چه نوع راکتورها بر اساس عملکرد و کاربردهای آنها طبقه‌بندی می‌شوند؟

ریاکتورها را بر اساس عملکرد (کاربردهای اصلی) طبقه‌بندی می‌کنند

ریاکتورها نقش مهمی در سیستم‌های برق دارند. یکی از روش‌های شایع و مهم برای طبقه‌بندی آن‌ها بر اساس عملکرد است - یعنی چه کاربردی دارند. حال به هر نوع به زبان ساده و قابل فهم نگاهی خواهیم انداخت.

1. ریاکتورهای محدودکننده جریان

• ریاکتورهای سری
  این ریاکتورها به صورت سری با مدار متصل می‌شوند - مثل یک تپه سرعت در جریان الکتریکی.
  هدف: افزایش امپدانس مدار برای محدود کردن جریان کوتاه‌مدار، کاهش هر دو مقدار پیک و حالت ماندگار.
  کاربردها:

• محدود کردن جریان کوتاه‌مدار در خروجی ژنراتورها، خطوط تغذیه و مجموعه‌های توزیع;

• کاهش جریان ورودی در شروع حرکت موتورها;

• جلوگیری از جریان ورودی خازنی در زمان تغییر وضعیت بانک‌های خازنی.

2. ریاکتورهای شونت

• نوع متصل شده به زمین (ریاکتور شونت ولتاژ بالا)
  این نوع مستقیماً به خطوط انتقال ولتاژ بالا یا سومین سیمک لوله ترانسفورماتور متصل می‌شود.

• هدف: جذب بیشترین توان واکنشی ظرفیتی (معروف به توان شارژ) تولید شده توسط خطوط انتقال ولتاژ بالا در فواصل دور. همچنین به محدود کردن ولتاژ بیش از حد فرکانس قدرت و ولتاژ بیش از حد تغییر وضعیت کمک می‌کند.

• کاربردها: در سیستم‌های انتقال ولتاژ بالا، ولتاژ فوق العاده بالا و ولتاژ بسیار بالا مانند خطوط بین استانی استفاده می‌شود.

• نوع غیرمتصل شده به زمین
  معمولاً به مجموعه‌های توزیع در شبکه‌های توزیع ولتاژ متوسط یا کم متصل می‌شود.

• هدف: ارائه جبران توان واکنشی، جبران توان واکنشی از بارهای ظرفیتی مانند خطوط کابلی. کمک به بهبود عامل توان و جلوگیری از افزایش ولتاژ ("پلافوی ولتاژ").

• کاربردها: شبکه‌های برق شهری، سیستم‌های تغذیه شده با کابل و شبکه‌های توزیع.

3. ریاکتورهای فیلتر

این ریاکتورها معمولاً به صورت سری با خازنهای خازنی برای تشکیل مدار فیلتر LC استفاده می‌شوند و مانند یک "پاک‌کننده" برای سیستم برق عمل می‌کنند.

• هدف: فیلتر کردن جریان‌های هارمونیک خاص، معمولاً هارمونیک‌های مرتبه پایین مانند 5، 7، 11 و 13.

• کاربردها: سیستم‌هایی با منابع هارمونیک زیاد، مانند مستطیل‌سازهای بزرگ، محاسبات فرکانس متغیر و فرنس‌های قوسی.

این ریاکتورها نه تنها خازنهای را از آسیب دیدن به دلیل جریان یا ولتاژ بیش از حد هارمونیک محافظت می‌کنند بلکه کیفیت توان شبکه را نیز بهبود می‌بخشند.

4. ریاکتورهای شروع

این نوع خاصی از ریاکتورهای محدودکننده جریان است که به طور خاص برای کمک به شروع موتورها استفاده می‌شود.

هدف: در زمان شروع موتورهای AC بزرگ (مانند موتورهای القایی یا همزمان) به صورت سری با مدار استاتور متصل می‌شود. محدود کردن جریان شروع و کاهش تأثیر بر شبکه برق. پس از شروع موتور، معمولاً کوتاه می‌شود یا خاموش می‌شود.

کاربردها: برای موتورهای توان بالا مانند پمپ‌ها و فن‌های بزرگ در کارخانجات استفاده می‌شود.

5. سیم‌های خنثی‌سازی قوس (سیم‌های پیترسن)

این یک ریاکتور با هسته آهنی خاص است که معمولاً به نقطه خنثی سیستم متصل می‌شود - مانند یک "آتش‌نشان" برای سیستم‌های زمین‌شده.
هدف: در سیستم‌های بدون زمین یا زمین‌شده هماهنگ (یعنی سیستم‌هایی که از طریق یک سیم خنثی‌سازی قوس زمین شده‌اند)، وقتی یک خطا یک‌فازی رخ می‌دهد، جریان القایی تولید می‌کند تا جریان خازنی زمینی سیستم را خنثی کند. این امر به طور قابل توجهی یا حتی خودکار خنثی کردن جریان خطا در محل خطا، جلوگیری از زمین‌شدن قوسی متناوب و ولتاژ بیش از حد کمک می‌کند.
کاربردها: شبکه‌های توزیع، سیستم‌های ترانسفورماتور با ظرفیت کم.

نوع‌های سیم‌های خنثی‌سازی قوس:

• قابل تنظیم (تنظیم دستی یا خودکار اندوکتانس)

• جبران ثابت (اندوکتانس ثابت)

• نوع بایاس یا مغناطیس‌سازی DC (تنظیم اندوکتانس با تغییر جریان مغناطیس‌سازی DC)

6. ریاکتورهای هموارساز (ریاکتورهای DC)

این ریاکتورها به طور خاص در سیستم‌های انتقال DC با ولتاژ بالا (HVDC) استفاده می‌شوند و به صورت سری در سمت DC ایستگاه تبدیل یا خط DC متصل می‌شوند.
هدف:

• کاهش نوسان در جریان DC (هموار کردن نوسان‌ها);

• جلوگیری از خرابی تغییر وضعیت در سمت مستطیل‌ساز;

• محدود کردن نرخ افزایش جریان (di/dt) در مواقع خطا در خط DC;

• حفظ پیوستگی جریان DC و جلوگیری از قطع جریان.

کاربردها: سیستم‌های انتقال HVDC، پروژه‌های انتقال DC انعطاف‌پذیر.

7. ریاکتورهای میراگر

معمولاً به صورت سری با مدارهای خازنی، به ویژه در بانک‌های فیلتر خازنی، متصل می‌شوند.

هدف:

• محدود کردن جریان ورودی و ولتاژ بیش از حد در زمان روشن شدن بانک‌های خازنی;

• کاهش نوسانات در فرکانس‌های مشخص، مانند هماهنگی با اندوکتانس سیستم.

کاربردها: سناریوهای متعدد تغییر وضعیت خازن، مانند دستگاه‌های جبران توان واکنشی و بانک‌های فیلتر.

به طور خلاصه

ریاکتورهای مختلفی وجود دارد هر کدام با عملکرد خاص خود، اما اهداف اصلی آن‌ها عبارتند از: استقرار جریان، تنظیم ولتاژ، فیلتر کردن هارمونیک‌ها، محدود کردن اوج‌ها و محافظت از تجهیزات.
انتخاب ریاکتور صحیح نه تنها پایداری سیستم برق را بهبود می‌بخشد بلکه عمر تجهیزات را افزایش می‌دهد و تأمین برق ایمن را تضمین می‌کند.