Áramkorlátozó reaktor

Az áramkorlátozó reaktor  egy olyan elektromos berendezés , amelyet a rövidzárlat túlfeszültségének korlátozására terveztek . Sorba van kötve a korlátozandó áramkörbe, induktív (reaktív) járulékos ellenállásként működik, ami csökkenti az áramerősséget és rövidzárlat esetén fenntartja a feszültséget a hálózatban, ami növeli a generátorok és a rendszer stabilitását. mint egész.

Alkalmazás

Rövidzárlat esetén az áramkörben lévő áram jelentősen megnő a normál üzemmódú áramhoz képest. A nagyfeszültségű hálózatokban a rövidzárlati áramok olyan értéket érhetnek el, hogy nem lehet olyan berendezéseket kiválasztani, amelyek ellenállnak az ezen áramok áramlásából származó elektrodinamikai erőknek. A zárlati áram korlátozására áramkorlátozó reaktorokat használnak, amelyek rövidre zárva. a teljesítménysíneken is kellően magas feszültséget kell fenntartani (maga a reaktor nagyobb esése miatt), amely más terhelések normál működéséhez szükséges.

Eszköz és működési elv

A reaktor egy állandó induktív reaktanciájú tekercs , amely sorba van kapcsolva egy áramkörben. A legtöbb kivitelben az áramkorlátozó reaktorok nem rendelkeznek ferromágneses maggal. Normál üzemmódban a reaktoron 3-4% nagyságrendű feszültségesés figyelhető meg, ami teljesen elfogadható. Rövidzárlat esetén a feszültség nagy része a reaktorban van. A maximális túlfeszültség-zárlati áram értékét a következő képlettel számítjuk ki:

ahol I H  a hálózat névleges árama, Xp  a reaktor reaktanciája.

Ennek megfelelően minél nagyobb a reaktancia, annál kisebb a maximális túlfeszültség értéke a hálózatban.

A reaktivitás egyenesen arányos a tekercs induktív reaktanciájával. Nagy áramok esetén az acélmagos tekercsek telítik a magot, ami jelentősen csökkenti a reaktivitást, és ennek eredményeként a reaktor elveszíti áramkorlátozó tulajdonságait. Emiatt a reaktorok acélmag nélkül készülnek, annak ellenére, hogy ugyanakkor az induktivitás azonos értékének fenntartása érdekében nagy méretre és tömegre kell őket gyártani. Ha a 0,4-110 kV-os vezetékben PLC technológiát alkalmazó adatátviteli eszközök vannak, akkor a reaktor ezeket a frekvenciákat csillapítja. .

Áramkorlátozó reaktorok típusai

Az áramkorlátozó reaktorok a következőkre oszthatók:

Betonreaktorok

Széles körben használják beltéri berendezésekben legfeljebb 35 kV-os hálózati feszültséghez. A betonreaktor egy koncentrikusan elhelyezkedő szigetelt sodrott huzal tekercs, amelyet sugárirányban elhelyezett betonoszlopokba öntenek . Rövidzárlatok esetén a tekercsek és alkatrészek az elektrodinamikai erők hatására jelentős mechanikai igénybevételnek vannak kitéve, ezért gyártásuk során nagy szilárdságú betont használnak. A reaktor minden fém alkatrésze nem mágneses anyagokból készül . Nagy áramerősség esetén mesterséges hűtést alkalmaznak.

A reaktor fázistekercsei úgy vannak elrendezve, hogy a reaktor összeszerelésekor a tekercsek mezői ellentétesek legyenek, ami a rövidzárlat során fellépő hosszanti dinamikus erők leküzdéséhez szükséges. A betonreaktorok természetes levegős és légkeveréses hűtéssel is üzemeltethetők (nagy névleges teljesítmény esetén), ún. "robbanás" (a "D" betű hozzáadva a jelöléshez).

2014-től a betonreaktorok elavultnak minősülnek, és száraz reaktorokra váltják őket.

Olajreaktorok

35 kV feletti feszültségű hálózatokban használják. Az olajreaktor kábelpapírral szigetelt rézvezetők tekercseléseiből áll, amelyeket szigetelő hengerekre helyeznek és olajjal vagy más elektromos dielektrikummal töltenek meg. A folyadék szigetelő és hűtőközegként is szolgál. A tartály falainak a reaktortekercsek váltakozó mezője miatti felmelegedésének csökkentése érdekében elektromágneses képernyőket és mágneses sönteket használnak .

Az elektromágneses árnyékolás rövidre zárt réz vagy alumínium tekercsekből áll, amelyek a reaktortekercshez képest koncentrikusan vannak elhelyezve a tartály falai körül. Az árnyékolás annak a ténynek köszönhető, hogy ezekben a fordulatokban elektromágneses tér indukálódik, ellentétes irányú és kompenzálja a fő mezőt.

A mágneses sönt a tartály belsejében, a falak közelében elhelyezett acéllemezből készült csomag, amely a tartály falainál kisebb mágneses ellenállású mesterséges mágneses áramkört hoz létre , amely a reaktor fő mágneses fluxusát ennek mentén lezárja, ill. nem a tartály falain keresztül.

A tartályban lévő olaj túlmelegedésével kapcsolatos robbanások megelőzése érdekében a PUE szerint minden 500 kV-os és nagyobb feszültségű reaktort gázvédelemmel kell felszerelni .

Száraz reaktorok

A száraz reaktorok új irányt jelentenek az áramkorlátozó reaktorok tervezésében, és legfeljebb 220 kV névleges feszültségű hálózatokban használják. A száraz reaktor kialakításának egyik változatában a tekercsek kábelek formájában készülnek (általában téglalap alakúak a méretek csökkentése, a mechanikai szilárdság és az élettartam növelése érdekében), szerves szilícium szigeteléssel, dielektromos keretre feltekerve. A reaktorok másik kialakításában a tekercselő huzalt poliamid fóliával szigetelik, majd két réteg üvegszálat ragasztanak és szilikon lakkal impregnálnak, majd sütnek, ami megfelel a H hőállósági osztálynak (üzemi hőmérséklet 180 °-ig). C); a tekercsek kötésekkel történő préselése és kisimítása ellenállóvá teszi őket a lökésáram során fellépő mechanikai igénybevétellel szemben.

Páncélozott reaktorok

A ferromágneses mágneses áramkör nélküli áramkorlátozó reaktorok gyártási tendenciája ellenére (a mágneses rendszer telítődésének veszélye miatt rövidzárlati áram esetén, és ennek következtében az áramkorlátozó tulajdonságok meredek csökkenése miatt), a vállalkozások olyan reaktorokat gyártanak. páncélozott magok elektromos acélból. Az ilyen típusú áramkorlátozó reaktorok előnye az alacsonyabb tömeg- és méretparaméterek és költség (a színesfémek arányának csökkenése miatt a tervezésben). Hátránya: az adott reaktor névleges értékénél nagyobb túlfeszültség esetén az áramkorlátozó tulajdonságok elvesztésének lehetősége, ami viszont a zárlati áramok gondos kiszámítását igényli. a hálózatban, és a páncélozott reaktort úgy választja meg, hogy a hálózat bármely üzemmódjában a sokk-zárlati áram nem haladta meg a névleges értéket.

Twin Reactors

A normál üzemmódban a feszültségesés csökkentésére kettős reaktorokat használnak, amelyekhez minden fázis két, erős mágneses kapcsolattal rendelkező, ellentétes irányban bekapcsolt tekercsből áll, amelyek mindegyike megközelítőleg azonos terhelésre van kötve, aminek következtében a induktivitása csökken (a maradék mágneses különbségmezőtől függ). Rövidzárlatnál az egyik tekercs áramkörében a mező erősen megnövekszik, az induktivitás nő, és az áramkorlátozás folyamata következik be.

Kereszteződéses és betápláló reaktorok

A keresztmetszetű reaktorok a szakaszok között kapcsolódnak be, hogy rövidzárlat esetén korlátozzák az áramokat és fenntartsák a feszültséget az egyik szakaszban. egy másik szakaszban. Az adagoló és a csoportos adagolók a kimenő adagolókra vannak felszerelve (a csoportos adagolók több adagolónál közösek).

Irodalom