Reaktoreid on saadaval erinevat tüüpi, sh õhk-südamikuga reaktorid, raud-südamiku reaktorid, kuiv-tüüpi reaktorid ja õli-sukeldatud reaktorid, millest igaüks on mõeldud konkreetsete töötingimuste ja rakenduste jaoks.

Struktuuriliselt koosneb reaktor peamiselt mähistest ja isoleermaterjalidest. Mähised on tavaliselt valmistatud vask- või alumiiniumjuhtmetest, samas kui isolatsioonisüsteem tagab usaldusväärse töö kõrge{1}}pingetingimustes.

Kaasaegsetes toitesüsteemides kasutatakse reaktoreid laialdaselt mahtuvusliku reaktiivvõimsuse piiramiseks jõuülekande ajal, reaktiivvõimsuse tasakaalu säilitamiseks, harmooniliste summutamiseks ja liini mahtuvusest põhjustatud iseenesliku{0}}liigpinge vältimiseks. Neil on oluline roll elektrivõrgu ohutu, stabiilse ja tõhusa töö tagamisel.

Mis on reaktor?

Lihtne definitsioon

Reaktor on elektriseade, mis tagab ahelas induktiivse impedantsi.

Professionaalne määratlus

Reaktor on induktiivsete omadustega staatiline elektromagnetseade, mida kasutatakse peamiselt voolu juhtimiseks, rikkevoolu piiramiseks, harmooniliste filtreerimiseks ja toitesüsteemide reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks.

Miks kasutatakse reaktoreid?

Kaasaegsed toitesüsteemid kasutavad laialdaselt mittelineaarseid elektriseadmeid, mis sisaldavad pooljuhtkomponente, nagu tööstuslikud alaldid, suure võimsusega-sagedusmuundurid, vahelduv-/alalisvoolumuundurid ja muud jõuelektroonilised seadmed.

Lisaks tekitavad suures koguses harmoonilisi voolusid ka elektrikaare ja ferromagnetilisi materjale sisaldavad seadmed, nagu elektrikaareahjud, trafod ja generaatorid.

Need harmoonilised võivad tõsiselt mõjutada toite kvaliteeti ja süsteemi stabiilsust, põhjustades näiteks järgmisi probleeme:

• Seadmete ülekuumenemine
• Kondensaatori kahjustus
• Suurenenud võimsuskaod
• Pinge moonutus
• Hüvitissüsteemide rike

Kui harmooniliste sisaldus on suhteliselt madal, võib harmooniliste summutitest piisata. Kui aga harmoonilised tasemed muutuvad kõrgeks, on vaja järjestikuseid reaktoreid harmooniliste voolude tõhusaks summutamiseks ja elektriseadmete kaitsmiseks.

Reaktorite klassifikatsioon

1. Klassifikatsioon struktuuri järgi

Faasinumbri järgi

Ühefaasiline{0}}reaktor

Kolmefaasiline{0}}reaktor

Jahutusmeetodil

Kuiv{0}}tüüpi reaktor

Õli{0}}sukelduv reaktor

Põhistruktuuri järgi

Õhk-südamiku reaktor

Rauast{0}}südamiku reaktor

Paigalduskoha järgi

Sisereaktor

Välisreaktor

Klassifikatsioon rakenduse järgi

Seeria reaktor

Paigaldatud kondensaatori vooluringidesse, et piirata kondensaatorite ümberlülitamise ajal käivitusvoolu. Samuti töötab see koos kondensaatoripankadega teatud harmooniliste summutamiseks.

Šundireaktor

Tavaliselt ühendatud trafo tertsiaarmähistega EHV ülekandesüsteemides. See kompenseerib mahtuvuslikku laadimisvoolu, piirab pinge tõusu ja lülitusliigpinget, vähendab isolatsiooninõudeid ja parandab ülekande töökindlust.

Praegune-piirav reaktor

Kasutatakse elektriseadmete ja lülitusseadmete lühise{0}}voolu piiramiseks ohutule tasemele.

Filtrireaktor

Ühendatud jadamisi kondensaatoripankadega, et moodustada harmooniliste filtreerimisahelad, pakkudes teatud harmooniliste sageduste jaoks madala -impedantsi tee.

Jagatud reaktor

Paigaldatud elektrisüsteemidesse rikkevoolu piiramiseks. Sellel on madal impedants normaalse töö ajal ja kõrge takistus rikketingimustel.

Staatilise reaktiivse kompensatsiooni reaktor

Kasutatakse türistori{0}}juhitavates dünaamilistes reaktiivvõimsuse kompenseerimise süsteemides.

Reaktori käivitamine

Rakendatakse suurte vahelduvvoolumootorite alandatud -pingega käivitamiseks, et vähendada käivitusvoolu.

Silumisreaktor

Laialdaselt kasutatav HVDC ülekandesüsteemides ja alalisvooluajamites, et vähendada pulsatsioonivoolu ja stabiliseerida alalisvoolu väljundit.

Klassifikatsioon pingetaseme järgi

Kõrge{0}}pingereaktorid

Sobib pingetasemetele 6kV, 10kV, 20kV, 35kV ja üle selle.

Levinud tüübid hõlmavad järgmist:

• Kõrgepinge{0}}jadareaktorid
• Praegused{0}}piiravad reaktorid
• Filterreaktorid
• Šuntreaktorid
• Reaktorite käivitamine
• Silumisreaktorid
• Tasakaalustavad reaktorid

Madal{0}}pingereaktorid

Mõeldud süsteemidele, mille nimipinge on 380 V, 400 V, 450 V, 480 V, 600 V ja 690 V.

Levinud rakendused hõlmavad järgmist:

• Kondensaatorite seeria reaktorid
• Harmooniliste filtritega reaktorid
• Sagedusmuunduri sisend/väljundreaktorid
• Silumisreaktorid

Reaktorite põhifunktsioonid

Seeriareaktorite funktsioonid

1. Sisendvoolu piiramine

Seeriareaktorid vähendavad lülitusliigvoolu kondensaatoripatarei pingestamise ajal, kaitstes kondensaatoreid ja lülitusseadmeid.

2. Harmoonikute mahasurumine

Need summutavad toitesüsteemis{0}}kõrget harmoonilisi ja takistavad harmooniliste võimendust, kaitstes seeläbi kondensaatoreid ja parandades toite kvaliteeti.

Praeguste{0}}piiravate reaktorite funktsioonid

Voolu-piiravaid reaktoreid kasutatakse peamiselt elektrisüsteemides{1}}lühisevoolu piiramiseks.

Kui tekib rike, kasutab reaktor oma induktiivset reaktiivtakistust, et piirata rikkevoolu lubatud vahemikus, võimaldades kaitselülititel ja lülitusseadmetel rikkevoolu ohutult katkestada.

Enamik praeguseid-piiravaid reaktoreid kasutavad õhku-südamiku suurepäraste lineaarsete reaktantsi omaduste ja stabiilse jõudluse tõttu.

Filterreaktorite rakendused

Filterreaktorid ühendatakse järjestikku kondensaatoripankadega, et moodustada jadaresonantsahelad kindlaksmääratud harmooniliste sageduste filtreerimiseks.

Põhisagedusel käitub filtriharu mahtuvuslikult ja suudab samaaegselt pakkuda reaktiivvõimsuse kompenseerimist.

Tüüpiline vahelduvvoolu filtri haru koosneb:

• AC filtri kondensaator
• AC filterreaktor
• Erinevate harmooniliste filtreerimisnõuete täitmiseks on filterreaktori induktiivsus sageli reguleeritav järgmiselt:
• Kraanilülitid
• Reguleeritav mähiste vahe
• Mitu mähiskonstruktsiooni

Järeldus

Reaktorid on tänapäevaste elektrisüsteemide asendamatud komponendid. Neid kasutatakse laialdaselt harmooniliste summutamiseks, reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks, pinge stabiliseerimiseks ja{1}}lühisevoolu piiramiseks.

Jõuelektroonika, taastuvenergiasüsteemide ja tööstusautomaatika kiire arenguga on reaktorid muutunud üha olulisemaks toitekvaliteedi parandamisel, seadmete kaitse tõhustamisel ja kaasaegsete elektrivõrkude töökindla töö tagamisel.