Quali sono i tipi di reattori classificati per funzione e le loro applicazioni

Classificazione dei reattori in base alla funzione (principali applicazioni)

I reattori svolgono un ruolo cruciale nei sistemi di potenza. Uno dei modi più comuni e importanti per classificarli è in base alla loro funzione, cioè per cosa vengono utilizzati. Esaminiamo ogni tipo in termini semplici e facili da comprendere.

1. Reattori limitatori di corrente

• Reattori in serie
  Questi reattori sono connessi in serie con il circuito, come una sorta di rilievo nel flusso elettrico.
  Scopo: Aumentare l'impedenza del circuito per limitare la corrente di cortocircuito, riducendo sia i valori picchi che quelli a regime.
  Applicazioni:

• Limitare le correnti di cortocircuito alle uscite dei generatori, ai ramificatori e alle barre di distribuzione;

• Ridurre la corrente di avviamento durante l'avvio dei motori;

• Prevenire la corrente di impulso quando si commutano le banche di condensatori.

2. Reattori shunt

• Tipo neutro collegato (reattore shunt ad alta tensione)
  Questo tipo è connesso direttamente alle linee di trasmissione ad alta tensione o alla terza avvolgimento di un trasformatore.

• Scopo: Assorbire l'eccesso di potenza reattiva capacitiva (noto anche come potenza di carica) generata dalle linee di trasmissione ad alta tensione a lunga distanza. Aiuta anche a limitare il sovravoltaggio della frequenza di alimentazione e il sovravoltaggio di commutazione.

• Applicazioni: Utilizzati in sistemi di trasmissione ad alta, ultra-alta e extra-alta tensione, come ad esempio le linee interprovinciali.

• Tipo neutro non collegato
  Di solito connesso alla barra di distribuzione nelle reti di distribuzione a tensione media o bassa.

• Scopo: Fornire compensazione del potere reattivo, bilanciando il potere reattivo dai carichi capacitivi come le linee cavi. Aiuta a migliorare il fattore di potenza e a prevenire l'aumento della tensione ("fluttuazione di tensione").

• Applicazioni: Reti elettriche urbane, sistemi alimentati da cavi e reti di distribuzione.

3. Reattori filtro

Questi reattori sono tipicamente utilizzati in serie con i condensatori per formare un circuito filtro LC, agendo come un "purificatore" per il sistema di potenza.

• Scopo: Filtrare correnti armoniche specifiche, solitamente armoniche di ordine inferiore come la 5ª, 7ª, 11ª e 13ª.

• Applicazioni: Sistemi con molte fonti armoniche, come grandi rettificatori, variatori di frequenza e forni ad arco.

Non solo proteggono i condensatori dai danni causati da sovratensioni e sovracorrenti armoniche, ma migliorano anche la qualità del potere nella rete.

4. Reattori d'avviamento

Questo è un tipo speciale di reattore limitatore di corrente, utilizzato specificamente per aiutare i motori a partire in modo fluido.

Scopo: Connesso in serie con il circuito statorico durante l'avviamento di grandi motori AC (ad esempio, motori asincroni o sincroni). Limita la corrente di avviamento e riduce l'impatto sulla rete di potenza. Una volta che il motore ha iniziato, viene solitamente bypassato o disconnesso.

Applicazioni: Utilizzati per motori ad alta potenza come grandi pompe e ventilatori nelle fabbriche.

5. Bobine di soppressione dell'arco (bobine Petersen)

Questo è un reattore a nucleo di ferro speciale, solitamente connesso al punto neutrale del sistema, come un "estintore" per i sistemi di terra.
Scopo: In sistemi non terra o terra risonanti (cioè, sistemi con il neutro terra attraverso una bobina di soppressione dell'arco), quando si verifica un guasto a singola fase, genera una corrente induttiva per annullare la corrente di terra capacitiva del sistema. Questo riduce significativamente o estingue automaticamente la corrente di guasto al punto di guasto, prevenendo il terreno intermittente ad arco e il sovravoltaggio.
Applicazioni: Reti di distribuzione, sistemi di trasformatori di piccola capacità.

Tipi di bobine di soppressione dell'arco:

• Tipo regolabile (regolazione manuale o automatica dell'induttanza)

• Tipo compensazione fissa (induttanza fissa)

• Tipo bias o magnetizzazione continua (regolazione dell'induttanza cambiando la corrente di magnetizzazione continua)

6. Reattori smussatori (reattori DC)

Questi reattori sono utilizzati specificamente nei sistemi di trasmissione a corrente continua ad alta tensione (HVDC), connessi in serie sul lato CC della stazione di conversione o della linea CC.
Scopo:

• Sopprimere l'ondulazione della corrente CC (smussare le fluttuazioni);

• Prevenire il fallimento di commutazione sul lato rettificatore;

• Limitare il tasso di aumento della corrente (di/dt) durante i guasti della linea CC;

• Mantenere la continuità della corrente CC e prevenire l'interruzione della corrente.

Applicazioni: Sistemi di trasmissione HVDC, progetti di trasmissione DC flessibile.

7. Reattori ammortizzatori

Di solito connessi in serie con i circuiti di condensatori, specialmente nelle banche di condensatori filtro.

Scopo:

• Limitare la corrente di impulso e il sovravoltaggio quando le banche di condensatori vengono commutate;

• Sopprimere le oscillazioni a determinate frequenze, come la risonanza con l'induttanza del sistema.

Applicazioni: Scenari di commutazione frequente dei condensatori, come nei dispositivi di compensazione del potere reattivo e nelle banche di filtri.

In sintesi

Esistono molti tipi di reattori, ciascuno con la propria funzione, ma i loro scopi principali sono: stabilizzare la corrente, regolare la tensione, filtrare le armoniche, limitare i transitori e proteggere gli apparecchi. Scegliere il reattore giusto non solo migliora la stabilità del sistema di potenza, ma prolunga anche la vita degli apparecchi e garantisce un approvvigionamento di energia sicuro.