Масляные реакторы

Kõrgepingeseadmed
Reaktorid
Токоограничивающие реакторы
Шунтирующие реакторы
Компенсирующие реакторы
Сглаживающие реакторы
Pеактор с заземлением нейтрали
фильтровые реакторы
Токоограничивающие реакторы (РТСТ) в основном используют для
ограничения токов короткого замыкания ,а именно, в целях предупреждения
увеличения токов КЗ до величин, опасных для оборудования.
Токоограничивающие реактор позволяет поддерживать на шинах
подстанции определенный уровень напряжения при повреждениях за
реактором.
Реактор представляет собой индуктивную катушку без сердечника и его
индуктивное сопротивление не зависит от протекающего тока.
Допустимая потеря напряжения в реакторе обычно не должна превышать 2%.
Реакторы имеют линейную ВАХ в широком пределе изменения тока от
номинального тока до тока КЗ. Обмотки реактора выполняют из
многожильного медного или алюминиевого провода.
Для придания реактору необходимой механической прочности его обмотку
заливают цементным раствором и скрашивают для преграждения
проникновения влаги.
Кроме одинарных реакторов применяют сдвоенные реакторы, которые
выполняют роль линейных.
1. Для мощных ,,электричеслих линий может применяться индивидуальное
реактирование.
2. В системе собственных нужд через реакторы может записываться группа
линий и тогда имеет место групповое реактирование.
3. Реактор может включаться между секциями распределительных устройств
и его называют секционным реактором.
Поддержание более высокого уровня остаточного напряжения на шинах
подстанции при КЗ за реактором благоприятно сказывается на потребителях,
питание от того же источника, что и поврежденная цепь, поэтому в решении
КЗ целесообразно иметь возможно большее значение индуктивного
сопротивления реактора.
Токоограничивающий реактор позволяет поддерживать на шинах подстанции
определенный уровень напряжения при повреждениях за реактором.
Реактор представляет собой индуктивную катушку без сердечника и его
индуктивное сопротивление не зависит от протекающего тока.
Допустимая потеря напряжения в реакторе обычно не должна превышать 2%.
Реакторы имеют линейную ВАХ в широком пределе изменения тока от
номинального тока до тока КЗ. Обмотки реактора выполняют из многожильного
медного или алюминиевого провода.
Для придания реактору необходимой механической прочности его обмотку
заливают цементным раствором и скрашивают для преграждения
проникновения влаги.
Кроме одинарных реакторов применяют сдвоенные реакторы, которые
выполняют роль линейных.
Виды реакторов
Бетонные реакторы
Масляные реакторы
Бетонные реакторы
Для внутренной установки и на напряжения до 35 кВ. Бетонный реактор концентрически расположенные витки изолированного многожильного провода,
залитого в радиально расположенные бетонные колонки. Бетон с высокими
механическими свойствами. Все металлические детали реактора изготавливаются из
немагнитных материалов. В случае больших токов применяют искусственное
охлаждение.
Фазные катушки реактора располагают так, что при собранном реакторе поля
катушек расположены встречно, что необходимо для преодоления продольных
динамических усилий при коротком замыкании.
Токоограничивающий реактор
предназначен для ограничения
ударного тока, возникающего
при коротком замыкании в
электрической сети.
Сухой токоограничивающий реактор —
это катушка с постоянным индуктивным
сопротивлением. Сухой реактор
включается последовательно в линию.
При возникновении короткого
замыкания на отходящем фидере
реактор выполняет
токоограничивающую роль.Сухие
токоограничивающие реакторы - это
крупные, однофазные катушки без
магнитного сердечника, монтируемые в
трехфазные блоки.
Общий вид фазы бетонного реактора (а) и трехфазный комплект реактора (б)
Реактивность прямо пропорциональна индуктивному сопротивлению
катушки. При больших токах у катушек со стальными сердечниками
происходит насыщение сердечника, что резко снижает реактивность,
и, как следствие, реактор теряет свои токоограничивающие свойства.
По этой причине реакторы выполняют без стальных сердечников,
несмотря на то, что при этом, для поддержания такого же значения
индуктивности, их приходится делать больших размеров и массы.
Выпускаются следующие типы сухих реакторов:
- вертикальные
- горизонтальные
- ступенчатые(угловые)
Тип соответствует расположению катушек в
трехфазном блоке.
Расположение фаз реактора
Вертикальное расположение
Горизонтальное расположение
Ступенчатое расположение
Масляные реакторы
Применяются в сетях с напряжением выше 35 кВ.
Масляный реактор состоит из обмоток медных
проводников, изолированных кабельной бумагой,
которые укладываются на изоляционные цилиндры и
заливаются маслом. Масло служит одновременно и
изолирующей и охлаждающей средой. Для снижения
нагрева стенок бака от переменного поля катушек реактора
применяют электромагнитные экраны или магнитные
шунты
.
Масляные реакторы
Применяются в сетях с напряжением выше 35 кВ. Масляный реактор состоит из
обмоток медных проводников, изолированных кабельной бумагой, которые
укладываются на изоляционные цилиндры и заливаются маслом. Масло служит
одновременно и изолирующей и охлаждающей средой. Для снижения нагрева
стенок банки от переменного поля катушек реактора применяют
электромагнитные экраны или магнитные шунты.
Электромагнитный экран представляет собой расположенные концентрично
относительно обмотки реактора короткозамкнутые медные или алюминиевые
витки вокруг стенок банки. Экранирование происходит за счет того, что в этих
витках возникает встречное электромагнитное поле, которое компенсирует
основное поле.
Магнитный шунт — это пакеты листовой стали, расположенные внутри банки
около стенок, которые создают искусственный магнитопровод с магнитным
сопротивлением, меньшим сопротивлением стенок банки, что заставляет
основной магнитный поток реактора замыкаться по нему, а не через стенки
банки.
Для предотвращения взрывов, связанных с перегревом масла в банки, согласно
ПУЭРу, все реакторы на напряжение 500кВ и выше должны быть оборудованы
газовой защитой. ®
Обмотки 3 из медных проводников,
изолированных кабельной бумагой,
укладываются на изоляционные
цилиндры 4 и размещаются в баках
(баке) 2, заливаемых маслом. Концы
обмотки каждой фазы выводятся
через проходные изоляторы 1
наружу. Масло служит и как
изолирующая, и как охлаждающая
среда.
Электромагнитные экраны 5
Общий вид
фазы масляного
реактора
Переменное поле катушек реактора, замыкающееся через стенки бака,
может привести к чрезмерному нагреву этих стенок. Для снижения нагрева
стенок (и масла) необходимо ограничить замыкающийся через них
магнитный поток. Для этого служат электромагнитные экраны 5 или
магнитные шунты. Электромагнитный экран представляет собой медные
(алюминиевые) короткозамкнутые витки, расположенные концентрично
относительно обмотки реактора у стенок бака. Индуцируемые в витках токи
создают в стенках бака поле, направленное встречно основному, и почти
полностью его компенсируют. Нагрев стенок снижается. Магнитный шунт
представляет собой пакеты листовой стали, укрепленные около стенок бака
с внутренней его стороны и создающие искусственный магнитопровод с
магнитным сопротивлением, значительно меньшим сопротивления стенок
бака. Магнитный поток реактора замыкается по магнитному шунту, а не
через стенки.
Устройство и принцип действия Реактор — это катушка с постоянным
индуктивным сопротивлением, включенная в цепь последовательно. В
нормальном режиме на реакторе наблюдается падение напряжения
порядка 3-4 %, что вполне допустимо. В случае короткого замыкания
бо́льшая часть напряжения приходится на реактор. Значение
максимального ударного тока короткого замыкания рассчитывается по
формуле:
где IH — номинальный ток сети,
Xp — реактивное сопротивление реактора.
Соответственно, чем выше будет реактивное сопротивление,
тем меньше будет значение максимального ударного тока в сети.
Схемы включения токоограничивающих реакторов: а - одинарных; б сдвоенных 1 - фидерный, 2 - фидерный групповой, 3 - межсекционный, 4 сдвоенный
Выбор токоограничивающих реакторов для ограничения токов КЗ
Параметры секционных реакторов должны быть выбраны исходя из следующих
условий:
1) Номинальный ток реакторов должен соответствовать наибольшей мощности,
передаваемой от секции к секции при нарушении нормального режима станции.
2) Сопротивление реакторов должно быть достаточным для ограничения тока КЗ до
значения, соответствующего номинальным параметрам выключателей, намеченных к
установке в РУ.
Опыт проектирования показывает, что в кольцевых схемах с тремя-четырьмя
секциями, замкнутыми в кольцо, достаточно иметь реакторы с номинальным током в
пределах от 1/2 до 2/3 номинального тока генератора и с относительным
сопротивлением от 0,08 до 0,12. Дальнейшее увеличение относительного
сопротивления не дает заметного уменьшения тока КЗ и поэтому нецелесообразно.
Выбор токоограничивающих реакторов для ограничения
токов пусла ЭД
Прямой пуск состоит в непосредственном включении
выключателя В обмотки статора на полное напряжение
сети. При этом в сети возникают большие пусковые токи
при относительно малом пусковом моменте:
где kПi=I1П/I1ном - кратность пускового тока по отношению
к номинальному току двигателя; kП=MП/Mном - кратность
пускового момента по отношению к номинальному
моменту.
Mеханические
характеристики
двигателя
Mеханические характеристики
двигателя при разной величине
подведенного напряжения.
Реакторный пуск
Выключатель В1 выбирается
на такую отключающую
мощность, которая позволяет
отключить двигатель при
глухом коротком замыкании
за выключателем, а
выключатель В2 может иметь
низкую отключающую
мощность.
Выбрать тип сдвоенных реакторов на вторичной стороне понижающих
Трансформаторов типа ТД-40000/110/10,5. Трансформаторы работают
раздельно. В распределительном устройстве ток КЗ не должен
превышать 12 кА. Коэффициент аварийной перегрузки
трансформатора при отключении второго трансформатора 1,25 .
Номинальное напряжение реактора
Определим расчетный ток ветви сдвоенного реактора
при отключении одного трансформатора.
.
Принимаем к установке реактор с номинальным током ветви
Сопротивление реактора определим из условия ограничения тока КЗ
до величины
За базисные величины принимаем номинальный ток и номинальное
напряжение реактор.
Требуемое сопротивление реактора для ограничения тока К3 равно
Принимаем к установке сдвоенный реактор типа РБСД-10-2х1600-0,25У3 с
параметрами
Результирующее сопротивление цепи К3 с учетом реактора равно
Фактическое значение периодической составляющей тока К3 за
реактором равно
Таким образом, выбранный реактор удовлетворяет
условию ограничению тока К3.
,
Шунтирующий реактор (ШР) - это статическое
электромагнитное
устройство, обладающее большой индуктивностью и очень малым
активным сопротивлением. ШР применяют для повышения пропускной
способности линий сверхвысокого напряжения, регулирования реактивной
мощности и напряжения. Шунтирующие реакторы рассчитаны на
напряжения 35— 750 кВ и могут как присоединяться к линии, так и
включаться на шины подстанции.
Реактор потребляет реактивную мощность, которая в зоне линейности
его электромагнитной характеристики зависит от напряжения:
Q р  b рU 2
где bр - индуктивная проводимость реактора
Компенсирующие реакторы предназначены для работы в
комплексе оборудования статических тиристорных компенсаторов
реактивной мощности, применяемых для стабилизации напряжения
в сетях 6,10 и 35 кВ и для улучшения качества электроэнергии.
Компенсирующие реакторы изготавливаются также и с магнитопроводом
("с железным ядром").
Сглаживающие реакторы (СРОС) для частотно-регулируемых
приводов (для асинхронных двигателей в нефте- и газодобыче,
асинхронных двигателей шахтной вентиляции метрополитена,
жилых зданий и т.д.) изготавливаются в модульном исполнении
с установкой модулей по вертикали.
Сглаживающие реакторы (СРОС) для приводов постоянного тока
прокатных станов с тиристорными преобразователями выполняются
одностержневыми (без ярма) с планарной шихтовкой листов
электротехнической стали, сечение стержня-шести- или восьмигранник.
Крепление стержня производится стеклобандажом.
В реакторе с заземлением нейтрали (заземляющем реакторе)
нейтральная точка трехфазной системы соединена с землей.
Это выполнено с целью ограничения тока фаза-земля в непосредственно
заземленной сети, или для снижения тока фаза-земля в изолированной
линии до величины, достаточной для обеспечения защиты
фильтровые реакторы. Это статическое электромагнитное устройство,
задача которого – уменьшение в фильтре содержания высших гармоник в
токе различных преобразователей. Оно сконструировано так, чтобы
обеспечить сопротивление между фазой и землей, или между фазами
на нужной \гармонической чистоте.
Суть заключается в том, что ток поступает в реактор фильтровый,
а не в сеть, там происходит сглаживание пульсаций в системе
постоянного тока.
В одной системе может быть несколько фильтров – для каждой
из частот, широкополосный необходим для частот гармоник высшего
порядка.
Для этого реакторы фильтровые оснащаются разгрузочными отводами,
что позволяет обеспечить точную настройку на нужной частоте.