Strømbegrensning reaktor

Strømnbegrensning reaktor

En strømnbegrensning reaktor er en induktiv spole som har en betydelig høyere induktiv reaktivitetsmotstand sammenlignet med sin motstand, og er designet for å begrense kortslutningsstrømmer under feilsituasjoner. Disse reaktorene mildrer også spenningsturbyrdelser i resten av kraftsystemet. De installeres i forsyninger, koblingslinjer, generatorledninger, og mellom busseksjoner for å redusere størrelsen på kortslutningsstrømmene og lindre tilhørende spenningssvingninger.

Under normale driftsforhold tillater strømnbegrensning reaktorer ubegrenset strømflyt. Imidlertid, under en feil, begrenser reaktoren forstyrrelser til den defekte seksjonen. Siden systemets motstand er fornekligbar sammenlignet med dens reaktivitetsmotstand, har reaktorens tilstedeværelse minimal innvirkning på det totale systemets effektivitet.

Hovedfunksjon av Strømnbegrensning Reaktor

Den primære målet med en strømnbegrensning reaktor er å opprettholde sin reaktivitetsmotstand når store kortslutningsstrømmer flyter gjennom dens vindinger. Når feilstrømmer overstiger omtrent tre ganger den nominerte fullbelasted strømmen, brukes jernkjernede reaktorer med stor tverrsnittareal for å begrense feilstrømmer. Imidlertid, deres høye kostnad og vekt grunnet klumpete jernkjerner gjør luftkjernede reaktorer foretrukket valg for kortslutningsstrømbegrensning i de fleste anvendelser.

• Jernkjernede Reaktorer: Utsette for hystereis og virvelstrømtap, som fører til høyere energiforbruk.

• Luftkjernede Reaktorer: Viser totale tap typisk rundt 5% av deres KVA-rating, som gjør dem mer effektive.

Funksjoner av Strømnbegrensning Reaktor

• Feilstrømbeskyttelse: Reduserer kortslutningsstrømflyt for å beskytte utstyr mot mekanisk stress og overvarming.

• Mildring av spenningsturbyrdelser: Demp spenningssvingninger forårsaket av kortslutninger.

• Feilisolering: Begrenser feilstrømmer til den påvirkede seksjonen, unngår spredning til sunne forsyninger og opprettholder forsyningskontinuitet.

Ulemper ved Strømnbegrensning Reaktor

• Øker den totale prosentmessige reaktivitetsmotstanden i kretsen når den integreres i nettverket.

• Forverrer effektfaktor og forverrer spenningstilpasningsproblemer.

Plassering av Reaktorer i Kraftsystemer

Reaktorer plasseres strategisk i serie med generatører, forsyninger eller busledd for å begrense kortslutningsstrømmer:

• Generatørreaktorer: Installert mellom generatører og generatørbusser for å gi individuell maskinbeskyttelse, typisk med en reaktivitetsmotstand på ~0,05 per enhet.

• Ulempe: En feil i en forsyning kan påvirke hele systemet på grunn av delt reaktorkonfigurasjon.

Ulemper ved Slike Reaktorer

Ulemper ved denne type reaktor er tofaltet: den beskytter ikke generatører mot kortslutningsfeil som skjer over busler, og den forårsaker konstante spenningsfall og energitap under normal drift.

Busleddreaktorer

Når reaktorer installeres i busler, kalles de busleddreaktorer. Innserting av reaktorer i busler hjelper til å unngå konstante spenningsfall og energitap. Under er en forklaring av busleddreaktorer i ring-systemer og koblingssystemer:

Busleddreaktorer (Ring System)

Busleddreaktorer fungerer for å koble sammen separate busseksjoner, som består av generatører og forsyninger knyttet til en felles bus. I denne konfigurasjonen leveres hver forsyning typisk av en enkelt generatør. Under normal drift flyter bare en liten mengde energi gjennom reaktorene, noe som resulterer i lave spenningsfall og energitap. For å minimere spenningsfall over dem, er busleddreaktorer derfor designet med høy ohmsk motstand.

Når det oppstår en feil i en forsyning, leverer kun en generatør feilstrømmen, mens strømmen fra andre generatører begrenses av busleddreaktorene. Dette reduserer tung strøm og spenningsturbyrdelser forårsaket av kortslutninger i et busseksjon, og begrenser dem til den defekte seksjonen alene. Den eneste ulempe med denne reaktorkonfigurasjonen er at den ikke beskytter generatører som er koblet til den defekte seksjonen.

Busleddreaktorer (Kobling-bus System)

Dette representerer en modifikasjon av det ovennevnte systemet. I en kobling-bus konfigurasjon, er generatører koblet til den felles bus via reaktorer, med forsyninger levert fra generatørside.

Systemet opererer likt ring-systemet, men tilbyr ytterligere fordeler. I denne konfigurasjonen, hvis antallet seksjoner øker, vil feilstrømmen ikke overskride en spesifikk verdi, som er bestemt av spesifikasjoner for individuelle reaktorer.