Reaktorlar Nisbatan Qanday Turdagi? Elektr tarmoqlarida Asosiy Rolilari

Reaktor (Induktor): Ta'rif va turlari

Reaktor, yoki boshqacha qilib aytganda, induktor, elektr chiziqlarida oqim o'tkazilganda atrof maydonida magnit maydonini yaratadi. Shuning uchun, har qanday oqim o'tkazuvchi chiziq avtomatik ravishda induktivlikka ega bo'ladi. Biroq, to'g'ri chiziqning induktivligi kichik va zayıf magnit maydonini yaratadi. Amaliy reaktorlar konduktorlarni solenoid shakliga o'rnatish orqali quriladi, bu "havo asosli reaktor" deb ataladi. Induktivlikni ko'proq oshirish uchun solenoidga ferromagnitli asos joylashtiriladi, bu esa "dem asosli reaktor" ni hosil qiladi.

1. Paralel reaktor
Paralel reaktorlar nihoyatda generatorlarni to'liq yuklash testi uchun ishlatilgan prototiplardan iborat. Dem asosli paralel reaktorlar segmentlangan asos qismi orasida o'zaro almashtiruvchan magnit kuchlarni yaratadi, bu esa transformatorlarning mos ravishda teng kuchi bilan qiyoslanadigan g'oyicha 10 dB balandroq shovqin darajasiga olib keladi. Paralel reaktorlar o'zaro almashtiruvchan oqim (AC) bilan ishlaydilar va tizim kapasitiv reaktivlikni kompensatsiya qilish uchun foydalaniladi. Ular tipik ravishda tirosistorlar bilan seriyada ulangan holda ishlatiladi, shunda reaktiv oqimni davom etib boshqarish mumkin.

2. Seriya reaktor
Seriya reaktorlar o'zaro almashtiruvchan oqim (AC) bilan ishlaydilar va quvvat kapasitorlari bilan seriyada ulangan holda g'oyicha harmonikalar (masalan, 5, 7, 11, 13-harmonikalar) uchun doimiy rejim rezonans circuitini yaratish uchun ishlatiladi. Tipik seriya reaktorlar 5-6% impedans qiymatiga ega bo'lib, ulardan juda yuqori induktivlikli turlar hisoblanadi.

3. Nafas reaktor
Nafas reaktorlar o'zaro almashtiruvchan oqim (AC) bilan ishlaydilar va kapasitorlar bilan seriyada ulangan holda belgilangan harmonika chastotasida (n) seriya rezonans yaratish uchun ishlatiladi, shunda ushbu harmonika qismi qabul qilinadi. Keng tarqalgan nafas tartibli n = 5, 7, 11, 13, 19.

4. Chiqish reaktor
Chiqish reaktor motor kabelidagi kapasitiv zaryad oqimini cheklash va motorda elektrotarmoqlar orasidagi voltajning o'sish tezligini 540 V/μs ichida cheklash uchun ishlatiladi. Bu, o'zaro almashtiruvchan chastota boshqaruvchisi (VFD) (4–90 kW) va motor orasidagi kabel uzunligi 50 metrdan oshganda muhim bo'ladi. U ham VFD chiqish voltajini yumshoqroq qiladi (boshqarish qirg'ozishini kamaytiradi), inverter komponentlari (masalan, IGBT) ga ta'sir va stressni minimallashtiradi.

Chiqish reaktorlari uchun qo'llanma:
VFD va motor orasidagi masofani uzaytirish uchun, ko'proq qoplamaga ega bo'lgan qalinroq kabeldan foydalaning, aniqroq qilib aytganda, himoyalangan turlardan foydalaning.

Chiqish reaktorlari xususiyatlari:

• Reaktiv quvvat kompensatsiyasi va garmoniklar oldini olish uchun mos;

• Uzoq kabelldagi tarqalgan kapasitivlikni kompensatsiya qiladi va chiqish garmonik oqimlarini cheklaydi;

• VFDlarni samarali himoya qiladi, quvvat faktorini yaxshilaydi, tarmoq tomchisidan ta'sirni bloklaydi va tarmog'ga rektifier bloklaridan kelib chiqqan garmonik zangarmani kamaytiradi.

5. Kirish reaktor
Kirish reaktor konvertor kommutatsiyasi paytida tarmoq tomchisidagi voltaj pasayishini cheklaydi, garmoniklarni cheklaydi va parallel konvertor guruhlari orasidagi bog'lanishni ajratadi. U tarmoq voltajining tezkor o'zgarishlari yoki boshqarish operatsiyalari sababli yuzaga keladigan oqim tez oshishini ham cheklaydi. Agar tarmoq qisqartirish quvvati VFD quvvatiga nisbatan 33:1 dan oshsa, kirish reaktorning nisbiy voltaj pasayishi bir kvadrant ish rejimida 2%, to'rt kvadrant ish rejimida 4% bo'lishi kerak. Reaktor tarmoq qisqartirish voltaji 6% dan oshganda ishlay oladi. 12 pulsdagi rektifier blok uchun, tarmoq tomchisidagi kirish reaktor talabga javob berishi uchun kamida 2% voltaj pasayishi talab etiladi. Kirish reaktorlar keng qamrovli ravishda sanoat va zavod avtomatlash boshqaruv tizimlarda ishlatiladi. Ularning vazifasi tarmoq tomchidan VFDlarga yoki tezlik boshqaruvchilarga qadar ro'yxatga olingan sur'at va oqimni cheklash, tizimda yuqori tartibli va deformatsiya qilingan garmoniklarni aniqroq radjion qilishdir.

Kirish reaktorlari xususiyatlari:

• Reaktiv quvvat kompensatsiyasi va garmonik filtratsiya uchun mos;

• Tarmoq voltajining tezkor o'zgarishlari va boshqarish yuqori voltajlarini cheklaydi; garmoniklarni filtrlash orqali voltaj formasini deformatsiyadan saqlaydi;

• Bridj skhemalarda voltaj spayklarini va rektifier kommutatsiya notalarini yumshoqlaydi.

6. Oqim cheklash reaktor
Oqim cheklash reaktorlar tipik ravishda taqsimot shakllarda ishlatiladi. Ular bir xil busbar orqali bo'lgan parchalangan liniyalarni seriyada ulaydi, shunda qisqartirish oqimini cheklash va xato paytlarida bus voltajini barqaror qilish, juda yuqori voltaj pasayishini oldini olish uchun ishlatiladi.

7. Dug' ov qilish spira (Petersen spira)
Dug' ov qilish spiralar 10kV–63kV oraliqdagi rezonansli zemlilangan tizimlarda keng tarqalgan. Zeyvatlarizsiz substantsiyalarga yo'naltirilish jarayonida, ayniqsa 35kV dan past tizimlarda, dug' ov qilish spiralar suyuqliksiz plastik dizaynda ishlab chiqarilmoqda.

8. Sinfonik reaktor (ko'pincha seriya reaktorga sinonim)
Kapasitor banklari yoki kompakt kapasitorlar bilan seriyada ulangan sinfonik reaktorlar kapasitorlarni yoqish paytida kirish oqimini cheklash uchun ishlatiladi—ushbu funktsiya oqim cheklash reaktorlar bilan o'xshash. Filtrlash reaktor: Filtrlash kapasitorlari bilan seriyada ulangan holda ular rezonansli filtrlash skhemalarini yaratadi, tipik ravishda 3-yondan 17-yongacha garmoniklarni filtrlash uchun yoki yuqori tartibli yuqori o'tkazgich filtrlash uchun ishlatiladi. HVDC konvertor stantsiyalari, fazaviy boshqaruvli statik VAR kompensatorlari, katta rektifierlar, elektrifikatsiya qilingan temirlar va katta quvvatli tirosistorli elektron skhemalar hamgarmonik oqim manbalari bo'lib, ularni filtrlash zarur bo'ladi, tarmoqga hamgarmonik injektsiyasini oldini olish uchun. Quvvat tashkilotlari tizimlarda hamgarmonik darajalar bo'yicha alohida qoidalarga ega.

9. Yengillantirish reaktor (DC link reaktor)
Yengillantirish reaktorlar rektifikatsiyadan so'nggi DC skemalarida ishlatiladi. Rektifikatsiya skemalari cheklangan sonli pulslarni yaratadi, shuning uchun chiqish DC voltajida ripple bor bo'ladi, bu ripple ko'proq xavfli bo'lib, uni yengillantirish reaktori yordamida cheklash kerak. HVDC konvertor stantsiyalari yengillantirish reaktorlari bilan opsiyonallashiriladi, shunday qilib chiqish DC idealga yaqin bo'lishi mumkin. Yengillantirish reaktorlar tirosistor boshqariladigan DC haydovchalarda ham muhim. Rektifikatsiya skemalarida, ayniqsa o'rtacha chastotadagi energiya manbalari, ularning asosiy funksiyalari quyidagilardir:

• Qisqartirish oqimini cheklash (invertor tirosistor kommutatsiyasi paytida, hamkor oqim rektifier most chiqishida to'g'ridan-to'g'ri qisqartirishga teng); reaktor yo'q bo'lsa, bu to'g'ridan-to'g'ri qisqartirishga olib keladi;

• O'rtacha chastotadagi tarkiblar tarmoq tomchisiga ta'sirini cheklash;

• Filtr effekti—rektifikatsiya oqimi AC tarkiblarini o'z ichiga oladi; yuqori chastotadagi AC katta induktivlik orqali cheklanadi—neprekaslant chiqish oqim formasini ta'minlaydi. Neprekaslant oqim (nol oqim intervali bilan) invertor mostni to'xtatadi, bu esa rektifier most chiqishida ochiq tarmoq holatini yaratadi;

• Parallel invertor skemalarda, reaktiv quvvat kirishda almashadi; shuning uchun, reaktorlar kabi energiya saqlash elementlari kirish skemasida muhim.

Muhim eslatmalar

Elektr tarmoqlaridagi reaktorlar kabel chiziqlaridan yuzaga keladigan kapasitiv reaktiv quvvatni qobiliyatga olib kelsa, shunt reaktorlar sonini o'zgartirish orqali tizim ishlash voltajini boshqarish mumkin. Axborot-suhbat tizimlari (UHV) shunt reaktorlari tizimlarda reaktiv quvvat boshqarish bilan bog'liq bir qator funktsiyalarni bajaradi, shu jumladan:

• Nafaqat yuklangan yoki yuksiz elektr chiziqlaridagi kapasitiv effektni aralash, tizim chastotasi tezkor overvoltajlarini kamaytirish;

• Uzoq elektr chiziqlaridagi voltaj taqsimlanishini yaxshilash;

• Yengi yuk shartlari ostida lokal reaktiv quvvatni barqaror qilish, munosib emas reaktiv quvvat oqimini oldini olish va chiziq quvvat zararlarini kamaytirish;

• Katta generatordan tarmoqga ulangan paytda yuqori voltaj busbardagi doimiy chastota voltajini kamaytirish, generatorni tarmoqqa ulashni yengillantirish;

• Generatordan uzoq elektr chiziqlariga ulangan paytda o'z-mazkur rezonansdan himoyalash;

• Agar reaktor neutrali kichik reaktor orqali zemlandi bo'lsa, kichik reaktor fazalar orasidagi va fazaga zemga qarab kapasitivlikni kompensatsiya qiladi, qoldiq oqimning o'z-o'ziga yopilishini tezlashtiradi va bir polusli avtomatik qayta yoqishni ta'minlaydi.

Reaktorlar seriyada yoki parallelda ulanadi. Seriya reaktorlar tipik ravishda oqim cheklash uchun ishlatiladi, shunt reaktorlar esa reaktiv quvvat kompensatsiyasi uchun ishlatiladi.

• Shunt reaktor: Axborot-suhbat tizimlari uzoq masofa elektr chiziqlarida ular transformatorning uchinchi vo'linigiga ulanadi, shunda elektr chiziqlaridagi kapasitiv zaryad oqimini kompensatsiya qiladi, voltaj o'sishini va boshqarish overvoltajlarini cheklaydi, va tizimning ishonchli ishlashini ta'minlaydi.

• Seriya reaktor: Kapasitor skemalarda ular kapasitor banki energiya bilan ta'minlangan paytida ishlatiladi.