რა არის რეაქტორების ტიპები და მთავარი როლები ენერგეტიკულ სისტემებში

რეაქტორი (ინდუქტორი): განმარტება და ტიპები

რეაქტორი, რომელსაც ასევე უწოდებენ ინდუქტორს, შექმნის მაღალი მაგნიტური ველი, როდესაც მიმართული მიმდინარეობს კონდუქტორში. ამიტომ, ნებისმიერი მიმდინარეობის შემადგენელი კონდუქტორი საბოლოოდ ფარავს ინდუქციას. თუმცა, პრაქტიკულად წინასწარ ინდუქცია პრინციპულად არაფერია და წარმოქმნის მძიმე მაგნიტურ ველს. პრაქტიკული რეაქტორები შეიქმნება კონდუქტორის სოლენოიდური ფორმით ჩამოყალიბებით, რაც ცნობილია ჰაერ-ბუნების რეაქტორის სახით. ინდუქციის შესაზიანებლად, სოლენოიდში ჩასვამენ ფერრომაგნიუმის ბუნებს, რით ქმნიან გრძელი რეაქტორს.

1. პარალელური რეაქტორი
პარალელური რეაქტორების პროტოტიპი გამოიყენებოდა გენერატორების სრული ტვირთის ტესტირებისთვის. ფერრომაგნიუმის ბუნებით შექმნილი პარალელური რეაქტორები ქმნიან ალტერნირებულ მაგნიტურ ძალებს ბუნების გადაჭრილი სექციებს შორის, რით იწვევენ ხმის დონეს, რომელიც ჩვეულებრივ 10 dB-ით აღემატება ტრანსფორმატორების ტოლფასი მოცულობის შემდეგ. პარალელური რეაქტორები ტანახარი ალტერნირებული მიმდინარეობის (AC) და გამოიყენება სისტემის კაპაციტური რეაქციის კომპენსაციაში. ისინი ხშირად ურთიერთშესაბამის რეაქტიული მიმდინარეობის უწყვეტი რეგულირებისთვის რაიმე თირისტორებთან ერთად დაკავშირებულია.

2. სერიული რეაქტორი
სერიული რეაქტორები ტანახარი ალტერნირებული მიმდინარეობის (AC) და დაკავშირებულია ძრავის კონდენსატორებთან სერიული რეზონანსის შესაქმნელად სტაციონარული ჰარმონიებისთვის (მაგ., 5-ე, 7-ე, 11-ე, 13-ე ჰარმონიები). ტიპიური სერიული რეაქტორები აქვს იმპედანსის მნიშვნელობები 5–6% და არიან მაღალი ინდუქციის ტიპი.

3. ტუნინგის რეაქტორი
ტუნინგის რეაქტორები ტანახარი ალტერნირებული მიმდინარეობის (AC) და დაკავშირებულია კონდენსატორებთან სერიული რეზონანსის შესაქმნელად განსაზღვრული ჰარმონიული სიდიდისთვის (n), რით ასრულებენ მისი ჰარმონიული კომპონენტის აბსორბირებას. ჩვეულებრივი ტუნინგის ორდერებია n = 5, 7, 11, 13, და 19.

4. გამოტანის რეაქტორი
გამოტანის რეაქტორი ზღვის ტარების კაპაციტური დატვირთვის მიმდინარეობის ზღვავს და შეზღუდავს ძრავის ხაზების მიმდინარეობის ზრდის სიჩქარეს 540 V/μs-მდე. ის ჩვეულებრივ საჭიროა, როდესაც ვერიაბი ხარისხის მართვის (VFD) (4–90 kW) და ძრავას შორის კე布尔长度超过50米时。它还平滑了变频器的输出电压（减少开关边沿陡峭度），最小化对逆变器组件如IGBT等的干扰和应力。

输出电抗器的应用说明：
要延长变频器与电机之间的距离，请使用具有增强绝缘的更粗电缆，最好是非屏蔽类型。

输出电抗器的特点：

• 适用于无功功率补偿和谐波抑制；

• 补偿长电缆中的分布电容并抑制输出谐波电流；

• 有效保护变频器，提高功率因数，阻挡电网侧干扰，并减少整流单元对电网的谐波污染。

5. 输入电抗器
输入电抗器在转换器换向期间限制电网侧的电压降，抑制谐波，并隔离并联转换器组。它还限制由电网电压瞬变或开关操作引起的电流浪涌。当电网短路容量与变频器容量之比超过33:1时，输入电抗器的相对电压降应为单象限运行时2%，四象限运行时4%。当电网短路电压超过6%时，电抗器可能工作。对于12脉冲整流单元，需要至少2%电压降的线路侧输入电抗器。输入电抗器广泛用于工业和工厂自动化控制系统中。安装在电网和变频器或调速器之间，它们抑制这些设备产生的浪涌电压和电流，显著衰减系统中的高次和畸变谐波。

输入电抗器的特点：

• 适用于无功功率补偿和谐波滤波；

• 限制由电网电压瞬变和开关过电压引起的电流浪涌；滤除谐波以减少电压波形失真；

• 平滑电压尖峰和桥式电路中的整流换向缺口。

6. 限流电抗器
限流电抗器通常用于配电电路中。它们与从同一母线分支出来的馈电线串联连接，以限制短路电流并在故障期间保持母线电压稳定，防止电压过度下降。

7. 消弧线圈（彼得森线圈）
消弧线圈广泛用于10kV-63kV的谐振接地系统中。由于无油变电站的趋势，特别是在35kV以下的系统中，消弧线圈越来越多地采用干式浇注树脂设计。

რეაქტორი (ინდუქტორი): განმარტება და ტიპები

რეაქტორი, რომელსაც ასევე უწოდებენ ინდუქტორს, შექმნის მაღალი მაგნიტური ველი, როდესაც მიმართული მიმდინარეობს კონდუქტორში. ამიტომ, ნებისმიერი მიმდინარეობის შემადგენელი კონდუქტორი საბოლოოდ ფარავს ინდუქციას. თუმცა, პრაქტიკულად წინასწარ ინდუქცია პრინციპულად არაფერია და წარმოქმნის მძიმე მაგნიტურ ველს. პრაქტიკული რეაქტორები შეიქმნება კონდუქტორის სოლენოიდური ფორმით ჩამოყალიბებით, რაც ცნობილია ჰაერ-ბუნების რეაქტორის სახით. ინდუქციის შესაზიანებლად, სოლენოიდში ჩასვამენ ფერრომაგნიუმის ბუნებს, რით ქმნიან გრძელი რეაქტორს.

1. პარალელური რეაქტორი
პარალელური რეაქტორების პროტოტიპი გამოიყენებოდა გენერატორების სრული ტვირთის ტესტირებისთვის. ფერრომაგნიუმის ბუნებით შექმნილი პარალელური რეაქტორები ქმნიან ალტერნირებულ მაგნიტურ ძალებს ბუნების გადაჭრილი სექციებს შორის, რით იწვევენ ხმის დონეს, რომელიც ჩვეულებრივ 10 dB-ით აღემატება ტრანსფორმატორების ტოლფასი მოცულობის შემდეგ. პარალელური რეაქტორები ტანახარი ალტერნირებული მიმდინარეობის (AC) და გამოიყენება სისტემის კაპაციტური რეაქციის კომპენსაციაში. ისინი ხშირად ურთიერთშესაბამის რეაქტიული მიმდინარეობის უწყვეტი რეგულირებისთვის რაიმე თირისტორებთან ერთად დაკავშირებულია.

2. სერიული რეაქტორი
სერიული რეაქტორები ტანახარი ალტერნირებული მიმდინარეობის (AC) და დაკავშირებულია ძრავის კონდენსატორებთან სერიული რეზონანსის შესაქმნელად სტაციონარული ჰარმონიებისთვის (მაგ., 5-ე, 7-ე, 11-ე, 13-ე ჰარმონიები). ტიპიური სერიული რეაქტორები აქვს იმპედანსის მნიშვნელობები 5–6% და არიან მაღალი ინდუქციის ტიპი.

3. ტუნინგის რეაქტორი
ტუნინგის რეაქტორები ტანახარი ალტერნირებული მიმდინარეობის (AC) და დაკავშირებულია კონდენსატორებთან სერიული რეზონანსის შესაქმნელად განსაზღვრული ჰარმონიული სიდიდისთვის (n), რით ასრულებენ მისი ჰარმონიული კომპონენტის აბსორბირებას. ჩვეულებრივი ტუნინგის ორდერებია n = 5, 7, 11, 13, და 19.

4. გამოტანის რეაქტორი
გამოტანის რეაქტორი ზღვის ტარების კაპაციტური დატვირთვის მიმდინარეობის ზღვავს და შეზღუდავს ძრავის ხაზების მიმდინარეობის ზრდის სიჩქარეს 540 V/μs-მდე. ის ჩვეულებრივ საჭიროა, როდესაც ვერიაბი ხარისხის მართვის (VFD) (4–90 kW) და ძრავას შორის კებლის სიგრძე აღემატება 50 მეტრს. ის ასევე გადართავს VFD-ის გამოტანის ვოლტაჟს (შემცირებს სიჩქარის ზრდის სიმართლეს), მინიმიზირებს ინვერტორის კომპონენტების, როგორიცაა IGBT-ების დარღვევას და სტრესს.

გამოტანის რეაქტორების გამოყენების შენიშვნები:
რათა გაიზარდოს VFD-სა და ძრავას შორის დაშორება, გამოიყენეთ სართული კებლები მომართული იზოლაციით, სასურველია არადაფარული ტიპი.

გამოტანის რეაქტორების მახასიათებლები:

• საშუალება უკუკერძო ძალის კომპენსაციასა და ჰარმონიული კომპონენტების დასაშლელად;

• კომპენსაცია დიდი სიგრძის კებლების დისპერსიული კაპაციტური და გამოტანის ჰარმონიული მიმდინარეობის დასაშლელად;

• ეფექტური დაცვა VFD-ებისა, გაუმჯობესება ძალის ფაქტორი, დაბრუნება ქსელის მხარდამჭერი დარღვევების და რექტიფიკაციის ერთეულების ქსელში ჰარმონიული დაბინძურების დაშლა.

5. შესატანი რეაქტორი
შესატანი რეაქტორი შეზღუდავს ქსელის მხარდამჭერი ვოლტაჟის დარღვევას კონვერტორების კომუტაციის დროს, დასაშლელად ჰარმონიული კომპონენტები და დასაშლელად პარალელური კონვერტორების ჯგუფები. ის ასევე შეზღუდავს ქსელის ვოლტაჟის ტრანსიენტებისა და სიჩქარის დარღვევების გამომდინარე მიმდინარეობის გარბენებს. როდესაც ქსელის შორტირების მოცულობა VFD-ის მოცულობაზე აღემატება 33:1-ზე, შესატანი რეაქტორის შესაბამისი ვოლტაჟის დარღვევა უნდა იყოს ერთ-კვადრანტიანი რეჟიმში 2%, ხოლო კვადრანტიანი რეჟიმში 4%. რეაქტორი შეიძლება მუშაობდეს, როდესაც ქსელის შორტირების ვოლტაჟი აღემატება 6%-ზე. 12-პულსიანი რექტიფიკაციის ერთეულისთვის საჭიროა ქსელის მხარდამჭერი შესატანი რეაქტორი მინიმუმ 2% ვოლტაჟის დარღვევით. შესატანი რეაქტორები ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში და ფაბრიკის ავტომატიზებულ კონტროლის სისტემებში. ისინი დაყენებულია ქსელსა და VFD-ებს ან სიჩქარის რეგულატორებს შორის, რათა შეზღუდონ ამ მოწყობილობების მიერ შექმნილი სიჩქარის და ვოლტაჟის გარბენებები და მნიშვნელოვანად დაშალონ სისტემის მაღალი რიგის და დადგენილი ჰარმონიული კომპონენტები.

შესატანი რეაქტორების მახასიათებლები:

• საშუალება უკუკერძო ძალის კომპენსაციასა და ჰარმონიული კომპონენტების დასაშლელად;

• შეზღუდავს ქსელის ვოლტაჟის ტრანსიენტებისა და სიჩქარის დარღვევების გამომ

  8. დამალევი რეაქტორი (ხშირად სინონიმიური სერიულ რეაქტორთან)
  კაპაციტორების ბანკებთან ან კომპაქტურ კონდენსატორებთან მიმდევრობით შეერთებული, დამალევი რეაქტორები შეზღუდავენ ჩართვისას წარმოიქმნება დენის შემოსვლას — ფუნქციით მსგავსია დენის შეზღუდვის რეაქტორების. ფილტრის რეაქტორი: როდესაც ფილტრის კონდენსატორებთან მიმდევრობით არის შეერთებული, ისინი ქმნიან რეზონანსულ ფილტრის სქემებს, რომლებიც ჩვეულებრივ გამოიყენება 3-დან 17-მდე ჰარმონიკების ფილტრაციისთვის ან უფრო მაღალი რიგის ზედა გამავალი ფილტრაციისთვის. HVDC კონვერტორის სადგურები, ფაზის კონტროლით სტატიკური VAR კომპენსატორები, დიდი რექტიფიკატორები, ელექტრიფიცირებული რკინიგზები და მძლავრი თირისტორებზე დაფუძნებული ელექტრონული სქემები ყველა ჰარმონიკული დენის წყაროებია, რომლებიც უნდა დაფილტრდეს, რათა თავიდან ავიცილოთ ჰარმონიკების საზოგადო ქსელში შეღწევა. ელექტროენერგეტიკულ სისტემებში ჰარმონიკების დონეზე საზოგადო ელექტროსისტემებს აქვთ კონკრეტული წესები.

  9. გლუვი რეაქტორი (DC კავშირის რეაქტორი)
  გლუვი რეაქტორები გამოიყენება DC წრედებში რექტიფიკაციის შემდეგ. რადგან რექტიფიკატორის სქემები შეიცავს შეზღუდულ რაოდენობის პულსებს, გამომავალი DC ძაბვა შეიცავს რიფლს, რომელიც ხშირად ზიანს უწევს და უნდა ჩაიხშოს გლუვი რეაქტორის საშუალებით. HVDC კონვერტორის სადგურები აღჭურვილია გლუვი რეაქტორებით, რათა გამომავალი DC ძაბვა იყოს შესაძლოზე უფრო ახლოს იდეალურთან. გლუვი რეაქტორები ასევე აუცილებელია თირისტორით კონტროლირებად სწორმუდმივ დენის მართვის სისტემებში. რექტიფიკატორის სქემებში, განსაკუთრებით საშუალო სიხშირის სამუშაო მოწყობილობებში, მათი ძირითადი ფუნქციებია:

  • შეზღუდავენ მოკლე შეერთების დენს (ინვერტორის თირისტორის კომუტაციისას ერთდროული გამტარობა შეუსაბამობაა პირდაპირ მოკლე შეერთებას რექტიფიკატორის ხიდის გამომავალთან); რეაქტორის გარეშე ეს გამოიწვევს პირდაპირ მოკლე შეერთებას;

  • შეზღუდავენ საშუალო სიხშირის კომპონენტების გავლენას საზოგადო ელექტროქსელზე;

  • ფილტრაციის ეფექტი — რექტიფიცირებული დენი შეიცავს AC კომპონენტებს; სიხშირის AC იწყება დიდი ინდუქციით — უზრუნველყოფს უწყვეტ გამომავალ დენის ტალღურ ფორმას. შეწყვეტილი დენი (ნულოვანი დენის ინტერვალებით) გამოიწვევს ინვერტორის ხიდის შეჩერებას, რაც იწვევს მოკლე შეერთების პირობების შექმნას რექტიფიკატორის ხიდის გამომავალში;

  • პარალელური ინვერტორის წრედებში, რეაქტიული სიმძლავრე გაცვლის შემოსასვლელში; ამიტომ ენერგიის დასაწყობად ელემენტები — რეაქტორები — აუცილებელია შემოსასვლელი წრედისთვის.

  მნიშვნელოვანი შენიშვნები

  ელექტროქსელებში რეაქტორები გამოიყენება კაბელური ხაზების მიერ წარმოებული კაპაციტური რეაქტიული სიმძლავრის შესაწოვად. პარალელურად შეერთებული რეაქტორების რაოდენობის მიხედვით შესაძლებელია სისტემის მუშაობის ძაბვის რეგულირება. ულტრამაღალი ძაბვის (UHV) პარალელური რეაქტორები ასრულებენ რამდენიმე ფუნქციას სისტემებში რეაქტიული სიმძლავრის მართვასთან დაკავშირებით, მათ შორის:

  • შემსუბუქებს მსუბუქად დატვირთული ან დატვირთვის გარეშე გადაცემის ხაზების კაპაციტურ ეფექტს, ამცირებს სიხშირის გადატვირთვას;

  • აუმჯობესებს ძაბვის განაწილებას გრძელ გადაცემის ხაზებზე;

  • ადასასრულებს რეაქტიულ სიმძლავრეს ადგილობრივად მსუბუქი დატვირთვის პირობებში, ახდენს არარაციონალური რეაქტიული სიმძლავრის დინების თავიდან აცილებას და ამცირებს ხაზის სიმძლავრის დანაკარგებს;

  • ამცირებს სტაციონარულ სიხშირის ძაბვას მაღალვოლტიან ავზებზე, როდესაც დიდი გენერატორები ერთვიან ქსელში, რაც ამარტივებს გენერატორის სინქრონიზაციას;

  • ახდენს თავიდან აცილებას თვითგანმებრძოლ რეზონანსს, რომელიც შეიძლება წარმოიქმნას გენერატორების გრძელ გადაცემის ხაზებთან შეერთებისას;

  • როდესაც რეაქტორის ნეიტრალი მიწისკენ მიერთება პატარა რეაქტორის მეშვეობით, პატარა რეაქტორი აკომპენსირებს ფაზებს შორის და ფაზა-მიწას შორის კაპაციტეტს, აჩქარებს დარჩენილი დენების თვითნელევას და აძლევს საშუალებას ერთფაზიანი ავტომატური ხელახლა ჩართვა.

  რეაქტორები შეიძლება იყოს მიმდევრობით ან პარალელურად შეერთებული. მიმდევრობითი რეაქტორები ჩვეულებრივ გამოიყენება დენის შეზღუდვისთვის, ხოლო პარალელური რეაქტორები ხშირად გამოიყენება რეაქტიული სიმძლავრის კომპენსაციისთვის.

  • პარალელური რეაქტორი: ულტრამაღალი ძაბვის გრძელი მანძილის გადაცემის სისტემებში, ისინი შეერთებულია ტრანსფორმატორების მესამე მხარეს, რათა აკომპენსირდეს გადაცემის ხაზების კაპაციტური დამუხტვის დენი, შეზღუდული იყოს ძაბვის ზრდა და გადართვის გადატვირთვები და უზრუნველყოფილი იქნეს სისტემის საიმედო ოპერირება.

  • მიმდევრობითი რეაქტორი: მონტაჟდება კაპაციტორის წრედებში, გამოიყენება მაშინ, როდესაც კაპაციტორის ბანკი ჩართულია.