Bau eines Schaltkondensators

Definition des Schaltreaktors

Ein Schaltreaktor wird verwendet, um überschüssige kapazitive Blindleistung auf langen elektrischen Übertragungsleitungen zu neutralisieren.

Kern des Schaltreaktors

Schaltreaktoren verwenden in der Regel einen gekappten Kern, der aus kaltgewalztem, texturiertem Siliziumstahl hergestellt wird, um Hystereseverluste zu reduzieren. Die Stahlschichten werden gelaminiert, um Wirbelstromverluste zu verringern. Radiale Lücken, die durch Hochmodul-Distanzstücke zwischen den Lamellenpaketen platziert werden, erhöhen die Effizienz. In der Regel wird eine 5-Glieder-3-Phasen-Kernstruktur in Form eines Gehäuses eingesetzt, bei der nur die drei inneren Glieder gekappt sind.

An der Wicklung eines Reaktors gibt es nichts Besonderes. Sie besteht hauptsächlich aus Kupferleitern. Die Leiter sind papierisoliert. Zwischen den Windungen werden isolierte Distanzstücke angebracht, um den Pfad für die Ölumwälzung zu sichern. Diese Anordnung hilft beim effektiven Kühlen der Wicklung.

Kühlsystem des Reaktors

Das ONAN-Kühlsystem (Öl Natürliche Luft Natürliche), das selbst für hochspannungsreiche Schaltreaktoren aufgrund ihres geringen Stromabflusses ausreichend ist, verwendet ein Kühlerrohrbündel, das mit dem Haupttank verbunden ist, um das Kühlvermögen zu erhöhen.

Tank des Reaktors

Für UHV- und EHV-Systeme wird der Haupttank, oft eine Glockentankform, aus dicken Stahlblechen zusammengeschweißt, um sowohl vollständigem Vakuum als auch atmosphärischem Druck standzuhalten. Diese Tanks sind auch für den einfachen Transport auf der Straße und per Bahn konzipiert.

Konservator des Reaktors

Der Konservator befindet sich an der Spitze des Tanks und ist über ein Rohr mit dem Haupttank verbunden. Der Konservator ist in der Regel ein horizontal ausgerichteter zylindrischer Tank, um genügend Platz für die Erweiterung des Öls aufgrund von Temperaturerhöhungen bereitzustellen.

Ein flexibles Trennsystem zwischen Luft und Öl oder eine Luftzelle wird im Konservator zum Zweck der Trennung bereitgestellt. Der Konservatortank ist auch mit einem magnetischen Ölstandsmesser ausgestattet, um den Ölstand im Reaktor zu überwachen. Der magnetische Ölstandsmesser gibt auch über einen normalerweise offenen (NO) DC-Kontakt, der daran angeschlossen ist, einen Alarm, wenn der Ölstand aufgrund von Ölverlusten oder anderen Gründen unter einen vordefinierten Wert fällt.

Druckentlastungsvorrichtung

Aufgrund eines schwerwiegenden Fehlers im Inneren des Reaktors kann es zu plötzlicher und extremer Ausdehnung des Öls im Tank kommen. Dieser hohe Ölüberdruck im Reaktor muss sofort abgelassen werden, zusammen mit der Trennung des Reaktors vom lebenden Stromsystem.

Die Druckentlastungsvorrichtung erledigt diese Aufgabe. Es handelt sich dabei um eine federgelagerte mechanische Vorrichtung, die auf dem Dach des Haupttanks montiert ist. Bei Aktivierung wird der nach oben gerichtete Druck des Öls im Tank größer als der nach unten gerichtete Federdruck, wodurch sich die Ventilscheibe der Vorrichtung öffnet und das expandierte Öl entweichen kann, um den Druck im Tank abzubauen.

Es ist ein mechanischer Hebel an der Vorrichtung angebracht, der normalerweise waagerecht liegt. Wenn die Vorrichtung aktiviert wird, wird dieser Hebel senkrecht. Durch Beobachtung der Ausrichtung des Hebels, sogar von Bodenniveau aus, kann man erkennen, ob die Druckentlastungsvorrichtung (PRD) betätigt wurde oder nicht. Die PRD verfügt über einen Trippunkt, um den Schaltreaktor bei Betätigung der Vorrichtung auszuschalten.

Hinweis: – Eine PRD oder eine solche Vorrichtung kann nach ihrer Betätigung nicht ferngesteuert zurückgesetzt werden. Sie kann nur manuell durch Zurücksetzen des Hebels in seine ursprüngliche waagerechte Position zurückgesetzt werden.

Buchholz-Relais

Ein Buchholz-Relais ist über das Rohr zwischen dem Konservatortank und dem Haupttank installiert. Diese Vorrichtung sammelt die im Öl gebildeten Gase und betätigt den angeschlossenen Alarmschalter. Es hat auch einen Tripschalter, der bei plötzlicher Ansammlung von Gas in der Vorrichtung oder schnellem Fluss von Öl (Ölwoge) durch die Vorrichtung betätigt wird.

Silikongel-Atemgerät

Wenn das Öl heiß wird, dehnt es sich aus, sodass Luft aus dem Konservator oder der Luftschale (falls eine Luftschale verwendet wird) entweicht. Bei der Kontraktion des Öls dringt jedoch Luft aus der Umgebung in den Konservator oder die Luftschale (falls eine Luftschale verwendet wird). Dieser Prozess wird als Atmung der ölgetränkten Ausrüstung (wie Transformator oder Reaktor) bezeichnet.

Während der Atmung kann Feuchtigkeit in die Ausrüstung eindringen, wenn dies nicht beachtet wird. Ein Rohr vom Konservatortank oder der Luftschale ist mit einem Behälter gefüllt, der mit Silikongelkristallen ausgekleidet ist. Wenn Luft durch diesen Behälter geleitet wird, wird die Feuchtigkeit vom Silikongel absorbiert.

Wicklungstemperaturanzeiger

Der Wicklungstemperaturanzeiger ist eine Art Anzeigegerät, das mit einem Relais verbunden ist. Es besteht aus einem Sensorbulbus, der in einer ölgefüllten Tasche auf dem Dach des Reaktortanks platziert ist. Es gibt zwei Kapillarrohre zwischen dem Sensorbulbus und dem Gehäuse des Instruments.

Ein Kapillarrohr ist mit dem Messbälge des Instruments verbunden. Das andere Kapillarrohr ist mit dem kompensierenden Bälge verbunden, der im Instrument eingebaut ist. Das Messsystem, d.h. der Sensorbulbus, beide Kapillarrohre und beide Bälge, sind mit einer Flüssigkeit gefüllt, die ihr Volumen bei Temperaturänderungen ändert.

Die Tasche, in der der Sensorbulbus getaucht ist, ist von einer Heizspirale umgeben, die mit einem Strom gespeist wird, der proportional zum Strom durch die Wicklung des Reaktors fließt. Schwerkraftbetriebene NO-Kontakte sind am Zeigersystem des Instruments angebracht, um Hochtemperaturalarm und Auslösung entsprechend zu ermöglichen.

Öltemperaturanzeiger

Der Öltemperaturanzeiger, der einen Sensorbulbus in einer ölgefüllten Tasche am heißesten Punkt des Reaktortanks hat, verwendet zwei Kapillarrohre, um den Sensor mit den Mess- und Kompensationsbälgen des Instruments zu verbinden. Diese Komponenten sind mit einer Flüssigkeit gefüllt, die bei Temperaturänderungen expandiert oder sich zusammenzieht, um genaue Temperaturangaben zu liefern.

Durchführung

Die Wicklungsklemmen jeder Phase kommen durch eine isolierte Durchführungsanordnung aus dem Reaktorgehäuse heraus. Bei Hochspannungsschaltreaktoren sind die Durchführungen ölgefüllt. Das Öl ist im Inneren der Durchführung versiegelt, was bedeutet, dass es keinen Zusammenhang zwischen dem Öl in der Durchführung und dem Öl im Haupttank gibt. Ein Ölstandsanzeiger ist an der Erweiterungskammer der Kondensatordurchführungen angebracht.