįtampis kelia pavojų sistemos saugai.

Siekiant sumažinti tiristorių skaičių ir taupyti investicijas į SVC, yra tendencija padidintiTiristorių perjungiamas kondensatorius (TSC)ir tiristoriaus valdomo reaktoriaus (TCR) talpa.

Kai kurie SVC pašalina TSC šaką ir vietoj to naudoja fiksuotų kondensatorių (FC) bankus.

Norint išlaikyti sklandų, nuolatinį reaktyviosios galios ir įtampos reguliavimą, reikia padidinti bendrą šunto reaktoriaus galią.

Taigi reaktorių naudojimas ir toliau auga. Slopinimo reaktoriai nuosekliai su kondensatorių grandinėmis taip pat suteikia reaktyviosios galios kompensavimą, be įsijungimo srovės ir harmonikų ribojimo.

 

Reaktorių taikymas dažnio keitikliuose

Įvesties reaktorių funkcija

Įvesties reaktoriaiapriboti srovės viršįtampius dėl tinklo įtampos svyravimų ir perjungimo viršįtampių, sklandų įtampos šuolių tiekimą ir koreguoti komutacijos sukeltus įtampos defektus tiltiniuose lygintuvuose. Jie apsaugo dažnio keitiklius, pagerina galios koeficientą, blokuoja tinklo trikdžius ir mažina harmoninę taršą iš lygintuvų.

Išėjimo reaktorių funkcija

Išėjimo reaktoriaidaugiausia kompensuoja paskirstytą talpą ilguose (50–200 m) kabeliuose, slopina išėjimo harmoninę srovę, padidina išėjimo aukšto dažnio varžą, efektyviai riboja dv/dt, mažina aukšto dažnio nuotėkio srovę, apsaugo keitiklius ir sumažina įrangos triukšmą. Galios kompensavimo kondensatoriai yra pažeidžiami harmoninės įtampos ir srovės, kurios sukelia gedimą ir pablogina galios koeficientą, todėl reikia apdoroti harmoniką.

Nuolatinės srovės reaktorių funkcija

Nuolatinės srovės reaktoriai yra prijungti tarp kintamo dažnio pavaros nuolatinės srovės lygintuvo ir keitiklio. Jų pagrindinis tikslas yra apriboti nuolatinės srovės kintamosios srovės pulsaciją, palaikyti nuolatinę lygintuvo srovę, sumažinti srovės pulsavimą, stabilizuoti keitiklio veikimą ir pagerinti keitiklio galios koeficientą.

 

Reaktorių tipai

Šunto reaktorius

Reaktoriai, naudojami generatoriaus visos apkrovos bandymams, yra šuntinių reaktorių prototipai. Dėl patrauklių jėgų, atsirandančių dėl kintamų magnetinių laukų tarp segmentuotų branduolių, šerdies tipo reaktoriai paprastai yra apie 10 dB triukšmingesni nei vienodos talpos transformatoriai.

Šuntiniai reaktoriai turi kintamosios srovės srovę ir kompensuoja sistemos talpinę reaktyvumą. Paprastai jie yra nuosekliai sujungti su tiristoriais nuolatiniam reaktyvinės srovės reguliavimui. Jie sumažina galios dažnio viršįtampą, atsirandantį dėl ilgų linijų talpos efektų tuščiosios eigos ar nedidelės apkrovos sąlygomis, pagerina įtampos ir reaktyviosios galios paskirstymą, sumažina linijos nuostolius, sumažina antrinę lanko srovę, pagreitina antrinio lanko išnykimą, pagerina automatinio pakartotinio uždarymo sėkmės rodiklį ir yra plačiai naudojami dideliais atstumais perduodant ir paskirstant energiją.

Serijos reaktorius

Serijiniai reaktoriai turi kintamosios srovės srovę ir yra nuosekliai sujungti su kompensaciniais kondensatoriais, kad būtų sukurtas nuoseklus pastovios būsenos harmonikų rezonansas (5, 7, 11, 13). Paprastai tai yra 5–6% reaktoriai su dideliu induktyvumu.

Serijiniai reaktoriai yra pagrindinė maitinimo sistemos reaktyviosios galios kompensavimo įranga. Kartu su galios kondensatoriais jie efektyviai slopina tinklo harmonikas, riboja perjungimo įjungimo srovę ir veikimo viršįtampius, pagerina įtampos bangos formą, padidina galios koeficientą ir labai padidina saugų kondensatorių ir kitos maitinimo įrangos veikimą.

Sureguliuotas reaktorius

Sureguliuoti reaktoriaituri kintamosios srovės srovę ir yra nuosekliai sujungti su kondensatoriais, kad sukurtų nuoseklų rezonansą nurodytai n-tai harmonikai (dažniausiai n=5,7,11,13,19), kad sugertų tą harmoniką.

Išvesties reaktorius

Išvesties reaktoriai riboja talpinę įkrovimo srovę variklio kabeliuose ir apriboja variklio apvijos įtampos kilimo greitį iki 540 V/μs. Jie rekomenduojami, kai kabelio ilgis tarp 4–90 kW keitiklio ir variklio viršija 50 m. Jie taip pat sušvelnina keitiklio išėjimo įtampos staigumą ir sumažina keitiklio komponentų, tokių kaip IGBT, trikdžius.

Išvesties reaktoriaus instrukcijos: Norėdami padidinti atstumą nuo keitiklio iki variklio, naudokite atitinkamai storesnius, aukštesnės izoliacijos, pageidautina neekranuotus laidus.

Išvesties reaktoriaus savybės:

1. Tinka reaktyviosios galios kompensavimui ir harmonikų valdymui.

2. Daugiausia kompensuoja ilgosios linijos paskirstytą talpą ir slopina išėjimo harmoninę srovę.

3.Efektyviai apsaugo dažnio keitiklius, pagerina galios koeficientą, blokuoja tinklo trikdžius ir sumažina harmoninę taršą iš lygintuvų.

Įvesties reaktorius

Įvesties reaktoriai riboja tinklo pusės įtampos kritimą keitiklio komutavimo metu, slopina harmonikas, atsieja lygiagrečias keitiklių grupes ir apriboja srovės šuolių dėl įtampos pakopų arba sistemos operacijų. Kai tinklo trumpojo jungimo galios ir keitiklio galios santykis viršija 33:1, santykinis įvesties reaktorių įtampos kritimas yra 2 % vieno kvadranto ir 4 % keturių kvadrantų veikimo atveju.

Įvesties reaktoriai leidžiami, kai tinklo trumpojo jungimo įtampa viršija 6 % . 12 impulsų lygintuvų blokams reikia bent vieno tinklo pusės įvesties reaktoriaus su 2 % santykiniu įtampos kritimu. Įvesties reaktoriai yra plačiai naudojami pramoninėse/gamyklinėse automatizavimo sistemose, įrengiami tarp keitiklių/greičio reguliatorių ir maitinimo šaltinio, siekiant slopinti viršįtampius ir sroves bei susilpninti aukštas ir iškraipytas harmonikas.

Įvesties reaktoriaus savybės:

1. Tinka reaktyviosios galios kompensavimui ir harmonikų valdymui.

2.Apriboja srovės viršįtampius dėl tinklo įtampos svyravimų ir perjungimo viršįtampių; filtruoja harmonikus, kad slopintų bangos formos iškraipymus.

3. Išlygina įtampos šuolius maitinimo šaltinyje ir ištaiso komutacijos sukeltus įtampos defektus tiltiniuose lygintuvuose.

Dabartinis{0}}ribojantis reaktorius

Srovę{0}}ribojantys reaktoriai paprastai naudojami paskirstymo linijose. Jie dažnai įrengiami nuosekliai ant šakų tiektuvų iš tos pačios šynos, kad būtų apribota tiektuvo trumpoji-grandinė ir palaikoma šynų įtampa tiektuvo gedimų metu.

Lanko{0}}slopinimo ritė

Lanko -slopinimo ritės plačiai naudojamos 10 kV–63 kV rezonansinio įžeminimo sistemose. Dėl tendencijos, kad pastotėse nenaudojama alyva, dauguma lanko slopinimo ritių, kurių įtampa mažesnė nei 35 kV, yra sausojo liejimo tipo.

Slopinimo reaktorius

(Paprastai vadinamas serijiniu reaktoriumi) Sujungiamas nuosekliai su kondensatorių blokais arba tankiais kondensatoriais, siekiant apriboti kondensatoriaus perjungimo įjungimo srovę. Panašūs į srovę ribojančius reaktorius. Filtravimo reaktoriai sudaro rezonansinius filtrus su filtrų kondensatoriais, paprastai skirtus 3–17 harmoniniam filtravimui arba aukštesnio laipsnio aukštųjų dažnių filtravimui. Harmoniniai šaltiniai apima nuolatinės srovės perdavimo keitiklių stotis, faze valdomus SVC, vidutinius / didelius lygintuvus, elektrifikuotus geležinkelius ir visas didelės galios tiristorių valdomas galios elektronines grandines; jie turi būti filtruojami, kad būtų išvengta tinklo taršos. Galios institucijos nustato harmonines ribas.

Išlyginimo reaktorius

Naudojamas nuolatinės srovės grandinėse po ištaisymo. Lygintuvo grandinės turi baigtinį impulsų skaičių, todėl išėjimo nuolatinės srovės įtampa turi pulsavimą, kuris dažnai yra kenksmingas ir turi būti slopinamas išlyginamaisiais reaktoriais. Visose nuolatinės srovės perdavimo keitiklių stotyse yra išlyginimo reaktoriai, kad būtų apytiksliai ideali nuolatinė srovė. Jie taip pat būtini tiristorių pagrindu veikiančiose nuolatinės srovės elektrinėse pavarose. Kaip pagrindiniai lygintuvų grandinių komponentai, išlyginimo reaktoriai vidutinio dažnio maitinimo šaltiniuose daugiausia maitina:

1. Apriboti trumpojo jungimo srovę (vienalaikis laidumas inverterio tiristoriaus komutacijos metu prilygsta tiesioginiam trumpajam jungimui; tiesioginio trumpojo reaktoriaus nesukelia).

2.Slopinkite vidutinio dažnio komponentus, turinčius įtakos maitinimo tinklui.

3. Filtras (lygintuvo srovėje yra kintamosios srovės; aukšto dažnio kintamoji srovė sunkiai praleidžia didelį induktyvumą), kad lygintuvo išėjimas būtų nenutrūkstamas. Nepertraukiama srovė sukelia nulinės srovės periodus, sustabdo inverterio tiltelį ir atidaro lygintuvo tiltelį.

4.Sugerti reaktyviąją galią lygiagrečiose inverterių grandinėse; keitiklio įvesties grandinėse reikalingi energijos kaupimo reaktoriai.