Construcción de un reactor shunt

Definición de Reactor en Derivación

Un reactor en derivación se utiliza para neutralizar el exceso de potencia reactiva capacitiva en líneas de transmisión eléctrica de larga distancia.

Núcleo del Reactor en Derivación

Los reactores en derivación suelen utilizar un núcleo con huecos, construido con acero silicio orientado laminado en frío para reducir las pérdidas por histeresis. Las láminas de acero están laminadas para disminuir las pérdidas por corrientes inducidas. Los huecos radiales, colocados por espaciadores de alto módulo dieléctrico entre paquetes de laminaciones, mejoran la eficiencia. Normalmente, se emplea una estructura de núcleo de 5 brazos y 3 fases en forma de carcasa, donde solo los tres brazos internos tienen huecos.

Enrollamiento del Reactor en Derivación

No hay nada especial en el enrollamiento de un reactor. Este está principalmente hecho de conductores de cobre. Los conductores están aislados con papel. Se proporcionan espaciadores aislados entre vueltas para mantener el camino para la circulación de aceite. Esta disposición ayuda a la refrigeración eficiente del enrollamiento.

Sistema de Refrigeración del Reactor

El sistema de refrigeración ONAN (Aceite Natural Aire Natural), suficiente incluso para reactores en derivación de alta tensión debido a su operación de baja corriente, emplea un banco de radiadores conectado al tanque principal para mejorar la refrigeración.

Tanque del Reactor

Para sistemas UHV y EHV, el tanque principal, a menudo de tipo campana, está fabricado con láminas de acero gruesas soldadas juntas para resistir tanto el vacío total como la presión atmosférica. Estos tanques también están diseñados para facilitar su transporte por carretera y ferrocarril.

Conservador del Reactor

Se proporciona un conservador en la parte superior del tanque con una tubería de conexión de diámetro adecuado entre el tanque principal y el conservador. El conservador es generalmente un tanque cilíndrico alineado horizontalmente, para proporcionar espacio suficiente al aceite para su expansión debido al aumento de temperatura.

 Se proporciona un separador flexible entre el aire y el aceite o una celda de aire en el conservador para el propósito mencionado. El tanque del conservador también está equipado con un indicador magnético de nivel de aceite para monitorear el nivel de aceite en el reactor. El indicador magnético de nivel de aceite también emite una alarma a través de un contacto DC normalmente abierto (NO) adjunto a él cuando el nivel de aceite cae por debajo de un nivel preestablecido debido a fugas de aceite u otra causa.

Dispositivo de Alivio de Presión

Debido a un gran fallo dentro del reactor, puede haber una expansión súbita y excesiva del aceite dentro del tanque. Esta enorme presión de aceite generada en el reactor debe liberarse inmediatamente junto con la desconexión del reactor del sistema de energía en vivo. 

El Dispositivo de Alivio de Presión hace este trabajo. Es un dispositivo mecánico con resorte. Se instala en el techo del tanque principal. En el momento de la actuación, la presión ascendente del aceite en el tanque se vuelve mayor que la presión descendente del resorte, como resultado, habrá una apertura en el disco de válvula del dispositivo a través de la cual sale el aceite expandido para aliviar la presión formada dentro del tanque.

 Hay una palanca mecánica adjunta al dispositivo que normalmente está en posición horizontal. Cuando el dispositivo se actúa, esta palanca se vuelve vertical. Observando la alineación de la palanca, incluso desde el nivel del suelo, se puede predecir si el Dispositivo de Alivio de Presión (DAP) ha sido operado o no. El DAP va acompañado de un contacto de viaje para desconectar el reactor en derivación en el momento de la actuación del dispositivo.

N B: – El DAP o un dispositivo de este tipo no puede reiniciarse a distancia una vez que se ha actuado. Solo se puede reiniciar manualmente moviendo la palanca a su posición original horizontal.

Relé Buchholz

Se instala un relé Buchholz a lo largo de la tubería que conecta el tanque del conservador y el tanque principal. Este dispositivo recoge los gases generados en el aceite y actúa sobre el contacto de alarma adjunto. También tiene un contacto de viaje que se activa en caso de acumulación súbita de gas en el dispositivo o flujo rápido de aceite (oleaje) a través del dispositivo.

Respirador de Gel de Sílice

Cuando el aceite se calienta, se expande, por lo que el aire del conservador o la cápsula de aire (donde se use) sale. Pero durante la contracción del aceite, el aire de la atmósfera entra en el conservador o la cápsula de aire (donde se use). Este proceso se llama respiración del equipo sumergido en aceite (como transformador o reactor). 

Durante la respiración, obviamente, la humedad puede entrar en el equipo si no se cuida. Se instala un tubo desde el tanque del conservador o la cápsula de aire con un contenedor lleno de cristales de gel de sílice. Cuando el aire pasa a través de él, la humedad es absorbida por el gel de sílice.

Indicador de Temperatura del Enrollamiento

El indicador de temperatura del enrollamiento es un tipo de medidor indicador asociado a un relé. Esto consiste en un bulbo sensor colocado en un bolsillo lleno de aceite en la parte superior del tanque del reactor. Hay dos tubos capilares entre el bulbo sensor y la carcasa del instrumento. 

Un tubo capilar está conectado a la bocina de medición del instrumento. El otro tubo capilar está conectado a la bocina compensadora instalada en el instrumento. El sistema de medición, es decir, el bulbo sensor, ambos tubos capilares y ambas bocinas, están llenos de un líquido que cambia su volumen cuando la temperatura cambia. 

El bolsillo en el que está inmerso el bulbo sensor está rodeado por una bobina de calefacción alimentada por una corriente proporcional a la corriente que fluye a través del enrollamiento del reactor. Se adjuntan contactos NO accionados por gravedad al sistema de puntero del instrumento para proporcionar alarma de alta temperatura y viaje respectivamente.

Indicador de Temperatura del Aceite

El indicador de temperatura del aceite, con un bulbo sensor en un bolsillo lleno de aceite en el punto más caliente del tanque del reactor, utiliza dos tubos capilares para conectar el sensor con las bocinas de medición y compensación del instrumento. Estos componentes están llenos de un líquido que se expande o contrae con los cambios de temperatura, proporcionando lecturas precisas de temperatura.

Bujía

Los terminales de los enrollamientos de cada fase salen del cuerpo del reactor a través de un arreglo de bujías aisladas. En los reactores en derivación de alta tensión, las bujías están llenas de aceite. El aceite está sellado dentro de la bujía, lo que significa que no hay conexión entre el aceite dentro de la bujía y el aceite dentro del tanque principal. Se proporciona un indicador de nivel de aceite en la cámara de expansión de las bujías condensadoras.