Sähkövirtarajoittaja

Sähkövirtarajoitusreaktori

Sähkövirtarajoitusreaktori on induktiivinen kyykky, jolla on huomattavasti suurempi induktiivinen reaktanssi kuin sen vastus. Se on suunniteltu rajoittamaan lyhytsolmuvirtaa häiriötilanteissa. Nämä reaktorit myös vähentävät sähköjärjestelmän muun osan jännitehäiriöitä. Ne asennetaan syöttöihin, yhdistysjohtiin, generaattorijohdeihin ja bussien välille vähentääkseen lyhytsolmuvirran määrää ja lievittääkseen liittyviä jännitefluktuazioita.

Normaalin käytön aikana virtarajoitusreaktorit sallivat esteettömän sähkövirran. Häiriötilanteessa reaktori rajoittaa häiriöt vain virheelliseen osaan. Koska järjestelmän vastus on merkityksetön verrattuna sen reaktanssiin, reaktorin läsnäolo vaikuttaa vähän koko järjestelmän tehokkuuteen.

Virtarajoitusreaktorin pääasiallinen toiminto

Virtarajoitusreaktorin ensisijainen tavoite on ylläpitää sen reaktanssi, kun suuret lyhytsolmuvirtat kulkevat sen kiertojen läpi. Kun häiriövirtat ylittävät noin kolme kertaa täyden latausvirtan, teräsystävillä reaktoreilla, joilla on suuri poikkileikkausala, rajoitetaan häiriövirtia. Kuitenkin niiden korkea hinta ja paino teräsytimen vuoksi tekevät ilmayeräistä reaktoreista suosittujen valintojen lyhytsolmuvirtarajoituksessa useimmissa sovelluksissa.

• Teräsystävät reaktorit: Altistuvat hystereesi- ja kierronkulutukselle, mikä johtaa korkeampaan energiankulutukseen.

• Ilmayeräiset reaktorit: Näyttävät kokonaiskulutuksen, joka on yleensä noin 5 % niiden KVA-arvosta, mikä tekee niistä tehokkaampia.

Virtarajoitusreaktorin toiminnot

• Häiriövirran suojaus: Vähentää lyhytsolmuvirran virtaa suojellakseen laitteita mekaaniselta rasitukselta ja ylikuumenemiselta.

• Jännitehäiriöiden vaimentaminen: Vaimentaa lyhytsolmun aiheuttamia jännitefluktuazioita.

• Häiriön eristäminen: Rajoittaa häiriövirtaa ainoastaan vaikutetulle osalle, estäen sen leviämisen terveisiin syöttöihin ja ylläpitäen sähkönjakelun jatkuvuuden.

Virtarajoitusreaktorin haitat

• Lisää kokonaissirkuitin prosentuaalisen reaktanssin, kun se integroidaan verkkoon.

• Heikentää tehokkuustekijää ja pahentaa jänniteregulaation ongelmia.

Reaktorien sijainti sähköjärjestelmissä

Reaktorit sijoitetaan strategisesti sarjassa generaattoreihin, syöttöihin tai busseihin rajoittaakseen lyhytsolmuvirtaa:

• Generaattorireaktorit: Asennetaan generaattoreiden ja generaattoribussien välille tarjotakseen yksilöllisen koneen suojauksen, tyypillisesti reaktanssilla ~0.05 per yksikkö.

• Haitta: Yhden syötön häiriö voi vaikuttaa koko järjestelmään yhteisten reaktorien konfiguraation vuoksi.

Tällaisen reaktorin haitat

Tämän tyyppisen reaktorin haitat ovat kaksiosaiset: se ei suojele generaattoreita lyhytsolmuhäiriöiltä, jotka tapahtuvat bussien yli, ja se aiheuttaa jatkuvia jänniteputoamisia ja energiahäviöitä normaalissa toiminnassa.

Bussireaktorit

Kun reaktorit asennetaan bussiin, ne kutsutaan bussireaktoreiksi. Reaktoreiden asentaminen bussiin auttaa välttämään jatkuvia jänniteputoamisia ja energiahäviöitä. Alla on selitys bussireaktoreista renkaan ja yhdistysjärjestelmien käsittelyssä:

Bussireaktorit (renkaan järjestelmä)

Bussireaktorit yhdistävät erillisiä bussiosioita, jotka koostuvat generaattoreista ja syötteistä, jotka on yhdistetty yhteiseen bussiin. Tässä konfiguraatiossa jokainen syöte on yleensä varustettu yhdellä generaattorilla. Normaalissa toiminnassa vain pieni määrä energiaa kulkee reaktoreiden läpi, mikä johtaa alhaisiin jänniteputoamiin ja energiahäviöihin. Bussireaktoreiden jänniteputoamien minimointiin niitä on siksi suunniteltu korkealla ohmiseksi vastuksella.

Jos jokin syöte häiriintyy, vain yksi generaattori tarjoaa häiriövirran, kun taas muun generaattorin virta rajoitetaan bussireaktoreilla. Tämä vähentää raskasta virtaa ja jännitehäiriöitä, jotka aiheutuvat lyhytsolmusta bussiosiossa, rajoittaen ne ainoastaan häiriintyneeseen osioon. Tämän reaktorikonfiguraation ainoa haitta on sen kyvyttömyys suojella generaattoreita, jotka on yhdistetty häiriintyneeseen osioon.

Bussireaktorit (yhdistysbussijärjestelmä)

Tämä edustaa edellä mainitun järjestelmän muokkausta. Yhdistysbussijärjestelmässä generaattorit on yhdistetty yhteiseen bussiin reaktoreiden kautta, syötteet toimittavat generaattoripuolelta.

Järjestelmä toimii samankaltaisesti kuin renkaan järjestelmä, mutta tarjoaa lisäetuja. Tässä konfiguraatiossa, jos osioiden määrä kasvaa, häiriövirta ei ylitä tiettyä arvoa, joka määräytyy yksittäisten reaktorien spesifikaatioiden mukaan.