रिएक्टरहरूका प्रकार के हुन्छन्? ऊर्जा प्रणालीमा महत्त्वपूर्ण भूमिकाहरू

रिअक्टर (इनडक्टर): परिभाषा र प्रकारहरू

रिअक्टर, जसलाई इनडक्टर पनि भनिन्छ, जब धारा कुनै चालक मा प्रवाहित हुन्छ भने आसपासको अवकाशमा चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्छ। यसैले, कुनै पनि धारा-वहन गर्ने चालक ब्याउँदै इनडक्टन्स स्वभाविक रूपमा छ। तर, सीधो चालकको इनडक्टन्स सानो छ र दुर्बल चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्छ। व्यावहारिक रिअक्टरहरूलाई चालकलाई सोलेनॉइड आकारमा घुमाएर बनाइन्छ, जसलाई एअर-कोर रिअक्टर भनिन्छ। इनडक्टन्सलाई थप बढाउन फेरोमैग्नेटिक कोरलाई सोलेनॉइडमा राखिन्छ, जसले आयरन-कोर रिअक्टर बनाउँछ।

1. शन्ट रिअक्टर
शन्ट रिअक्टरको प्रोटोटाइप जनरेटरहरूको पूर्ण लोड परीक्षणका लागि प्रयोग गरिएको थियो। आयरन-कोर शन्ट रिअक्टरहरूले विभाजित कोर सेक्सनहरूबीच विकल्पीय चुंबकीय बल उत्पन्न गर्छ, जसले तुल्य क्षमताका ट्रान्सफार्मरहरूभन्दा अन्तरालमा सामान्यतया 10 डीबी बढी शोर उत्पन्न गर्छ। शन्ट रिअक्टरहरू विकल्पीय धारा (एसी) वहन गर्छन् र प्रणालीको क्षेत्रीय प्रतिक्रिया रोकथाम गर्न उपयोग गरिन्छ। तिनीहरूलाई थायरिस्टरहरूको साथ श्रेणीको रूपमा जोडिएको छ जसले रिअक्टिव धाराको निरन्तर नियमन गर्न सक्षम बनाउँछ।

2. श्रेणी रिअक्टर
श्रेणी रिअक्टरहरू विकल्पीय धारा (एसी) वहन गर्छन् र विद्युत धारा संचायकहरूको साथ श्रेणीको रूपमा जोडिएका छन् जसले स्थिर अवस्थाका लागि श्रेणी गैर-समान आवृत्ति (जस्तै, 5वी, 7वी, 11वी, 13वी गैर-समान आवृत्ति) लाई रिझोनेन्स सर्किट बनाउँछ। सामान्य श्रेणी रिअक्टरहरूको इम्पीडन्स मान ५–६% छ र उनीहरूलाई उच्च-इनडक्टन्स प्रकारको मानिन्छ।

3. ट्यूनिङ रिअक्टर
ट्यूनिङ रिअक्टरहरू विकल्पीय धारा (एसी) वहन गर्छन् र निर्दिष्ट गैर-समान आवृत्ति (n) मा श्रेणी रिझोनेन्स बनाउन संचायकहरूको साथ श्रेणीको रूपमा जोडिएका छन्, जसले उक्त गैर-समान आवृत्ति घटकलाई अवशोषित गर्छ। सामान्य ट्यूनिङ ऑर्डरहरू n = ५, ७, ११, १३, र १९ छन्।

4. आउटपुट रिअक्टर
आउटपुट रिअक्टरले मोटर केबलहरूमा धारा-संचायी धारा र मोटर वाइनिङहरूमा वोल्टेज वृद्धिको दरलाई ५४० वोल्ट/μs भित्र रोक्दछ। यसलाई जब वेरियेबल फ्रिक्वेन्सी ड्राइव (VFD) (४–९० किलोवाट) र मोटर बीचको केबल लामी ५० मिटर भन्दा बढी हुन्छ त्यसपछि आवश्यक छ। यसले VFD आउटपुट वोल्टेज (स्विचिङ एजको ढाल घटाउँदै) र इन्वर्टर घटकहरू (जस्तै IGBTs)मा अवरोध र तनाव घटाउँछ।

आउटपुट रिअक्टरको लागि अनुप्रयोग नोट:
VFD र मोटर बीचको दूरी बढाउन थाल्नको लागि, विशिष्ट आइसोलेशनसहित ठूलो वटाको केबलहरू प्रयोग गर्नुहोस, यदि सम्भव भए नैशील्ड प्रकार।

आउटपुट रिअक्टरको विशेषताहरू:

• रिअक्टिव शक्ति र गैर-समान आवृत्ति रोकथामका लागि उपयुक्त छ;

• लामो केबलहरूमा वितरित संचायिता र आउटपुट गैर-समान आवृत्ति धारालाई रोक्दछ;

• VFDहरूलाई प्रभावी रूपमा संरक्षण गर्छ, वोल्टेज गुणांक बढाउँछ, ग्रिड तर्फको हस्तक्षेप रोक्दछ, र रेक्टिफायर युनिटहरूले ग्रिडमा गैर-समान आवृत्ति प्रदूषण घटाउँछ।

5. इनपुट रिअक्टर
इनपुट रिअक्टरले कन्वर्टर युनिटको कम्युटेशन दौरान ग्रिड तर्फको वोल्टेज गिरावटलाई सीमित गर्छ, गैर-समान आवृत्ति रोक्दछ, र समान्तर कन्वर्टर समूहहरूलाई अलग गर्छ। यसले ग्रिड वोल्टेज ट्रान्सीयन्ट वा स्विचिङ ऑपरेशनले उत्पन्न भएको धारा उत्थानलाई पनि सीमित गर्छ। जब ग्रिड शॉर्ट-सर्किट क्षमता र VFD क्षमता अनुपात ३३:१ भन्दा बढी हुन्छ भने, इनपुट रिअक्टरको सापेक्ष वोल्टेज गिरावट एक-चतुर्थांश ऑपरेशनका लागि २% र चार-चतुर्थांश ऑपरेशनका लागि ४% हुनुपर्छ। ग्रिड शॉर्ट-सर्किट वोल्टेज ६% भन्दा बढी हुन्छ भने रिअक्टर सञ्चालन गर्न सक्छ। १२-पल्स रेक्टिफायर युनिटका लागि, लाइन-साइड इनपुट रिअक्टर अनिवार्य छ जसको वोल्टेज गिरावट कम्तिमा २% हुनुपर्छ। इनपुट रिअक्टरहरू औद्योगिक र फैक्ट्री ऑटोमेशन नियन्त्रण प्रणालीहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यीहरूलाई शक्ति ग्रिड र VFDहरू वा गतिविधि नियामकहरू बीच लगाएका छन् जसले यी यन्त्रहरूले उत्पन्न गरेका धारा र वोल्टेज उत्थानहरू रोक्दछ, र प्रणालीमा उच्च-क्रम र विकृत गैर-समान आवृत्तिहरूलाई बहुतै घटाउँछ।

इनपुट रिअक्टरको विशेषताहरू:

• रिअक्टिव शक्ति र गैर-समान आवृत्ति फिल्टरिङका लागि उपयुक्त छ;

• ग्रिड वोल्टेज ट्रान्सीयन्ट र स्विचिङ ओवरवोल्टेजले उत्पन्न भएको धारा उत्थानलाई सीमित गर्छ; गैर-समान आवृत्तिहरूलाई फिल्टर गर्छ र वोल्टेज लेखाप्रतिर विकृतिलाई घटाउँछ;

• ब्रिज सर्किटमा वोल्टेज स्पाइकहरू र रेक्टिफायर कम्युटेशन नोट्सलाई लामो गर्छ।

6. धारा-सीमित रिअक्टर
धारा-सीमित रिअक्टरहरू सामान्यतया वितरण सर्किटहरूमा प्रयोग गरिन्छ। यीहरूलाई एउटै बसबारसे बाहिर निकल्ने फीडर लाइनहरूको साथ श्रेणीको रूपमा जोडिएका छन् जसले शॉर्ट-सर्किट धारालाई सीमित गर्छ र दोषको दौरान बस वोल्टेजको स्थिरता बनाएको छ, अत्यधिक वोल्टेज गिरावटलाई रोक्दछ।

7. आर्क सप्रेशन कोइल (पेटर्सन कोइल)
आर्क सप्रेशन कोइलहरू १०किवी-६३किवी रिझोनेन्ट ग्राउन्ड सिस्टमहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। तीहरूलाई सुखैपछि ड्राइ टाइप कास्ट रेझिन डिझाइनमा प्रयोग गरिन्छ जसको कारण ओइल-मुक्त सबस्टेशनको धारा बढ्दै गएको छ, विशेष गरी ३५किवी भन्दा निम्न सिस्टमहरूमा।

८. डेम्पिङ रिएक्टर (अनेकसमय श्रेणी रिएक्टरको साथ एकार्थ)
कपासिटर बँकहरु वा कम्पैक्ट कपासिटरहरुको साथ श्रेणी मा जोडिएको, डेम्पिङ रिएक्टरहरु कपासिटर स्विचिङ दौराले आउने इनरश धारालाई सीमित गर्छन्—यसको फलन प्रवाह-सीमित रिएक्टरहरुको साथ समान हुन्छ। फिल्टर रिएक्टर: यदि फिल्टर कपासिटरहरुको साथ श्रेणी मा जोडिएका छन् भने यी रिझोनट फिल्टर सर्किटहरु बनाउँछन्, यसको उपयोग अधिकतर ३ देखि १७ वा अथवा उच्च अर्डर उच्च-पास फिल्टरिङको लागि गरिन्छ। एचवीडीसी कन्वर्टर स्टेशनहरु, फेज-नियन्त्रित स्थैतिक वार कम्पनेशन, ठूला रेक्टिफायरहरु, विद्युतीकृत रेलवे र उच्च शक्ति थाइसिस्टर-आधारित इलेक्ट्रोनिक सर्किटहरु सबै अर्हर्मोनिक धारा स्रोतहरु हुन् जुन फिल्टर गरी गर्नुपर्छ यसले अर्हर्मोनिक शक्ति ग्रिडमा फेल नहुन्छ। ऊर्जा कम्पनीहरुले शक्ति प्रणालीमा अर्हर्मोनिक स्तरको बारेमा विशिष्ट नियमहरु छन्।

९. स्मूथिङ रिएक्टर (डीसी लिङक रिएक्टर)
स्मूथिङ रिएक्टरहरु रेक्टिफायर पछि डीसी सर्किटमा प्रयोग गरिन्छन्। रेक्टिफायर सर्किटहरुले एक सीमित संख्यामा पल्स उत्पन्न गर्छन्, जसले निर्गत डीसी वोल्टेजमा रिपल उत्पन्न गर्छ, यो अक्सर अनुपयोगी रहन्छ र यसलाई एक स्मूथिङ रिएक्टर द्वारा दबाउनुपर्छ। एचवीडीसी कन्वर्टर स्टेशनहरुमा स्मूथिङ रिएक्टरहरु लगाएका छन् यसले निर्गत डीसीलाई आदर्श जस्तै बनाउन सहायता गर्छ। स्मूथिङ रिएक्टरहरु थाइसिस्टर-नियन्त्रित डीसी ड्राइभहरुमा पनि आवश्यक छन्। रेक्टिफायर सर्किटहरुमा, विशेष गरी मध्य-फ्रिक्वेन्सी शक्ति सप्लाइहरुमा, यीहरुको मुख्य फलनहरु यस्ता छन्:

• सिर्जित धारा सीमित गर्न (इनवर्टर थाइसिस्टर फिराउन दौराले, साथै चालना रेक्टिफायर ब्रिज निर्गत दौराले तुल्य एक सीधा शॉर्ट-सर्किट); रिएक्टर बिना, यो सीधा शॉर्ट गर्नेछ;

• मध्य-फ्रिक्वेन्सी घटकहरुको प्रभाव विद्युतीय शक्ति ग्रिडमा दबाउन;

• फिल्टरिङ प्रभाव—रेक्टिफायर धारामा एसी घटकहरु छन्; उच्च-फ्रिक्वेन्सी एसी बडो इन्डक्टन्सद्वारा बाधित हुन्छ—निर्गत धारा वेवफार्मको निरन्तरता सुनिश्चित गर्न। अनिरन्तर धारा (शून्य-धारा अवधिहरु सहित) रेक्टिफायर ब्रिजमा खुला सर्किट स्थिति उत्पन्न गर्नेछ;

• समान्तर इनवर्टर सर्किटहरुमा, इनपुटमा रिएक्टिव शक्ति बिनिमय गरिन्छ; यसैले, इनपुट सर्किटमा शक्ति संचयण तत्व—रिएक्टर—आवश्यक छन्।

महत्वपूर्ण नोटहरु

विद्युतीय ग्रिडमा रिएक्टरहरु केबल लाइनहरुद्वारा उत्पन्न भएको कपासिटिभ रिएक्टिव शक्ति अवशोषण गर्न प्रयोग गरिन्छ। शुन्य-समान्तर रिएक्टरहरुको संख्या परिवर्तन द्वारा प्रणाली सञ्चालन वोल्टेज नियन्त्रण गरिन सकिन्छ। अत्यधिक उच्च वोल्टेज (यूएचवी) शुन्य-समान्तर रिएक्टरहरु शक्ति प्रणालीमा रिएक्टिव शक्ति प्रबन्धनसँग सम्बन्धित धेरै फलनहरु गर्छन्, यसको उदाहरण:

• हल्को लोड वा नो-लोड ट्रान्समिशन लाइनहरुमा कपासिटिभ प्रभाव घटाउन, शक्ति-फ्रिक्वेन्सी अस्थिर ओवरवोल्टेजहरु घटाउन;

• दीर्घ ट्रान्समिशन लाइनहरुमा वोल्टेज वितरण सुधार गर्न;

• हल्को लोड अवस्थामा स्थानीय रिएक्टिव शक्ति तुल्यता गर्न, अनुचित रिएक्टिव शक्ति प्रवाह रोक्न र लाइन शक्ति नुकसान घटाउन;

• ठूला जनरेटरहरु ग्रिडसँग सिन्क्रोनाइज गर्दा उच्च-वोल्टेज बसबारहरुमा स्थिर-अवस्था शक्ति-फ्रिक्वेन्सी वोल्टेज घटाउन, जनरेटर सिन्क्रोनाइजन सुविधाजनक बनाउन;

• जनरेटरहरु दीर्घ ट्रान्समिशन लाइनहरुसँग जोडिएको दौराले घट सक्ने स्व-प्रेरित रिझोनन्स रोक्न;

• जब रिएक्टरको न्यूट्रल एक सानो रिएक्टर द्वारा ग्राउन्ड गरिएको छ भने, सानो रिएक्टर फेज-बीच र फेज-ग्राउन्ड कपासिटन्सको भर्ने गर्छ, अवशिष्ट धाराको स्व-समाप्ति तेज गर्न र एक-पोली ऑटो-रिक्लोजिङ सुविधाजनक बनाउन।

रिएक्टरहरु या तो श्रेणी मा वा समान्तर मा जोडिन सकिन्छ। श्रेणी रिएक्टरहरु अक्सर धारा सीमित गर्न प्रयोग गरिन्छ, जबकि शुन्य-समान्तर रिएक्टरहरु अक्सर रिएक्टिव शक्ति कम्पनेशनको लागि प्रयोग गरिन्छ।

• शुन्य-समान्तर रिएक्टर: अत्यधिक उच्च वोल्टेज दीर्घ दूरीको ट्रान्समिशन प्रणालीमा, यीहरु ट्रान्सफार्मरको टर्सियरी वाइन्डिङमा जोडिएका छन् ट्रान्समिशन लाइनहरुको कपासिटिभ चार्जिङ धाराको कम्पनेशन गर्न, वोल्टेज उत्थान र स्विचिङ ओवरवोल्टेजहरु सीमित गर्न र प्रणालीको विश्वसनीय सञ्चालन सुनिश्चित गर्न।

• श्रेणी रिएक्टर: कपासिटर सर्किटमा इनस्टाल गरिएका छन्, यदि कपासिटर बँक ऊर्जायित गरिएको छ।