Bau eines Schaltkondensators

Ein Schuntreaktor wird verwendet, um die kapazitive Blindleistung einer langen Übertragungsleitung auszugleichen. Die konstruktiven Merkmale eines Schuntreaktors können von Hersteller zu Hersteller variieren, aber die grundlegende Bauweise ist im Wesentlichen gleich.

Kern des Schuntreaktors

Im Allgemeinen wird ein gekoppelter Kern in einem Schuntreaktor verwendet. Der Kern wird aus kaltgewalztem, körnungsgerecht orientiertem Siliziumstahlblech hergestellt, um die Hystereseverluste zu reduzieren. Die Bleche werden gelagert, um die Wirbelstromverluste zu reduzieren. In der Konstruktion werden absichtlich Lücken durch Einlegen von Spacers mit hohem elektrischem Modul zwischen den Bündeln der Lagen geschaffen. Normalerweise werden die Lücken radial gehalten. Die Lagen sind in jedem Bündel in longitudinaler Richtung angeordnet. Normalerweise wird eine 5-Limben-3-Phasen-Kernstruktur verwendet. Es handelt sich um eine Gehäusebauweise. Die Yokes und Seitenschenkel sind nicht gekoppelt, aber die drei inneren Limben für die einzelnen Phasen werden mit radialen Lücken konstruiert, wie dargestellt.

Wicklung des Schuntreaktors

An der Wicklung eines Reaktors gibt es nichts Besonderes. Sie besteht hauptsächlich aus Kupferleitern. Die Leiter sind papierisoliert. Isolierte Spacers werden zwischen den Windungen angebracht, um den Weg für die Ölumwälzung zu gewährleisten. Diese Anordnung hilft bei der effizienten Kühlung der Wicklung.

Kühlungssystem des Reaktors

Normalerweise arbeitet ein Schuntreaktor mit geringen Strömen, weshalb ONAN (Öl Natürliche Luft Natürliche) Kühlung auch für Schuntreaktoren mit extra hoher Spannung ausreicht. Die Radiatorenbank ist mit dem Haupttank verbunden, um eine schnellere Kühlung zu ermöglichen.

Tank des Reaktors

Der Haupttank von Schuntreaktoren mit höherer Nennleistung für UHV- und EHV-Systeme ist oft vom Glockentank-Typ. Hier werden sowohl der Bodentank als auch der Glockentank aus Stahlblech passender Dicke hergestellt. Die Stahlbleche passender Stückzahl werden zusammengefügt, um beide Tanks zu bilden. Die Tanks sind so konstruiert, dass sie das volle Vakuum und den positiven Druck von einem Atmosphärendruck aushalten können. Die Tanks sollten so gestaltet sein, dass sie per Straße und Eisenbahn transportiert werden können.

Konservierer des Reaktors

Der Konservierer befindet sich an der Oberseite des Tanks mit einer Verbindungspipeline zum Haupttank. Der Konservierer ist in der Regel ein horizontal ausgerichteter zylindrischer Tank, um genügend Platz für die Ölweiterung aufgrund der Temperatursteigerung bereitzustellen. Ein flexibles Trennmedium zwischen Luft und Öl oder eine Luftzelle wird im Konservierer zur entsprechenden Zwecke vorgesehen. Der Konserviertank ist außerdem mit einem magnetischen Ölmesser ausgestattet, um den Ölstand im Reaktor zu überwachen. Der magnetische Ölmesser gibt auch über einen normalerweise offenen (NO) DC-Kontakt, der daran befestigt ist, eine Alarmsignal ab, wenn der Ölstand aufgrund von Ölverlust oder anderer Gründe unter einen vordefinierten Wert fällt.

Druckentlastungsvorrichtung

Durch einen schweren Fehler im Inneren des Reaktors kann es zu plötzlicher und exzessiver Ölweiterung im Tank kommen. Dieser enorme Ölüberdruck, der im Reaktor entsteht, sollte sofort entlastet und der Reaktor vom lebenden Stromsystem getrennt werden. Die Druckentlastungsvorrichtung erledigt diese Aufgabe. Es handelt sich dabei um eine federbelastete mechanische Vorrichtung, die auf dem Dach des Haupttanks montiert ist. Bei Aktivierung wird der nach oben gerichtete Ölüberdruck im Tank größer als der nach unten gerichtete Federüberdruck, wodurch sich eine Öffnung in der Ventilscheibe der Vorrichtung bildet, durch die das expandierte Öl aus dem Tank entweicht, um den entstandenen Druck zu entlasten. An der Vorrichtung ist ein mechanischer Hebel angebracht, der normalerweise waagerecht liegt. Wenn die Vorrichtung aktiviert wird, wird dieser Hebel senkrecht. Durch Beobachtung der Ausrichtung des Hebels, sogar von Bodenniveau, kann man erkennen, ob die Druckentlastungsvorrichtung (PRD) betätigt wurde oder nicht. Die PRD wird mit einem Trip-Kontakt ausgestattet, um den Schuntreaktor bei Aktivierung der Vorrichtung abzuschalten.
NB: – Eine PRD oder eine solche Vorrichtung kann nicht ferngesteuert zurückgesetzt werden, nachdem sie aktiviert wurde. Sie kann nur manuell zurückgesetzt werden, indem der Hebel in seine ursprüngliche waagerechte Position gebracht wird.

Buchholz-Relais

Ein Buchholz-Relais wird über der Rohrleitung installiert, die den Konserviertank mit dem Haupttank verbindet. Diese Vorrichtung sammelt die in dem Öl gebildeten Gase und aktuiert den daran angeschlossenen Alarmkontakt. Es hat auch einen Trip-Kontakt, der bei plötzlicher Ansammlung von Gas in der Vorrichtung oder schneller Ölströmung (Ölschub) durch die Vorrichtung aktiviert wird.

Silikongel-Atemvorrichtung

Wenn das Öl heiß wird, dehnt es sich aus, wodurch Luft aus dem Konserviertank oder der Luftschale (wenn eine Luftschale verwendet wird) entweicht. Während der Kontraktion des Öls dringt Luft aus der Umgebung in den Konserviertank oder die Luftschale (wenn eine Luftschale verwendet wird). Dieser Prozess wird als Atmung der ölgetränkten Ausrüstung (wie einem Transformator oder Reaktor) bezeichnet. Während der Atmung kann Feuchtigkeit in die Ausrüstung eindringen, wenn dies nicht beachtet wird. Ein Rohr vom Konserviertank oder der Luftschale wird mit einem Behälter gefüllt, der mit Silikongelkristallen gefüllt ist. Wenn Luft durch ihn hindurchgeleitet wird, absorbiert der Silikongel die Feuchtigkeit.

Wicklungstemperaturanzeiger

Der Wicklungstemperaturanzeiger ist eine Art Anzeigegerät, das mit einem Relais verbunden ist. Er besteht aus einem Sensorkörper, der in einer ölgefüllten Tasche auf dem Dach des Reaktortanks platziert ist. Es gibt zwei Kapillarrohre zwischen dem Sensorkörper und dem Instrumentengehäuse. Ein Kapillarrohr ist mit dem Messbalg des Instruments verbunden. Das andere Kapillarrohr ist mit dem Ausgleichsbalg im Instrument verbunden. Das Messsystem, also der Sensorkörper, beide Kapillarrohre und beide Balgs, sind mit einer Flüssigkeit gefüllt, die ihr Volumen ändert, wenn die Temperatur sich ändert. Die Tasche, in der der Sensorkörper eingetaucht ist, ist von einer Heizelement umgeben, das mit einem Strom versorgt wird, der proportional zum Strom durch die Wicklung des Reaktors fließt. Schwereoperierte NO-Kontakte sind am Zeigersystem des Instruments angebracht, um Hochtemperaturalarm und -auslösung zu ermöglichen.

Öltemperaturanzeiger

Der Öltemperaturanzeiger besteht aus einem Sensorkörper, der in einer ölgefüllten Tasche auf dem Dach des Reaktortanks platziert ist. Es gibt zwei Kapillarrohre zwischen dem Sensorkörper und dem Instrumentengehäuse. Ein Kapillarrohr ist mit dem Messbalg des Instruments verbunden. Das andere Kapillarrohr ist mit dem Ausgleichsbalg im Instrument verbunden. Das Messsystem, also der Sensorkörper, beide Kapillarrohre und beide Balgs, sind mit einer Flüssigkeit gefüllt, die ihr Volumen ändert, wenn die Temperatur sich ändert. Die Tasche, in der der Sensorkörper eingetaucht ist, ist an der Stelle des heißesten Öls angebracht.

Büschel

Die Wicklungsklemmen jeder Phase führen aus dem Reaktorgehäuse durch eine isolierte Büschel-Anordnung. Bei Hochspannungsschuntreaktoren sind die Büschel ölgefüllt. Das Öl ist im Büschel versiegelt, was bedeutet, dass es keinen direkten Kontakt zwischen dem Öl im Büschel und dem Öl im Haupttank gibt. Ein Ölstandsanzeiger ist am Ausdehnungsraum der Kondensatorbüschel angebracht.

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