Reaktorların Növləri? Enerji Sistemlərində Kəsici Rolü

Reaktor (Induktor): Tərif və Növləri

Reaktor, bir də induktor adlanan, elektrik akımı ilə dolu olan kənarda mağnit sahası yaratır. Buna görə, hər hansı bir akım keçirən kənarın induktivliyə malik olması məcburidir. Amma düz kənarda induktivlik kiçikdir və zəif mağnit sahası yaradır. Praktiki reaktorlar, kənarı solenoid formunda sararaq, hava nüvəli reaktor kimi inkişaf etdirlər. Induktivliyi daha da artırmaq üçün ferromagnit nüvə solenoidə yerleştirilir, bu da demir nüvəli reaktoru təşkil edir.

1. Paralel Reaktor
Paralel reaktorların prototipi, generatorların tam yük testlərinə istifadə olunmuşdur. Demir nüvəli paralel reaktorlar, segmentlənmiş nüvə hissələri arasında alternativ mağnit qüvvələri yaratırlar, bu da onların səs səviyyəsinin eyni kapasitəli transformatorlardan 10 dB-yə qədər yüksək olmasına səbəb olur. Paralel reaktorlar alternativ cürümü (AC) taşır və sistem kapasitiv reaktivliyini kompensasiya etmək üçün istifadə olunur. Onlar adətən tayristorlarla seriyada qoşulur ki, reaktiv cüruyun müntəzəm regulasiyasını təmin etmək üçün istifadə olunsun.

2. Seriya Reaktor
Seriya reaktorlar AC cürumu taşır və güc kondensatorları ilə seriyada qoşularak sabit rejim harmonikləri (məsələn, 5-ci, 7-ci, 11-ci, 13-cü harmoniklər) üçün seriya rezonans şeması təşkil edirlər. Adi seriya reaktorların impedans qiymətləri 5-6% aralığında olur və onlar yüksək induktivlikli tiplər kimi nəzərdə tutulurlar.

3. Ayarlamalı Reaktor
Ayarlamalı reaktorlar AC cürumu taşır və kondensatorlarla seriyada qoşularak müəyyən harmonik frekvensiyanın (n) seriya rezonansını yaratır, bu da o harmonik komponenti emdirir. Müxtəlif ayarlama sıraları n = 5, 7, 11, 13, 19 kimi olur.

4. Çıxış Reaktoru
Çıxış reaktoru, motor kabellərində kapasitiv yükləmə cürumunu məhdudlaşdırır və motor bobinlərində voltaj artım tezliyini 540 V/μs içərisinə saxlayır. Bu, değişən frekvansa malik sürəc (VFD) (4–90 kW) və motor arasındakı kabellərin uzunluğu 50 metrdən çox olduğunda ədalətli olur. Ayrıca, VFD çıxış voltajını yumşaldır (keçid kenarının dikliyini azaltır), bu da inversiya komponentlərinə (məsələn, IGBT-lərə) baxılan stres və təcridi minimuma endirir.

Çıxış Reaktoru üçün Tətbiq Qaydaları:
VFD və motor arasındakı məsafəni uzadırmak üçün, daha qalın və izolyasiya imkanlarına malik, ən yaxşı hallarda qoruyuculuqsız növlər istifadə edilməlidir.

Çıxış Reaktoru Xüsusiyyətləri:

• Reaktiv güc kompensasiyası və harmonik azaltma üçün uyğun;

• Uzun kabellərdə dağılmış kapasitivliyi kompensasiya edir və çıxış harmonik cürumunu sürtündürür;

• VFD-ləri effektiv olaraq qoruyur, enerji faktorunu yaxşılaşdırır, şəbəkə tərəfindən təcridi bloklayır və rektifiqator birimlərindən şəbəkəyə giden harmonik təzyiqatını azaltır.

5. Giriş Reaktoru
Giriş reaktoru, konverterin kommutasiya zamanı şəbəkə tərəfindən voltaj düşməsini məhdudlaşdırır, harmonikləri sürtündürür və paralel konverter qruplarını ayırır. Ayrıca, şəbəkə voltajının təhlükəsizlik və ya keçid amalları tərəfindən meydana gələn cürum fırlamlarını məhdudlaşdırır. Şəbəkə qısqa bağ kapasitesi və VFD kapasitesi nisbəti 33:1-dən çox olduqda, giriş reaktoru üçün nisbi voltaj düşməsi, iki kvadrantlı işləmə üçün 2%, dörd kvadrantlı işləmə üçün isə 4% olmalıdır. Reaktor, şəbəkə qısqa bağ voltajı 6%-dan yüksək olduqda işləyə bilər. 12 impuls rektifiqator birimi üçün, şəbəkə tərəfindən en az 2% voltaj düşməsi olan giriş reaktoru tələb olunur. Giriş reaktorları, endustridə və fabrika avtomatlaşdırma idarəetmə sistemlərində geniş şəkildə istifadə olunur. Onlar, şəbəkə və VFD-lər və ya sürət nəzarətçiləri arasına quraşdırılır, bu cihazlar tərəfindən yaradılan fırlam voltaj və cürumlarını sürtündürür, bu da sistemin daha yüksək rəddi və deforme olunmuş harmoniklərini böyük oranda azaltır.

Giriş Reaktoru Xüsusiyyətləri:

• Reaktiv güc kompensasiyası və harmonik filtrləmə üçün uyğun;

• Şəbəkə voltajının təhlükəsizlik və keçid overvoltajlarına səbəb olan cürum fırlamlarını məhdudlaşdırır; harmonikləri sürtündürür və voltaj qrafikinin deformatsiyasını azaltır;

• Voltaj fırlamlarını yumşaldır və köprülü şəkillərdə rektifiqator kommutasiya notalarını sürtündürür.

6. Cürum Məhdudlaşdırıcı Reaktor
Cürum məhdudlaşdırıcı reaktorlar adətən paylaşma şəbəkələrində istifadə olunur. Onlar, eyni şina çubuğundan ayrılan besici xətlərlə seriyada qoşularak, qısqa bağ cürumunu məhdudlaşdırır və xətalarda şina voltajının stabilliyini saxlayır, bu da çox voltaj düşməsinə mane olur.

7. Dövə Söndürmə Kataloğu (Petersen Kataloğu)
10kV–63kV rezonanslı qablaşdırılmış sistemlərdə geniş şəkildə istifadə olunan dövə söndürmə kataloqları, 35kV-dan aşağı sistemlər üçün yağsız substation trendi səbəbindən, quru tip döküm polimer dizayna çevrilir.

8. Sönüm Reaktoru (adətən Seriya Reaktoru ilə sinonim)
Kondensator bankları və ya kompakt kondensatorlarla seriyada qoşularak, sönüm reaktorları kondensatorların açılmasından nəticələnən cürum fırlamalarını məhdudlaşdırır—bu, cürum məhdudlaşdırıcı reaktorlarla oxşar funksiyaya malikdir. Filtrləmə Reaktoru: Filtrləmə kondensatorları ilə seriyada qoşularaq, onlar rezonans filtrləmə şemaları təşkil edirlər, adətən 3-cü ilə 17-ci harmoniklər üçün filtrləmə və ya daha yüksək rəddi və ya yüksek keçiricilikli filtrləmə üçün istifadə olunur. HVDC konverter istasyonları, faz kontrollü statik VAR kompensatorları, böyük rektifiqatorlar, elektrifikasiya edilmiş demiryolları və yüksək gücü olan tayristor bazlı elektronik şəbəkələr hamısı harmonik cürum mənbələridir və onların şəbəkəyə girməsini önəmək üçün filtrlənə bilər. Enerji şirkətləri, enerji sistemlərində harmonik səviyyələri haqqında xüsusi qaydaları var.

9. Yumşaldıcı Reaktoru (DC Link Reaktoru)
Yumşaldıcı reaktorlar, rektifikasiyadan sonra DC şəbəkələrində istifadə olunur. Rektifikator şəkilləri sonlu sayda impuls yaradığından, çıxış DC voltajında dalgalanma var, bu da zararlıdır və yumşaldıcı reaktor tərəfindən sürtündürülməlidir. HVDC konverter istasyonları, çıxış DC-ni idealə mümkün qədər yaxınlaşdırmak üçün yumşaldıcı reaktorlarla donatılır. Yumşaldıcı reaktorlar, tayristor kontrolü altında olan DC sürücülər üçün də vacibdir. Rektifikator şəkillərində, xüsusən orta frekvanslı enerji mənbələrində, onların əsas funksiyaları aşağıdakı kimi olur:

• Qısqa bağ cürumunu məhdudlaşdırır (inversiya tayristorlarının kommutasiya zamanı, eynzamanlı iletiklər rektifiqator köprüsünün çıxışında direkt qısqa bağa bərabərdir); reaktor olmadan bu, direkt qısqa bağ yaradacaqdır;

• Orta frekvanslı komponentlərin enerji şəbəkəsinə təsirini sürtündürür;

• Filtr effekti—rektifikasiya edilmiş cürum, AC komponentlərini ehtiva edir; yüksək frekvanslı AC, böyük induktivlik tərəfindən qarşılıq tapır—bu, davamlı çıxış cürum qrafikini təmin edir. Aralıqlı cürum (sıfır cürum aralığı ilə) inversiya köprüsünü dayandıracaq, bu da rektifiqator köprüsündə açık devrə yaradacaqdır;

• Paralel inversiya şəkillərində, girişi tərəfindən reaktiv enerji mübadiləsi edilir; beləliklə, girişi tərəfində enerji saxlama elementləri—reaktorlar—vacibdir.

Mühüm Qeydlər

Enerji şəbəkələrindəki reaktorlar, kabel xətlərindən yaranan kapasitiv reaktiv gücləri yemək üçün istifadə olunur. Paralel reaktorların sayını dəyişdirməklə, sistem işləmə voltajı idarə edilə bilər. Üstünlükli yüksək voltaj (UHV) paralel reaktorları, enerji sistemlərində reaktiv güc idarəetməsi ilə bağlı bir neçə funksiya yerinə yetirir, bunlar:

• Hafif yüklü və ya boş yüklü ötürmə xətlərində kapasitiv effektini azaltır, bu da enerji frekvanslı dəmirəngiz overvoltajlarını azaldır;

• Uzun ötürmə xətlərində voltaj paylanmasını yaxşılaşdırır;

• Hafif yüklü şərtlərdə lokal reaktiv gücü balanslaşdırır, bu da rasionel olmayan reaktiv güc axını və xətt enerji zəruriyyətlərini azaldır;

• Böyük generatorların şəbəkəyə sinkronlaşdırılması zamanı, yüksək voltajlı şina çubuğunda sabit rejim enerji frekvanslı voltajını azaldır, bu da generatorların sinkronlaşmasını asanlaşdırır;

• Generatorların uzun ötürmə xətlərinə qoşulması zamanı mövcud olma ehtimalı olan öz-excitement rezonansını önəmək;

• Reaktor nötrali kiçik bir reaktor vasitəsilə qablaşdırıldığında, kiçik reaktor, faza arası və faza-qablaşdırıcı kapasitivliyini kompensasiya edə bilər, bu da qalıcı cürumun özüncə sond olmasına və tək pol avtomat yenidən bağlanmasına imkan verir.

Reaktorlar ya seriyada, ya da paralel qoşulur. Seriya reaktorlar adətən cürum məhdudlaşdırıcısı kimi istifadə olunur, paralel reaktorlar isə reaktiv güc kompensasiyası üçün istifadə olunur.

• Paralel Reaktor: Üstünlükli yüksək voltaj uzun məsafə ötürmə sistemlərində, onlar transformerin üçüncü sarımları ilə qoşulur ki, ötürmə xətlərinin kapasitiv yükləmə cürumunu kompensasiya edə, voltaj artımını və keçid overvoltajlarını məhdudlaşdıraraq, sistemin etibarlı işləməsini təmin etsin.

• Seriya Reaktor: Kondensator şəkillərində quraşdırılır və kondensator bankının enerji alması zamanı istifadə olunur.