Omejevalna reaktorja

Omejitelj tokov

Omejitelj tokov je induktivna bobina, ki se loči z znatno višjo induktivno reaktivnostjo v primerjavi s svojim upornostjo in je zasnovan za omejevanje kratkih krožnih tokov ob nastanku napak. Ti omejitelji tudi zmanjšujejo motnje napetosti v preostalem delu električnega sistema. Nameščeni so v krmarice, povezovalne črte, vodilnice generatorjev in med odseki busa, da zmanjšajo velikost kratkih krožnih tokov in olajšajo povezane motnje napetosti.

V normalnih pogojih delovanja omejitelji tokov omogočajo nepreprečeno pretok energije. Vendar pa ob napaki omejujejo motnje le na nepravilen del. Ker je upornost sistema v primerjavi s reaktivnostjo zanemarljiva, ima prisotnost omejitelja minimalen vpliv na splošno učinkovitost sistema.

Glavna funkcija omejitelja tokov

Primarni cilj omejitelja tokov je ohraniti svojo reaktivnost, ko skozi njegove vijaki tečejo veliki krožni tokovi pri kratkih krogih. Ko presežejo tokove pri napakah približno trikrat več kot nominalni tok, se uporabljajo železnosrčni omejitelji z veliko prečnim prerezom, da omejujejo tokove pri napakah. Vendar pa zaradi visoke cene in teže zaradi debelih železnih srčev so brezželeznosrčni omejitelji prednostna izbira za omejevanje tokov pri kratkih krogih v večini aplikacij.

• Železnosrčni omejitelji: Nagnjeni do histeresnih in vrtilnih strujnih izgub, kar vodi v višjo porabo energije.

• Brezželeznosrčni omejitelji: Prikazujejo skupne izgube tipično okoli 5 % njihove KVA ocene, kar jih naredi bolj učinkovite.

Funkcije omejitelja tokov

• Zaščita pred tokovi pri napakah: Zmanjšuje pretok kratkih krožnih tokov, da zaščiti opremo pred mehanskimi stresi in preseganjem.

• Zmanjšanje motenj napetosti: Utišuje motnje napetosti, povzročene kratkimi krogi.

• Izolacija napak: Omejuje toke pri napakah na prizadeti del, da prepreči širjenje na zdrave krmarice in ohranja zveznost oskrbe.

Nedostatki omejitelja tokov

• Povečuje skupno procentualno reaktivnost kroga, ko je integriran v omrežje.

• Poškoduje faktor moči in poslabša težave z regulacijo napetosti.

Lokacija omejiteljev v električnih sistemih

Omejitelji so strategično nameščeni v seriji z generatorji, krmaricami ali bus barji, da omejujejo kratke krožne tokove:

• Omejitelji generatorjev: Nameščeni med generatorji in generator busi, da zagotovijo zaščito posameznih strojev, tipično z reaktivnostjo ~0,05 enote.

• Nedostatek: Napaka v eni krmarici lahko vpliva na celoten sistem zaradi skupne konfiguracije omejiteljev.

Nedostatki takšnih omejiteljev

Nedostatki teh vrst omejiteljev sta dvojni: ne varujejo generatorjev pred kratkimi krožnimi napakami, ki se pojavijo med bus barji, in povzročajo stalne padce napetosti in izgube moči med normalnim delovanjem.

Omejitelji bus barjev

Ko so omejitelji nameščeni v bus barje, se imenujejo omejitelji bus barjev. Vstavljanje omejiteljev v bus barje pomaga izogniti stalnim padcem napetosti in izgubam moči. Spodaj je razlaga omejiteljev bus barjev v kolobarjem sistemu in vezovnem sistemu:

Omejitelji bus barjev (kolobarjem sistem)

Omejitelji bus barjev služijo za povezovanje ločenih odsekov bus barjev, ki so sestavljeni iz generatorjev in krmaric, povezanih s skupnim bus barjem. V tej konfiguraciji vsaka krmarica tipično dobiva energijo od enega generatorja. V normalnih pogojih delovanja skozi omejitelje teče le majhen delež moči, kar vodi do nizkih padcev napetosti in izgub moči. Da bi se zmanjšali padci napetosti skozi njih, so omejitelji bus barjev zato zasnovani z visoko ohmično upornostjo.

Ob nastanku napake v kateri koli krmarici, le en generator oskrbuje tok pri napaki, medtem ko je tok od drugih generatorjev omejen s strani omejiteljev bus barjev. To zmanjša težke tokove in motnje napetosti, ki jih povzročijo kratki krožni tokovi na odseku bus barja, omejuje pa jih samo na nepravilen del. Eden edini nedostatek te konfiguracije omejiteljev je, da ne more varovati generatorjev, povezanih s nepravnim odsekom.

Omejitelji bus barjev (vezovni sistem)

To predstavlja modifikacijo zgornjega sistema. V vezovnem sistemu so generatorji povezani s skupnim bus barjem preko omejiteljev, z krmaricami, ki so oskrbljene s strani generatorjev.

Sistem deluje podobno kot kolobarjem sistem, vendar ponuja dodatne prednosti. V tej konfiguraciji, če se število odsekov poveča, tok pri napaki ne bo presegel določene vrednosti, ki je določena z specifikacijami posameznih omejiteljev.