Reactor de limitació de corrent

Reactor Limitador de Corrent

Un reactor limitador de corrent és una bobina inductiva caracteritzada per una reactància inductiva significativament més alta en comparació amb la seva resistència, dissenyat per restringir les corrents de curtcircuït durant condicions d'averia. Aquests reactors també mitigen les pertorbacions de tensió en la resta del sistema elèctric. Es col·loquen en alimentadors, línies de connexió, conductors de generadors i entre seccions de busos per reduir la magnitud de les corrents de curtcircuït i atenuar les fluctuacions de tensió associades.

En condicions normals d'operació, els reactors de corrent permeten un flux de potència sense obstacles. Tanmateix, durant una averia, el reactor restringeix les pertorbacions a la secció defectuosa. Com que la resistència del sistema és negligible en comparació amb la seva reactància, la presència del reactor té un impacte mínim en l'eficiència general del sistema.

Funció Principal del Reactor Limitador de Corrent

L'objectiu principal d'un reactor limitador de corrent és mantenir la seva reactància quan passen grans corrents de curtcircuït a través de les seves bobines. Quan les corrents d'averia superen aproximadament tres vegades la corrent nominal a ple càrrec, es fan servir reactors ferrosos amb àrees transversals grans per limitar les corrents d'averia. No obstant això, el seu alt cost i pes degut als voluminosos nuclis de ferro fan que els reactors sense nucli de ferro siguin la opció preferida per a la limitació de corrents de curtcircuït en la majoria d'aplicacions.

• Reactors Ferrosos: Propensos a pèrdues per histeresis i corrents de Foucault, cosa que porta a un consum de potència més elevat.

• Reactors Sense Nucli de Ferro: Presenten pèrdues totals típicament al voltant del 5% de la seva capacitat KVA, fent-los més eficients.

Funcions del Reactor Limitador de Corrent

• Protecció contra Corrents d'Averia: Redueix el flux de corrent de curtcircuït per protegir l'equipament de tensions mecàniques i sobrecalentaments.

• Mitigació de Pertorbacions de Tensió: Atenua les fluctuacions de tensió causades pels curtcircuïts.

• Aïllament de l'Averia: Restringeix les corrents d'averia a la secció afectada, prevenint la propagació a alimentadors sanjos i mantenint la continuitat de subministrament.

Inconvenients del Reactor Limitador de Corrent

• Augmenta el percentatge total de reactància del circuit quan s'integra a la xarxa.

• Degradant el factor de potència i exacerbant els problemes de regulació de tensió.

Ubicació dels Reactors en Sistemes Elèctrics

Els reactors es col·loquen estratègicament en sèrie amb generadors, alimentadors o busos per limitar les corrents de curtcircuït:

• Reactors de Generadors: Instal·lats entre generadors i busos de generadors per proporcionar protecció individual de màquines, normalment amb una reactància d'aproximadament 0,05 per unitat.

• Inconvenient: Una averia en un alimentador pot afectar tot el sistema degut a la configuració compartida del reactor.

Inconvenients d'aquests Reactors

Els inconvenients d'aquest tipus de reactor són dobles: no protegeix els generadors contra faults de curtcircuït que ocorren a través dels busos, i provoca caigudes de tensió constants i pèrdues de potència durant l'operació normal.

Reactors de Busos

Quan els reactors es col·loquen en busos, es denominen reactors de busos. L'incorporació de reactors en busos ajuda a evitar caigudes de tensió constants i pèrdues de potència. A continuació, s'explica el funcionament dels reactors de busos en sistemes anellats i sistemes de connexió:

Reactors de Busos (Sistema Anellat)

Els reactors de busos serveixen per connectar seccions de busos separades, que consisteixen en generadors i alimentadors connectats a un buso comú. En aquesta configuració, cada alimentador sol ser subministrat per un únic generador. En condicions normals d'operació, només una petita quantitat de potència passa a través dels reactors, resultant en caigudes de tensió baixes i pèrdues de potència. Per minimitzar les caigudes de tensió a través d'ells, els reactors de busos es dissenyen amb una alta resistència ohmica.

Quan ocorre una averia en qualsevol alimentador, només un generador subministra la corrent d'averia, mentre que la corrent dels altres generadors està limitada pels reactors de busos. Això redueix les fortes corrents i pertorbacions de tensió causades pels curtcircuïts en una secció de bus, confinant-les a la secció defectuosa. L'únic inconvenient d'aquesta configuració de reactor és la seva incapacitat per protegir els generadors connectats a la secció defectuosa.

Reactors de Busos (Sistema de Connexió de Busos)

Això representa una modificació del sistema anterior. En una configuració de connexió de busos, els generadors es connecten al bus comú a través de reactors, amb els alimentadors subministrats des del costat del generador.

El sistema funciona de manera similar al sistema anellat, però ofereix avantatges addicionals. En aquesta configuració, si augmenta el nombre de seccions, la corrent d'averia no superarà un valor específic, que es determina per les especificacions dels reactors individuals.