Costruzione di un reattore shunt

Definizione di Reattore Shunt

Un reattore shunt viene utilizzato per neutralizzare l'eccesso di potenza reattiva capacitiva su linee di trasmissione elettrica lunghe.

Nucleo del Reattore Shunt

I reattori shunt utilizzano solitamente un nucleo con gap, costruito in acciaio silicio orientato a grana fredda per ridurre le perdite di isteresi. Le lamine di acciaio sono laminati per ridurre le perdite per correnti indotte. Gli spazi radiali, posizionati da separatori ad alto modulo elettrico tra i pacchetti di lamine, migliorano l'efficienza. Tipicamente, viene impiegata una struttura a 5 bracci, trifase, a forma di guscio, dove solo i tre bracci interni sono dotati di gap.

Avvolgimento del Reattore Shunt

Non c'è nulla di particolare nell'avvolgimento di un reattore. Questo è principalmente realizzato con conduttori in rame. I conduttori sono isolati con carta. Sono forniti separatori isolati tra le spire per mantenere il percorso per la circolazione dell'olio. Questa disposizione aiuta a raffreddare efficacemente l'avvolgimento.

Sistema di Raffreddamento del Reattore

Il sistema di raffreddamento ONAN (Olio Naturale Aria Naturale), sufficiente anche per reattori shunt ad alta tensione a causa della loro operazione a bassa corrente, utilizza una batteria di radiatori collegati alla vasca principale per un raffreddamento migliorato.

Vasca del Reattore

Per i sistemi UHV ed EHV, la vasca principale, spesso di tipo a campana, è realizzata con lastre d'acciaio spesse saldate insieme per resistere sia al vuoto totale che alla pressione atmosferica. Queste vasche sono progettate anche per essere facilmente trasportate via strada e ferrovia.

Conservatore del Reattore

Il conservatore è posizionato in cima alla vasca con un tubo di connessione dalla vasca principale al conservatore di diametro adeguato. Il conservatore è generalmente un serbatoio cilindrico orizzontalmente allineato, per fornire spazio adeguato all'olio per l'espansione dovuta all'aumento di temperatura.

 Viene fornito un separatore flessibile tra aria e olio o cella d'aria nel conservatore per tale scopo. Il serbatoio del conservatore è inoltre dotato di un indicatore di livello dell'olio magnetico per monitorare il livello di olio nel reattore. L'indicatore di livello dell'olio magnetico fornisce anche un allarme attraverso un contatto DC normalmente aperto (NO) collegato ad esso quando il livello di olio scende sotto un livello preimpostato a causa di perdite di olio o per qualsiasi altro motivo.

Dispositivo di Rilascio della Pressione

A causa di un grave guasto all'interno del reattore, può verificarsi un'improvvisa e eccessiva espansione dell'olio all'interno della vasca. Questa enorme pressione dell'olio generata nel reattore deve essere rilasciata immediatamente, insieme alla separazione del reattore dal sistema di alimentazione attivo. 

Il Dispositivo di Rilascio della Pressione svolge questo compito. Si tratta di un dispositivo meccanico a molla. È montato sul tetto della vasca principale. Nel caso di azionamento, la pressione verso l'alto dell'olio nella vasca diventa maggiore della pressione verso il basso della molla, come risultato si aprirà il disco della valvola del dispositivo attraverso cui l'olio espanso esce per rilasciare la pressione formata all'interno della vasca.

 C'è un leva meccanica collegata al dispositivo che è normalmente in posizione orizzontale. Quando il dispositivo viene azionato, questa leva diventa verticale. Osservando l'allineamento della leva anche dal livello del terreno, si può prevedere se il Dispositivo di Rilascio della Pressione (DRP) è stato attivato o meno. Il DRP è accompagnato da un contatto di trip per disattivare il reattore shunt nel caso di azionamento del dispositivo.

N B: – Il DRP o un dispositivo simile non può essere resettato a distanza una volta attivato. Può essere resettato manualmente solo spostando la leva nella sua posizione originale orizzontale.

Relè Buchholz

Un relè Buchholz è installato attraverso il tubo che collega il serbatoio del conservatore e la vasca principale. Questo dispositivo raccoglie i gas generati nell'olio e aziona il contatto di allarme collegato ad esso. Ha anche un contatto di trip che viene azionato in caso di accumulo improvviso di gas nel dispositivo o flusso rapido di olio (onda d'olio) attraverso il dispositivo.

Breather al Gel di Silice

Quando l'olio diventa caldo, si espande, quindi l'aria dal conservatore o dalla capsula d'aria (dove viene utilizzata) esce. Tuttavia, durante la contrazione dell'olio, l'aria dall'atmosfera entra nel conservatore o nella capsula d'aria (dove viene utilizzata). Questo processo è chiamato respirazione dell'equipaggiamento immerso in olio (come trasformatore o reattore). 

Durante la respirazione, ovviamente può entrare umidità nell'equipaggiamento se non viene curata. Un tubo dal serbatoio del conservatore o dalla capsula d'aria è dotato di un contenitore riempito con cristalli di gel di silice. Quando l'aria passa attraverso di esso, l'umidità viene assorbita dal gel di silice.

Indicatore di Temperatura dell'Avvolgimento

L'indicatore di temperatura dell'avvolgimento è un tipo di indicatore associato a un relè. Questo consiste in una lampadina sensore posizionata in una tasca piena di olio sul tetto della vasca del reattore. Ci sono due tubi capillari tra la lampadina sensore e l'alloggiamento dello strumento. 

Un tubo capillare è collegato alla bolla di misurazione dello strumento. L'altro tubo capillare è collegato alla bolla compensatrice montata nello strumento. Il sistema di misurazione, cioè la lampadina sensore, entrambi i tubi capillari e entrambe le bolle, sono riempiti con un liquido che cambia volume quando la temperatura cambia. 

La tasca in cui è immersa la lampadina sensore, è circondata da una spirale di riscaldamento alimentata da una corrente proporzionale alla corrente che scorre nell'avvolgimento del reattore. Contatti NO azionati a gravità sono collegati al sistema del puntatore dello strumento per fornire allarmi di alta temperatura e trip rispettivamente.

Indicatore di Temperatura dell'Olio

L'indicatore di temperatura dell'olio, dotato di una lampadina sensore in una tasca piena di olio nel punto più caldo della vasca del reattore, utilizza due tubi capillari per collegare il sensore con le bolle di misurazione e compensazione dello strumento. Questi componenti sono riempiti con un liquido che si espande o contrae con i cambiamenti di temperatura, fornendo letture di temperatura accurate.

Bocchetta

I terminali dell'avvolgimento di ogni fase escono dal corpo del reattore attraverso un sistema di bocchette isolate. Nei reattori shunt ad alta tensione, le bocchette sono piene di olio. L'olio è sigillato all'interno delle bocchette, il che significa che non c'è alcun collegamento tra l'olio all'interno delle bocchette e l'olio all'interno della vasca principale. Un indicatore di livello dell'olio è fornito sulla camera di espansione delle bocchette condensatrici.