Ограничаващ реактор

Реактор за ограничаване на тока

Реакторът за ограничаване на тока е индуктивна бобина, характеризираща се със значително по-висок индуктивен реактанц в сравнение със своята съпротивителност, предназначена да ограничи кратковременните токове при аварийни условия. Тези реактори също намаляват напрежението в останалата част от електрическата система. Те се инсталират в питащи линии, връзки, водещи на генератори и между секции на шинопровод, за да намалят големината на кратковременните токове и да облекчат свързаните с тях колебания на напрежението.

При нормални условия на работа реакторите позволяват непречесто движение на мощността. Обаче, при авария, реакторът ограничава нарушенията до дефектната секция. Тъй като съпротивлението на системата е пренебрегаемо в сравнение с реактанца, наличието на реактора има минимално влияние върху общата ефективност на системата.

Основна функция на реактора за ограничаване на тока

Основната цел на реактора за ограничаване на тока е да поддържа своя реактанц, когато през неговите витки протичат големи кратковременни токове. Когато аварийните токове надхвърлят приблизително три пъти номиналния ток, се използват железни реактори с големи поперечни сечения, за да се ограничат аварийните токове. Обаче, техният висок ценностен и тегловен кош заради дебели железни ядра правят реакторите без железно ядро предпочитани за ограничаване на кратковременните токове в повечето приложения.

• Железни реактори: Подвержени са на загуби от хистерезис и вихреви токове, което води до по-голямо потребление на мощност.

• Реактори без железно ядро: Имат общо загуби, обикновено около 5% от техния KVA рейтинг, което ги прави по-ефективни.

Функции на реактора за ограничаване на тока

• Защита от аварийни токове: Намалява протичането на кратковременни токове, за да защити оборудването от механично напрежение и прекомерно затопляне.

• Опазване от колебания на напрежението: Демпфира колебанията на напрежението, причинени от кратковременни токове.

• Изолация на аварията: Ограничава аварийните токове до засегнатата секция, предотвратявайки разпространението им към здрави питащи линии и осигурявайки непрекъснатост на доставката.

Недостатъци на реактора за ограничаване на тока

• Увеличава общия процентен реактанц на веригата, когато е интегриран в мрежата.

• Влошава фактора на мощността и усилва проблемите с регулацията на напрежението.

Местоположение на реакторите в електроенергийните системи

Реакторите се разполагат стратегически в серия с генератори, питащи линии или шинопроводи, за да ограничат кратковременните токове:

• Реактори на генераторите: Инсталират се между генераторите и шинопроводите на генераторите, за да предоставят индивидуална защита на машините, обикновено с реактанц от ~0.05 пер единица.

• Недостатък: Авария в една питаща линия може да повлияе на цялата система поради споделената конфигурация на реактора.

Недостатъци на такива реактори

Недостатъците на този тип реактор са двойни: не защитава генераторите срещу аварийни токове, които се случват през шинопроводите, и причинява постоянни падения на напрежението и загуби на мощност по време на нормална работа.

Реактори на шинопроводите

Когато реакторите се инсталират в шинопроводите, те се наричат реактори на шинопроводите. Включването на реактори в шинопроводите помага да се избегнат постоянни падения на напрежението и загуби на мощност. По-долу е обяснение на реакторите на шинопроводите в кръгови системи и системи с връзки:

Реактори на шинопроводите (кръгова система)

Реакторите на шинопроводите служат за свързване на отделни секции на шинопроводите, които състоят се от генератори и питащи линии, свързани към обща шинопровод. В тази конфигурация, всеки питащ линия обикновено се снабдява от един генератор. При нормална работа, само малко количество мощност протича през реакторите, което води до ниски падения на напрежението и загуби на мощност. За да се минимизират паденията на напрежението през тях, реакторите на шинопроводите се проектират с висока омична съпротивителност.

Когато се случи авария в някоя питаща линия, само един генератор доставя аварийния ток, докато токът от другите генератори е ограничен от реакторите на шинопроводите. Това намалява тежките токове и колебания на напрежението, причинени от кратковременни токове в секция на шинопровод, ограничавайки ги до дефектната секция. Единственият недостатък на тази конфигурация на реакторите е, че не защитава генераторите, свързани към дефектната секция.

Реактори на шинопроводите (система с връзка)

Това представлява модификация на горната система. В конфигурацията с връзка, генераторите са свързани към общата шинопровод чрез реактори, с питащи линии, снабдявани от страна на генераторите.

Системата работи подобно на кръговата, но предлага допълнителни предимства. В тази конфигурация, ако броят на секциите се увеличава, аварийният ток няма да надхвърли конкретна стойност, определена от спецификациите на отделните реактори.