Jakie są rodzaje reaktorów klasyfikowane według funkcji i ich zastosowania

Klasyfikacja reaktorów według funkcji (główne zastosowania)

Reaktory odgrywają kluczową rolę w systemach energetycznych. Jednym z najbardziej powszechnych i ważnych sposobów ich klasyfikacji jest ich funkcja – to znaczy, do czego są używane. Przyjrzyjmy się bliżej każdemu typowi w prostych, łatwych do zrozumienia słowach.

1. Reaktory ograniczające prąd

• Reaktory szeregowe
  Te reaktory są połączone szeregowo z obwodem – podobnie jak wybrzuszenie na drodze dla przepływu elektrycznego.
  Cel: Zwiększenie impedancji obwodu w celu ograniczenia prądu zwarciowego, zmniejszając zarówno wartości szczytowe, jak i ustalone.
  Zastosowania:

• Ograniczanie prądu zwarciowego na wyjściach generatorów, linii odchodzących i szynach rozdzielczych;

• Zmniejszanie prądu wstępnego podczas uruchamiania silników;

• Zapobieganie napadowi kondensatorów podczas przełączania banków kondensatorów.

2. Reaktory boczne

• Typ ze zziemionym punktem neutralnym (reaktor boczny wysokiego napięcia)
  Ten typ jest bezpośrednio podłączony do lini wysokiego napięcia lub trzeciego zwinięcia transformatora.

• Cel: Absorbowanie nadmiarowej reaktywnej mocy kapacytnej (znanej również jako moc ładunkowa) generowanej przez długie linie wysokiego napięcia. Pomaga także ograniczyć przewrotki częstotliwości sieci i przewrotki przełączania.

• Zastosowania: Używane w systemach przesyłowych wysokiego, bardzo wysokiego i nadzwyczajnie wysokiego napięcia, takich jak linie międzyprowincjalne.

• Typ bez zziemienia punktu neutralnego
  Zazwyczaj podłączany do szyn rozdzielczych w sieciach dystrybucyjnych o średnim lub niskim napięciu.

• Cel: Zapewnienie kompensacji reaktywnej mocy, zrównoważenie mocy reaktywnej z obciążeń kapacytarnych, takich jak linie kablów. Pomaga poprawić współczynnik mocy i zapobiec wzrostowi napięcia ("unosić się napięcia").

• Zastosowania: Sieci miejskie, systemy zasilane kablowo i sieci dystrybucyjne.

3. Reaktory filtrujące

Te reaktory są zwykle używane szeregowo z kondensatorami, tworząc obwód LC filtrujący, działający jak "czyszczący" element dla systemu energetycznego.

• Cel: Filtracja określonych harmonicznych prądów, zwykle harmonicznych niższego rzędu, takich jak 5, 7, 11 i 13.

• Zastosowania: Systemy z dużą ilością źródeł harmonicznych, takich jak duże prostowniki, sterowniki częstotliwości i piecze łukowe.

Nie tylko chroni kondensatory przed uszkodzeniami spowodowanymi nadmiernymi prądami i napięciami harmonicznych, ale także poprawia jakość energii w sieci.

4. Reaktory startowe

To jest specjalny typ reaktora ograniczającego prąd, specjalnie używany do ułatwienia gładkiego uruchomienia silników.

Cel: Podłączony szeregowo do obwodu stojana podczas uruchamiania dużych silników prądu przemiennego (np. silników indukcyjnych lub synchronicznych). Ogranicza prąd startowy i zmniejsza wpływ na sieć energetyczną. Po uruchomieniu silnika jest zwykle krótkowany lub wyłącza się go.

Zastosowania: Używane dla silników o dużej mocy, takich jak duże pompy i wentylatory w fabrykach.

5. Cewki tłumiące (cewki Petersena)

To jest specjalny reaktor żelazowy, zwykle podłączony do punktu neutralnego systemu – podobnie jak "gaśnica" dla systemów zziemiających.
Cel: W systemach niezziemionych lub rezonansowo zziemionych (tzn. systemach z zziemieniem przez cewkę tłumiącą), gdy wystąpi awaria jednofazowa, generuje prąd indukcyjny, aby zrekompensować prąd kapacytarny systemu. To znacznie zmniejsza lub nawet automatycznie gasi prąd awarii w miejscu awarii, zapobiegając przerywistemu zziemieniu łukowemu i przewrotkom.
Zastosowania: Sieci dystrybucyjne, systemy transformatorów małej mocy.

Rodzaje cewek tłumiących:

• Regulowane (ręczna lub automatyczna regulacja indukcyjności)

• Stałe kompensacje (stała indukcyjność)

• Przesunięte lub magnetyzowane prądem stałym (regulacja indukcyjności przez zmianę prądu magnetyzującego stałoprądowego)

6. Reaktory wygładzające (reaktory DC)

Te reaktory są używane specjalnie w systemach przesyłowych napięcia stałego wysokiego napięcia (HVDC), podłączone szeregowo po stronie DC stacji konwersyjnej lub linii DC.
Cel:

• Tłumienie drgań prądu DC (wygładzanie fluktuacji);

• Zapobieganie awariom komutacji po stronie prostownika;

• Ograniczanie szybkości wzrostu prądu (di/dt) podczas awarii linii DC;

• Utrzymywanie ciągłości prądu DC i zapobieganie przerwaniu prądu.

Zastosowania: Systemy HVDC, projekty elastycznej transmisji DC.

7. Reaktory tłumiące

Zwykle podłączone szeregowo z obwodami kondensatorów, szczególnie w bankach filtrujących kondensatorów.

Cel:

• Ograniczanie prądu wstępnego i przewrotków podczas włączania banków kondensatorów;

• Tłumienie drgań na określonych częstotliwościach, takich jak rezonans z indukcyjnością systemu.

Zastosowania: Scenariusze częstego przełączania kondensatorów, takie jak urządzenia kompensacji reaktywnej i filtry.

Podsumowanie

Istnieje wiele rodzajów reaktorów, każdy z własną funkcją, ale ich główne cele to: stabilizacja prądu, regulacja napięcia, filtrowanie harmonicznych, ograniczanie skoków i ochrona sprzętu. Wybór odpowiedniego reaktora nie tylko poprawia stabilność systemu energetycznego, ale też przedłuża żywotność sprzętu i zapewnia bezpieczne zasilenie.