Reaktorite funktsioonid ja klassifikatsioonid

Reaktorit nimetatakse ka induktiivpooliks. Kui juht on pingestatud, tekitab see magnetvälja teatud ruumis, mida see hõivab. Seetõttu on kõigil voolu -kandvatel elektrijuhtidel üldised induktiivsed omadused. Pikal sirgel pingestatud juhil on aga madal induktiivsus ja see tekitab nõrga magnetvälja. Praktikas valmistatakse reaktorid juhtmete mähimisega solenoidiks, mida tuntakse õhusüdamiku reaktorina. mõnikord sisestatakse induktiivsuse suurendamiseks solenoidi raudsüdamik, mis moodustab raud-südamiku reaktori.

 

Reaktorite funktsioonid

1. Elektrivõrgu võimsuse laienemisega suureneb süsteemi nimilühise{1}}võimsus kiiresti. Näiteks 500 kV alajaama 35kV madal-pingepoolel läheneb kolme-faasilise sümmeetrilise-lühivoolu maksimaalne efektiivne väärtus 50 kA-le. Lühisvoolu piiramiseks{10}}ülekandeliinides ja toiteseadmete kaitsmiseks tuleb paigaldada reaktorid. Reaktorid vähendavad lühise{12}voolu ja hoiavad lühise ajal süsteemi pinge stabiilsena.

2. Summutava reaktori (seeriareaktori) paigaldamine kondensaatoriahelasse summutab voolu, kui kondensaatori vooluring on pingestatud. Samuti moodustab see kondensaatoripangaga harmoonilise ahela, et filtreerida välja erinevad harmoonilised.

⑴.Näiteks 500 kV alajaama 35 kV reaktiivvõimsuse kompensatsiooniseadme kondensaatoriahelas on vaja summutusreaktoreid, et piirata kondensaatorite lülitusvoolu ja summutada süsteemi harmoonilisi. Kolmanda harmoonilise summutamiseks kasutatakse 35 kV nimipinget, 26,2 mH nimiinduktiivsust ja 350 A nimivooluga kuiv-tüüpi õhu-tuumalist-faasilist välissummutusreaktorit, mis moodustab 3. harmoonilise resonantsi (filtri) vooluringi 2M capcitor-var2.

⑵. Sarnaselt moodustab 35 kV, 9,2 mH, 382 A ühefaasiline välissummutusreaktor 5. ja kõrgemate harmooniliste summutamiseks 2,52 Mvar kondensaatoriga 5. ja kõrgemate harmooniliste jaoks resonantsahela. Pange tähele, et summutavate reaktorite kasutamine ja tehnilised andmed on määratletud riiklikus standardis GB 10229-88 Reactors ja rahvusvahelises standardis IEC 289-88.

 

Reaktorite roll reaktiivvõimsuse kompenseerimisseadmetes

500kV elektrisüsteemide, elektrifitseeritud raudteede ning suurte raud- ja terasaluste arendamiseks on vaja paigaldadaStaatilise muutuja kompensaatorid (SVC) suuremates sõlmalajaamades.

SVC-d reageerivad kiiresti koormuse muutustele (tüüpiline reaktsiooniaeg 0,02–0,04 s) ning tagavad sujuva reaktiivvõimsuse ja pinge reguleerimise. Need stabiliseerivad võrgu pinget, kompenseerivad tõhusalt süsteemi reaktiivvõimsustegurit, summutavad pingekõikumisi, säilitavad kolme-faasi tasakaalu ja summutavad sub-sünkroonseid võnkumisi.

Võrgu jaoturitele paigaldatud SVC-d vähendavad ka mööduvaid liigpingeid. Suuremate elektrivõrkude jaoks on seetõttu vaja suuri ja keskmise suurusega{1}}alajaamu, et paigaldada reaktorid kohaliku mahtuvusliku reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks ja tasakaalustamiseks, et tagada ohutu töö.

Reaktorid on reaktiivvõimsuse kompenseerimisseadmete põhikomponendid. Šuntreaktorid pakuvad induktiivset reaktiivvõimsust, et absorbeerida liigset mahtuvuslikku reaktiivvõimsust, mis on oluline madala varajases staadiumis ülekande ja hilisõhtuse valguskoormuse korral.

Nendel juhtudel on ülekandeliini reaktiivkadu väike; mahtuvusefekti tõttu ületab genereeritud reaktiivvõimsus tarbitud reaktiivvõimsust, jättes maha mahtuvusliku reaktiivvõimsuse ülejäägi. Šuntreaktorid peavad selle ülejäägi absorbeerima, et säilitada reaktiivse tasakaalu ja pingetasemed; vastasel juhul ohustab ülepinge süsteemi ohutust.

Türistorite arvu vähendamiseks ja SVC-investeeringute säästmiseks on trend maksimeeridaTüristorlülitusega kondensaator (TSC)ja türistoriga juhitava reaktori (TCR) võimsus.

Mõned SVC-d kõrvaldavad TSC haru ja kasutavad selle asemel fikseeritud kondensaatori (FC) panku.

Sujuva, pideva reaktiivvõimsuse ja pinge reguleerimise säilitamiseks tuleb šuntreaktori koguvõimsust suurendada.

Seega kasvab reaktorite kasutamine jätkuvalt. Kondensaatoriahelatega järjestikku ühendatud summutusreaktorid pakuvad lisaks sisselülitusvoolu ja harmooniliste piiramisele ka reaktiivvõimsuse kompenseerimist.

 

Reaktorite rakendamine sagedusmuundurites

Sisendreaktorite funktsioon

Sisendreaktoridpiirata võrgu pingekõikumistest ja lülitusliigpingest tulenevaid voolu hüppeid, sujuvaid pinge hüppeid toites ja korrigeerida kommutatsioonist tingitud pingedefekte sildalaldis. Need kaitsevad sagedusmuundureid, parandavad võimsustegurit, blokeerivad võrgu häireid ja vähendavad alaldi seadmete harmoonilist saastet.

Väljundreaktorite funktsioon

Väljundreaktoridpeamiselt kompenseerivad pikkade (50–200 m) kaablite jaotatud mahtuvust, summutavad väljundi harmoonilist voolu, suurendavad väljundi kõrgsagedustakistust, piiravad tõhusalt dv/dt, vähendavad kõrgsageduslikku lekkevoolu, kaitsevad muundureid ja vähendavad seadmete müra. Võimsuse kompenseerimisel olevad kondensaatorid on tundlikud harmoonilise pinge ja voolu suhtes, mis põhjustavad rikkeid ja halvenenud võimsustegurit, mistõttu on vaja harmoonilist töötlemist.

Alalisvoolureaktorite funktsioon

Alalisvoolureaktorid on ühendatud muutuva sagedusega ajami alalisvoolu alaldi ja inverteri sektsioonide vahele. Nende põhieesmärk on piirata alalisvoolule ülekantud vahelduvvoolu pulsatsiooni, säilitada pidev alaldi vool, vähendada voolu pulsatsiooni, stabiliseerida inverteri tööd ja parandada muunduri võimsustegurit.

 

Reaktorite tüübid

Šundireaktor

Generaatori täiskoormuse testimiseks kasutatavad reaktorid on šuntreaktorite prototüübid. Segmenteeritud südamike vahel vahelduvatest magnetväljadest tulenevate külgetõmbejõudude tõttu on südamiku tüüpi reaktorid tavaliselt umbes 10 dB mürarikkamad kui võrdse võimsusega trafod.

Šuntreaktorid kannavad vahelduvvoolu ja kompenseerivad süsteemi mahtuvuslikku reaktiivsust. Tavaliselt on need järjestikku ühendatud türistoritega pidevaks reaktiivvoolu reguleerimiseks. Need vähendavad võimsuse sageduse ülepinget pikaliini mahtuvusefektidest tühi- või väikese koormuse tingimustes, parandavad pinge ja reaktiivvõimsuse jaotust, vähendavad liinikadu, vähendavad sekundaarkaare voolu, kiirendavad sekundaarse kaare väljasuremist, parandavad automaatse taassulgemise õnnestumise määra ning neid kasutatakse laialdaselt kaugülekandes ja -jaotuses.

Seeria reaktor

Seeriareaktorid kannavad vahelduvvoolu ja on ühendatud jadamisi kompensatsioonikondensaatoritega, et luua püsiseisundi harmooniliste jaoks järjestikresonants (5., 7., 11., 13.). Tavaliselt on need kõrge induktiivsusega 5–6% reaktorid.

Seeriareaktorid on elektrisüsteemi reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks hädavajalikud tugiseadmed. Toitekondensaatoritega kombineerituna summutavad need tõhusalt võrgu harmoonilisi, piiravad sisselülitusvoolu ja tööliigpingeid, parandavad pinge lainekuju, suurendavad võimsustegurit ning parandavad oluliselt kondensaatorite ja muude toiteseadmete ohutut töötamist.

Häälestatud reaktor

tuunitud reaktoridkannavad vahelduvvoolu ja on jadamisi ühendatud kondensaatoritega, et tekitada jadaresonants määratud n-nda harmoonilise jaoks (tavaliselt n=5,7,11,13,19), et seda harmoonilist neelata.

Väljundreaktor

Väljundreaktorid piiravad mootorikaablite mahtuvuslikku laadimisvoolu ja piiravad mootori mähise pinge tõusu 540 V/μs piires. Need on soovitatavad, kui kaabli pikkus 4–90 kW muunduri ja mootori vahel ületab 50 m. Samuti pehmendavad need muunduri väljundpinge järsku ja vähendavad häireid inverteri komponentides, näiteks IGBT-des.

Väljundreaktori juhised: muunduri ja mootori vahelise kauguse suurendamiseks kasutage sobivalt paksemaid, kõrgema isolatsiooniga, eelistatavalt varjestamata kaableid.

Väljundreaktori omadused:

1.Sobib reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks ja harmooniliste juhtimiseks.

2. Peamiselt kompenseerib pikaliini hajutatud mahtuvust ja summutab väljundi harmoonilist voolu.

3. Kaitseb tõhusalt sagedusmuundureid, parandab võimsustegurit, blokeerib võrgu häired ja vähendab alaldi seadmete harmoonilist saastet.

Sisendreaktor

Sisendreaktorid piiravad võrgupoolset pingelangust muunduri kommuteerimise ajal, summutavad harmoonilisi, lahutavad paralleelsed muundurirühmad ja piiravad pingeastmetest või süsteemi toimimisest tulenevaid voolu hüppeid. Kui võrgu lühisevõimsuse ja muunduri võimsuse suhe ületab 33:1, on sisendreaktorite suhteline pingelang ühekvadrandilise töö korral 2% ja neljakvadrandilise töö korral 4%.

Sisendreaktorid on lubatud, kui võrgu lühispinge ületab 6%. 12-impulss-alaldiseadmed vajavad vähemalt ühte võrgupoolset sisendreaktorit suhtelise pingelangusega 2%. Sisendreaktoreid kasutatakse laialdaselt tööstus-/tehaseautomaatikasüsteemides, mis on paigaldatud muundurite/kiiruse regulaatorite ja toiteallika vahele, et summutada liigpingeid ja voolusid ning summutada kõrgeid ja moonutatud harmoonilisi.

Sisendreaktori omadused:

1.Sobib reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks ja harmooniliste juhtimiseks.

2.Piirab võrgu pingekõikumistest ja lülitusliigpingest tulenevaid voolu hüppeid; filtreerib harmoonilisi lainekuju moonutuste mahasurumiseks.

3. Tasandab pinge hüppeid toiteallikas ja parandab kommutatsioonist tingitud pingedefekte sildalaldis.

Praegune{0}}piirav reaktor

Jaotusliinides kasutatakse tavaliselt{0}}voolu piiravaid reaktoreid. Need paigaldatakse sageli järjestikku sama siini haru toiteallikatele, et piirata toite-lühisvoolu ja säilitada siini pinget toite rikete ajal.

Kaare{0}}summutamise mähis

Kaar-summutuse pooli kasutatakse laialdaselt 10 kV–63 kV resonantsmaandussüsteemides. Alajaamade õlivaba trendi tõttu on enamik alla 35 kV kaare{4}}summutusmähise kuivvalu tüüpi.

Summutav reaktor

(tavaliselt nimetatakse seeriareaktoriks) Ühendatud jadamisi kondensaatoripankade või tihedate kondensaatoritega, et piirata kondensaatorite lülitusvoolu. Sarnaselt voolu piiravate reaktoritega. Filterreaktorid moodustavad filtrikondensaatoritega resonantsfiltrid, tavaliselt 3. kuni 17. harmoonilise filtreerimise või kõrgema järgu kõrgpääsfiltrimiseks. Harmooniliste allikate hulka kuuluvad alalisvoolu ülekandemuunduri jaamad, faasijuhtimisega SVC-d, keskmised/suured alaldid, elektrifitseeritud raudteed ja kõik suure võimsusega türistoriga juhitavad jõuelektroonilised ahelad; need tuleb võrgureostuse vältimiseks filtreerida. Toiteasutused määravad harmoonilised piirid.

Silumisreaktor

Kasutatakse alalisvooluahelates pärast alaldamist. Alaldi ahelatel on piiratud impulsside arv, seega sisaldab väljundi alalispinge pulsatsiooni, mis on sageli kahjulik ja mida tuleb silumisreaktorite abil maha suruda. Kõik alalisvoolu ülekandemuundurijaamad on varustatud tasandusreaktoritega, et saavutada ligikaudne alalisvoolu ideaal. Need on olulised ka türistoripõhiste alalisvoolu elektriajamite puhul. Alaldi vooluahelate põhikomponentidena on keskmise sagedusega toiteallikate tasandusreaktorid peamiselt:

1. Piirake lühisvoolu (samaaegne juhtivus inverteri türistori kommutatsiooni ajal võrdub otsese lühisega; ükski reaktor ei põhjusta otsest lühist).

2.Eemaldage toitevõrku mõjutavad keskmise sagedusega komponendid.

3. Filter (alaldi vool sisaldab vahelduvvoolu; kõrgsageduslikul vahelduvvoolul on raskusi suure induktiivsuse läbimisega), et hoida alaldi väljund pidevalt. Katkestusvool põhjustab nullvooluperioode, peatades inverteri silla ja avades alaldi silla.

4. neelavad paralleelsetes inverteriahelates reaktiivvõimsust; inverteri sisendahelates on vaja energiat salvestavaid reaktoreid.