Omezovací reaktor

Omezovač proudů

Omezovač proudů je indukční cívka charakterizovaná výrazně vyšší indukční reaktancí ve srovnání s jeho odporovou složkou, navržená k omezení krátkozávodných proudů při poruchách. Tyto omezovače také snižují napěťové rušení zbytku elektrického systému. Jsou instalovány na vedeních, propojovacích členech, vedlech generátorů a mezi částmi sběrnice, aby snížily sílu krátkozávodných proudů a zmírňovaly přidružené kolísání napětí.

Při normálním provozu umožňují omezovače proudů neomezený tok energie. V případě výpadku však omezovač omezí rušení pouze na vadnou část. Protože odpor systému je zanedbatelný ve srovnání s jeho reaktancí, má přítomnost omezovače minimální dopad na celkovou efektivitu systému.

Hlavní funkce omezovače proudů

Hlavním cílem omezovače proudů je udržet svou reaktanci, když velké krátkozávodné proudy procházejí jeho cívkami. Pokud překročí proudy při výpadku přibližně třikrát nominální plně zatěžovaný proud, jsou použity železné omezovače s velkým průřezem, aby bylo možné omezit výpadkové proudy. Nicméně, jejich vysoké náklady a hmotnost kvůli objemným železným jádrom dělají vzduchové omezovače preferovanou volbou pro omezení krátkozávodných proudů v mnoha aplikacích.

• Železné omezovače: Mívají tendenci k hysterézním a vířivým ztrátám, což vedou k vyšší spotřebě energie.

• Vzduchové omezovače: Mají celkové ztráty obvykle okolo 5% svého KVA hodnocení, což je dělá efektivnějšími.

Funkce omezovače proudů

• Ochrana proti výpadkovým proudům: Snížení toku krátkozávodných proudů, aby bylo možné ochránit zařízení před mechanickým namáháním a přetopením.

• Zmírňování napěťových rušení: Ztlumení kolísání napětí způsobených krátkými závody.

• Izolace výpadku: Omezí výpadkové proudy na postiženou část, aby se zabránilo šíření na zdravá vedení a udrželo kontinuitu dodávky.

Nevýhody omezovače proudů

• Zvyšuje celkový procentuální podíl reaktance okruhu, když je integrován do sítě.

• Zhoršuje faktor využití a zvyšuje problémy s regulací napětí.

Umístění omezovačů v elektrických systémech

Omezovače jsou strategicky umístěny v sérii s generátory, vedeními nebo sběrnicemi, aby omezily krátkozávodné proudy:

• Omezovače generátorů: Jsou instalovány mezi generátory a sběrnicemi generátorů, aby poskytly individuální ochranu strojů, typicky s reaktancí ~0,05 per unita.

• Nevýhoda: Výpadek v jednom vedení může ovlivnit celý systém kvůli sdílené konfiguraci omezovače.

Nevýhody těchto omezovačů

Nevýhody tohoto typu omezovače jsou dvě: neochrání generátory před krátkozávodnými výpady napříč sběrnicemi a způsobují stálé klesání napětí a ztráty energie během normálního provozu.

Omezovače sběrnic

Když jsou omezovače instalovány v sběrnicích, nazývají se omezovače sběrnic. Vložení omezovačů do sběrnic pomáhá zabránit stálým klesáním napětí a ztrátám energie. Níže je vysvětlení omezovačů sběrnic v kruhových systémech a spojovacích systémech:

Omezovače sběrnic (kruhový systém)

Omezovače sběrnic slouží k propojení samostatných částí sběrnic, které se skládají z generátorů a vedení spojených s běžnou sběrnicí. V této konfiguraci je každé vedení obvykle zásobováno jedním generátorem. Během normálního provozu prochází pouze malé množství energie omezovači, což vede k nízkým klesáním napětí a ztrátám energie. Aby bylo minimalizováno klesání napětí přes ně, jsou omezovače sběrnic navrženy s vysokým ohmovým odporem.

V případě, že dojde k výpadku v libovolném vedení, dodává chybu pouze jeden generátor, zatímco proud z ostatních generátorů je omezen omezovači sběrnic. To snižuje silné proudy a kolísání napětí způsobené krátkými závody na části sběrnice, omezující je pouze na vadnou část. Jednou z nevýhod této konfigurace omezovačů je, že nemůže chránit generátory připojené k poškozené části.

Omezovače sběrnic (spojovací sběrnice)

Toto představuje modifikaci výše uvedeného systému. V konfiguraci spojovací sběrnice jsou generátory spojeny s běžnou sběrnicí prostřednictvím omezovačů, s vedeními zásobovanými ze strany generátoru.

Systém funguje podobně jako kruhový systém, ale nabízí další výhody. V této konfiguraci, pokud počet částí roste, výpadkový proud nepřekročí specifickou hodnotu, která je určena specifikacemi jednotlivých omezovačů.