ما هي أنواع المفاعلات المصنفة وفقًا للوظيفة وتطبيقاتها؟
تصنيف المفاعلات حسب الوظيفة (التطبيقات الرئيسية)
تلعب المفاعلات دورًا حيويًا في أنظمة الطاقة. واحدة من أكثر الطرق شيوعًا وأهمية لتصنيفها هي حسب وظيفتها — أي ما تستخدم له. دعونا نلقي نظرة أقرب على كل نوع بشكل بسيط وسهل الفهم.
1. المفاعلات الحدودية للتيار
المفاعلات المتسلسلة
تُربط هذه المفاعلات في سلسلة مع الدائرة — مثل مانع السرعة في التدفق الكهربائي.
الغرض: زيادة عائق الدائرة لتقييد تيار القصر، مما يقلل من قيم الذروة والثابتة.
التطبيقات:تقييد تيار القصر عند مخارج المولدات، الخطوط الجوية، والحافلات؛
تقليل التيار الزائد أثناء بدء تشغيل المحركات؛
منع التيار الزائد للمكثفات عند تبديل البنوك المكثفة.
2. المفاعلات الموازية
نوع مثبت الأرض (مفاعل موازي عالي الجهد)
هذا النوع متصل مباشرة بخطوط نقل الطاقة ذات الجهد العالي أو الثالث من محول.الغرض: امتصاص الطاقة الركيكة الزائدة (المعروف أيضًا بالطاقة الشحن) التي يولدها خطوط النقل ذات الجهد العالي على مسافات طويلة. كما يساعد في تقييد فائض الجهد الترددي وتكرار الجهد.
التطبيقات: تستخدم في أنظمة النقل ذات الجهد العالي والفائق والعالي جدًا، مثل خطوط الطاقة بين المقاطعات.
نوع غير مثبت الأرض
عادة ما يتم ربطه بالحافلة في شبكات التوزيع ذات الجهد المتوسط أو المنخفض.الغرض: توفير تعويض الطاقة الركيكة، مما يعوض عن الطاقة الركيكة من الأحمال المكثفة مثل خطوط الكابل. يساعد في تحسين عامل الطاقة ومنع ارتفاع الجهد ("طفو الجهد").
التطبيقات: شبكات الطاقة الحضرية، وأنظمة التغذية بالكابلات، وأنظمة التوزيع.
3. المفاعلات المرشحة
تُستخدم هذه المفاعلات عادةً بالتسلسل مع المكثفات لتشكيل دائرة مرشحة LC، تعمل كـ "منظف" لأنظمة الطاقة.
الغرض: ترشيح تيارات الهارمونيك المحددة، عادةً الهارمونيك من الرتب الدنيا مثل 5، 7، 11، و13.
التطبيقات: الأنظمة ذات مصادر الهارمونيك الكثيرة، مثل المستقيمات الكبيرة، محركات التردد المتغير، وأفران القوس الكهربائي.
لا يحمي هذا فقط المكثفات من تلف التيار/الجهد الزائد للهارمونيك، ولكنه يحسن أيضًا جودة الطاقة في الشبكة.
4. المفاعلات البدءية
هذا هو نوع خاص من المفاعلات الحدودية للتيار، يستخدم تحديدًا لمساعدة المحركات على البدء بسلاسة.
الغرض: يتصل في سلسلة مع دائرة الستاتور أثناء بدء تشغيل المحركات الكهربائية الضخمة (مثل المحركات الاستقرائية أو المتزامنة).يقيد تيار البدء ويقلل من تأثيره على شبكة الطاقة. بمجرد بدء المحرك، عادة ما يتم قصره أو إيقافه.
التطبيقات: تستخدم لمحركات عالية الطاقة مثل مضخات كبيرة ومراوح في المصانع.
5. ملفات إخماد القوس (ملفات بيترسن)
هذا هو نوع خاص من المفاعلات ذات اللب الحديد، عادة ما يكون متصل بنقطة الحياد في النظام — مثل "مطفئ الحريق" لأنظمة الأرض.
الغرض: في الأنظمة غير مثبتة الأرض أو مثبتة بأرضية متذبذبة (أي الأنظمة ذات الأرضية مثبتة عبر ملف إخماد القوس)، عندما يحدث عطل أرضي أحادي الطور، فإنه يولد تيارًا مستندًا لإلغاء تيار الأرض الركيكي للنظام. وهذا يقلل بشكل كبير أو حتى يطفئ تلقائيًا تيار العطل في نقطة العطل، مما يمنع التأريض المتقطع للقوس والجهد الزائد.
التطبيقات: شبكات التوزيع، وأنظمة المحولات الصغيرة.
أنواع ملفات إخماد القوس:
نوع قابل للتعديل (تعديل يدوي أو آلي للإندكتانس)
نوع التعويض الثابت (إندكتانس ثابت)
نوع الانحياز أو التغذية المباشرة (تعديل الإندكتانس بتغيير تيار التغذية المباشرة)
6. المفاعلات الملساء (المفاعلات المباشرة)
تُستخدم هذه المفاعلات خصيصًا في أنظمة نقل الطاقة ذات الجهد المباشر العالي (HVDC)، متصلة في سلسلة على الجانب المباشر لمحطة التحويل أو الخط المباشر.
الغرض:
قمع الاهتزاز في التيار المباشر (تنعيم التقلبات)؛
منع فشل التحويل على الجانب المستقيم؛
تقييد معدل ارتفاع التيار (di/dt) أثناء أعطال الخط المباشر؛
حفظ استمرارية التيار المباشر ومنع انقطاع التيار.
التطبيقات: أنظمة نقل الطاقة ذات الجهد المباشر العالي، مشاريع نقل الطاقة المرن المباشر.
7. المفاعلات المخففة
عادة ما تكون متصلة في سلسلة مع دوائر المكثفات، خاصة في بنوك المكثفات المرشحة.
الغرض:
تقييد التيار الزائد والجهد الزائد عند تبديل بنوك المكثفات؛
قمع الاهتزازات في ترددات معينة، مثل التوافق مع الإندكتانس النظامي.
التطبيقات: سيناريوهات التبديل المتكرر للمكثفات، مثل أجهزة التعويض الركيكي وبنوك المرشحات.
في الختام
هناك العديد من أنواع المفاعلات، كل منها له وظيفته الخاصة، ولكن الغرض الرئيسي لها هو:استقرار التيار، تنظيم الجهد، ترشيح الهارمونيك، تقييد الاهتزازات، وحماية المعدات.
اختيار المفاعل المناسب ليس فقط يحسن استقرار نظام الطاقة، ولكنه يطيل عمر المعدات ويضمن تزويد الطاقة بأمان.
