Jaké jsou typy reaktorů klasifikované podle funkce a jejich aplikace

Klasifikace reaktorů podle funkce (hlavní aplikace)

Reaktory hrají klíčovou roli v elektrických systémech. Jedním z nejčastějších a nejdůležitějších způsobů jejich klasifikace je podle funkce – tedy toho, pro co jsou používány. Podívejme se na každý typ v jednoduchých a snadno srozumitelných termínech.

1. Reaktory omezující proud

• Sériové reaktory
  Tyto reaktory jsou připojeny sériově do obvodu – jako by to byla brzda v elektrickém proudu.
  Účel: Zvýšení impedancí obvodu k omezení krátkozavodného proudu, snížení jak vrcholové, tak ustálené hodnoty proudu.
  Aplikace:

• Omezení krátkozavodných proudů na výstupech generátorů, vedeních a sběrnících;

• Snížení spouštěcího proudu během startu motoru;

• Prevence nárazového proudu při přepínání kondenzátorových bank.

2. Bocní reaktory

• Bocní reaktory s uvedenou neutrálem (vysokonapěťové bocní reaktory)
  Tento typ je přímo připojen k vysokonapěťovým přenosovým čaram nebo třetímu vinutí transformátoru.

• Účel: Absorbace nadbytku kapacitní reaktivní výkon (také známý jako nabíjecí výkon) vygenerovaného dlouhými vysokonapěťovými přenosovými čarami. Taky pomáhají omezit nadměrné napětí síťové frekvence a přepínací přepětí.

• Aplikace: Používají se v vysokonapěťových, ultravysokonapěťových a extrémně vysokonapěťových přenosových systémech, jako jsou mezikrajské elektrické vedení.

• Bocní reaktory bez uvedené neutrále
  Obvykle jsou připojeny ke sběrnicím v distribučních sítích na středním nebo nízkém napětí.

• Účel: Poskytnout kompenzaci reaktivního výkonu, odstranit reaktivní výkon z kapacitních zatížení, jako jsou kabelové vedení. Pomáhá zlepšit faktor moci a prevence nárůstu napětí ("plavající napětí").

• Aplikace: Městské elektrické sítě, systémy s kabelovým zásobováním a distribuční sítě.

3. Filtrační reaktory

Tyto reaktory jsou obvykle používány v sérii s kondenzátory k vytvoření LC filtračního obvodu, který funguje jako "čistič" pro elektrický systém.

• Účel: Filtrace specifických harmonických proudů, obvykle nižších řádů, jako jsou 5., 7., 11. a 13. harmonické.

•  Aplikace: Systémy s mnoha zdroji harmonických proudů, jako jsou velké obdélníkové čidlo, proměnné frekvencí pohonné jednotky a obloukové pece.

Nejen chrání kondenzátory před poškozením přetížením harmonickými proudy/přepětí, ale také zlepšuje kvalitu elektřiny v síti.

4. Startovací reaktory

Je to speciální typ reaktoru omezujícího proud, speciálně používaný k pomoci motorům při jemném startu.

Účel: Připojen v sérii do obvodu statoru během startu velkých AC motorů (např. indukčních nebo synchronních motorů). Omezí startovací proud a sníží dopad na elektrickou síť. Po startu motoru je obvykle překlápěn nebo vypnut.

Aplikace: Používají se pro vysokovýkonné motory, jako jsou velké čerpadlo a větráče v továrnách.

5. Reaktory pro potlačení oblouku (Petersenovy cíve)

Je to speciální železnýrdový reaktor, obvykle připojen k neutrálnímu bodu systému – jako "hasicí přístroj" pro zemně spojené systémy.
Účel: V nezemně spojených nebo rezonančně zemně spojených systémech (tj. systémech s neutrální zemně spojenou prostřednictvím reaktoru pro potlačení oblouku), když dojde k jednofázové zemně spojené chybě, generuje induktivní proud, který vyruší kapacitní zemně spojený proud systému. To výrazně sníží nebo dokonce automaticky vyruší chybný proud v místě chyby, prevence intermitentního obloukového zemně spojení a přepětí.
Aplikace: Distribuční sítě, systémy s malým transformátorem.

Typy reaktorů pro potlačení oblouku:

• Upravitelný typ (ruční nebo automatická úprava induktivity)

• Typ s pevnou kompenzací (pevná induktivita)

• Typ s posuvem nebo DC magnetizací (úprava induktivity změnou DC magnetizačního proudu)

6. Vyhlazovací reaktory (DC reaktory)

Tyto reaktory jsou speciálně používány v systémech HVDC (High Voltage Direct Current), připojeny v sérii na straně DC konverzní stanice nebo DC linky.
Účel:

• Potlačení vlnkání DC proudu (vyhlazení fluktuací);

• Prevence selhání kommutace na straně rectifikátoru;

• Omezení rychlosti narůstání proudu (di/dt) během chyb na DC lince;

• Udržení kontinuity DC proudu a prevence přerušení proudu.

Aplikace: Systémy HVDC, flexibilní projekty DC přenosu.

7. Tlumičové reaktory

Obvykle jsou připojeny v sérii s kondenzátorovými obvody, zejména v filtračních kondenzátorových bancech.

Účel:

• Omezení nárazového proudu a přepětí při zapnutí kondenzátorových bank;

• Potlačení oscilací na určitých frekvencích, jako je rezonance s induktivitou systému.

Aplikace: Frekventní přepínání kondenzátorů, jako v zařízeních pro kompenzaci reaktivního výkonu a filtračních bancech.

Závěr

Existuje mnoho typů reaktorů, každý s vlastní funkcí, ale jejich hlavní účely jsou: Stabilizace proudu, regulace napětí, filtrace harmonických, omezení nárazů a ochrana zařízení.Správná volba reaktoru nejen zlepšuje stabilitu elektrického systému, ale také prodlužuje životnost zařízení a zajišťuje bezpečné dodávky elektřiny.