Токоограничивающий реактор [CLR], применяемый в промышленной энергосистеме, представляет собой индуктивный компонент, соединенный последовательно с источником питания с одной стороны и шиной нагрузки с другой – наиболее распространенный метод установки . CLR уменьшает доступный ток короткого замыкания, добавляя дополнительный импеданс в цепь неисправности . CLR также может применяться между двумя отдельными секциями распределительного устройства, на фидерных секциях, в качестве реакторов ограничения выброса для конденсаторных батарей и т. д.

На приведенном ниже рисунке показаны общие области применения токоограничивающих реакторов.

Общие соединения токоограничивающего дросселя

Вторичный дроссель трансформатора используется после трансформатора для ограничения тока короткого замыкания на вторичной шине. Это обычное применение токоограничивающего реактора. Трансформаторный первичный реактор, показанный выше, не очень распространен.

Дроссели фидеров используются для ограничения тока короткого замыкания на отдельных фидерах. Установка фидерных реакторов вместо одного реактора вторичной обмотки большого трансформатора выгодна по следующей причине . Установка одного вторичного реактора создает большее падение напряжения (которое зависит от коэффициента мощности системы) по сравнению с установкой отдельных фидерных реакторов. Фидерные реакторы должны будут нести ток только этого конкретного фидера, а не всей подстанции. Таким образом, падение напряжения на любом заданном фидере будет намного меньше, чем на одном реакторе на вторичной обмотке. Однако это может быть непрактично во всех ситуациях, поскольку обычно целью является снижение тока короткого замыкания на вторичной шине трансформатора.

Соединительные дроссели используются, когда две шины соединены вместе и требуется ограничение короткого замыкания.

Дуплексный реактор : Если два однофазных реактора физически расположены так, что их магнитные поля связаны противоположным образом, образуется дуплексный реактор. Нормальный рабочий ток будет создавать потоки, которые компенсируют друг друга, и, следовательно, не будет создаваться падение напряжения. Когда короткое замыкание происходит на одной стороне шины, магнитные поля становятся неуравновешенными, и реактор ведет себя как обычный токоограничивающий реактор.

Токоограничивающие реакторы с воздушным сердечником почти всегда используются для токоограничивающих устройств, хотя иногда также используются маслонаполненные реакторы.

Падение напряжения на реакторе зависит от коэффициента мощности нагрузки. Необходимо рассчитать коэффициент мощности нагрузки, и если нагрузка имеет достаточно хороший коэффициент мощности (> 90%), падение напряжения обычно не вызывает беспокойства. Используйте калькулятор ниже для расчета расчетного падения напряжения в зависимости от коэффициента мощности нагрузки для заданного импеданса реактора в процентах %Z.

Рассмотрим два крайних случая. Один с идеальным единичным коэффициентом мощности (Cosθ=1 или θ=0), а другой с неидеальным нулевым коэффициентом мощности (Cosθ=0 или θ=90).

Коэффициент мощности нагрузки, равный единице

Когда коэффициент мощности нагрузки равен единице (Cosθ=1 или θ=0), что означает, что ток нагрузки находится в фазе с напряжением системы, падение напряжения реактора находится под прямым углом к ​​передающему концу Напряжение. См. векторную диаграмму ниже для более подробной информации.

Коэффициент мощности реактора с ограничением тока

Как можно заметить, создается лишь небольшая регулировка напряжения наряду с разницей фазового угла на реакторе. Фактическое падение напряжения на реакторе равно IX и прямо пропорционально току. Только угол, под которым он соединяется с напряжением питания, изменяется в зависимости от коэффициента мощности нагрузки.

Нагрузка с нулевым коэффициентом мощности

Когда нагрузка имеет нулевой коэффициент мощности (Cosθ=0 или θ=90), это означает, что ток нагрузки равен 9При разнице фазового угла в 0 градусов с напряжением системы падение напряжения на реакторе арифметически вычитается (или прибавляется) к напряжению на приемном конце. См. векторную диаграмму ниже для более подробной информации.

Реактор с ограничением тока — нулевой коэффициент мощности

Внимательно наблюдая за векторами, можно сделать вывод, что для нагрузки с единичным коэффициентом мощности (θ=0) падение напряжения минимально по сравнению со случаем с плохим или нулевым коэффициентом мощности ( θ=90).

Питающие реакторы обычно имеют реактивное сопротивление 3–5 %, в то время как синхронизирующие шинные реакторы иногда достигают значений 7,5–10 %. Из соображений падения напряжения устанавливается верхний предел реактивного сопротивления токоограничивающего реактора.

Используйте реакторы меньшего размера на фидерных контурах вместо большого реактора на основном вводе. Падение напряжения на одном большом реакторе будет значительно больше, чем на трех питающих реакторах меньшего размера. Потери кВт будут одинаковыми для любой конструкции. Такая конструкция может быть непрактичной, поскольку целью реактора может быть ограничение тока короткого замыкания на главной шине или может не хватить физического места для установки нескольких фидерных реакторов вместо одного основного реактора.

В основном используются два типа реакторов. Реактор сухого типа с воздушным сердечником или сухой или маслонаполненный реактор с железным сердечником. Для ограничения тока короткого замыкания чаще всего используются реакторы сухого типа с воздушным сердечником. Реакторы с железным сердечником, хотя и занимают меньше физического пространства, могут насыщаться, когда через них протекает ток короткого замыкания большой величины. Насыщение снижает эффективный импеданс, что делает его неэффективным кандидатом для приложений ограничения короткого замыкания. С другой стороны, реакторы с воздушным сердечником не страдают этим недостатком, хотя у них есть другие ограничения, как описано ниже.

• Насыщение не происходит, когда в реакторе с воздушным сердечником протекает высокий ток короткого замыкания. С другой стороны, реакторы с железным сердечником насыщаются, когда через реактор протекает высокий ток короткого замыкания. Насыщенные реакторы будут иметь меньший импеданс и, следовательно, не смогут ограничить ток короткого замыкания.
• Реакторы с воздушным сердечником сухого типа имеют низкие потери (высокая добротность) и работают эффективно, практически не требуя серьезного обслуживания.
• Как правило, реакторы с воздушным сердечником можно устанавливать вертикально друг над другом или бок о бок. Необходимо соблюдать необходимые магнитные зазоры, рекомендованные производителем.

• Реактор с воздушным сердечником по своей природе создает большее магнитное поле рассеяния по сравнению с реактором с железным сердечником. Реактор с железным сердечником удерживает магнитный поток внутри сердечника, тогда как в реакторе с воздушным сердечником нет ничего, что могло бы ограничить магнитный поток.
• Из-за возможного взаимодействия магнитного потока между реакторами разных фаз в трехфазной батарее реакторов необходимо предусмотреть рекомендуемые производителем зазоры. Это означает, что реакторы с воздушным сердечником будут занимать больше физического пространства.
• Из-за возможного воздействия магнитного потока может потребоваться установка дополнительных защитных ограждений для персонала, чтобы предотвратить ненужное воздействие сильного магнитного поля на персонал.
• Оборудование и чувствительная электроника, чувствительные к сильному магнитному полю, должны храниться за пределами границы магнитного поля, рекомендованной производителем.

Некоторые характеристики реактора перечислены ниже. Это не полный список, и могут быть другие важные параметры, которые необходимо учитывать в зависимости от приложения.

• Индуктивность
• Импеданс
• Доступный ток неисправности
• Номинальная частота
• Непрерывный номинальный ток
• Номинальное напряжение
• Падение напряжения
• Потери
• Базовый уровень изоляции
• Сухой или масляный Тип
• Внутри или снаружи
• Монтажное устройство

Каждый из них обсуждается ниже:

• Индуктивность, импеданс и доступный ток короткого замыкания

Выбор правильной индуктивности (импеданса) на основе доступного тока короткого замыкания и требуемого снижения тока короткого замыкания является одним из наиболее важных этапов проектирования при выборе CLR. Как выбрать правильную индуктивность для CLR? Используйте калькулятор в конце этой статьи для расчета требуемой индуктивности .

• Номинальная частота

Частота, на которой применяется реактор. Обычно 50/60 Гц.

• Непрерывный ток

Непрерывный ток нагрузки, который будет протекать в цепи.

• Номинальное напряжение

Номинальное напряжение реактора.

• Падение напряжения

Падение напряжения на реакторе ограничения тока зависит от коэффициента мощности нагрузки. Если коэффициент мощности нагрузки близок к единице, то падение напряжения будет незначительным. Используйте приведенный выше калькулятор падения напряжения, чтобы оценить падение напряжения в % для различных коэффициентов мощности нагрузки.

• Потери

Часто ректор может быть спроектирован с учетом оптимальной стоимости при соблюдении соответствующих стандартов или сконструирован так, чтобы свести к минимуму потери в стационарном режиме в реакторе. Поскольку реактор представляет собой последовательное устройство, любые установившиеся потери будут присутствовать в течение всего срока службы реактора. Алюминиевые или медные обмотки являются очевидным выбором для обмотки, поскольку алюминий имеет малый вес и более высокие резистивные потери по сравнению с медью.

• Базовый уровень изоляции

Прочность изоляции реактора. Выбирается в зависимости от класса напряжения и требований применения.

• Сухой или масляный тип

Токоограничивающие реакторы, используемые для уменьшения тока короткого замыкания, скорее всего, будут с суховоздушным сердечником. Тип масла может быть доступен у некоторых производителей.

Реакторы с масляным погружением могут применяться в сильно загрязненных районах. Масло также имеет более высокую диэлектрическую прочность, что приводит к меньшей занимаемой площади. Теплопередающая способность масла выше, что может помочь с номинальным током реактора.

• Внутри или снаружи

Независимо от того, установлен ли реактор в помещении или на открытом воздухе, необходимо проверить следующие условия:

• Чистая и ровная поверхность
• Чистый, сухой воздух без пыли
• Свободное движение воздуха
• Не воспламеняющееся вещество
• Никаких металлических деталей рядом с реакторами, образующими замкнутый контур.
• Требуемые зазоры между различными металлическими частями и реактором должны поддерживаться в соответствии с рекомендациями производителя.
• Ищите любую скрытую конструкционную сталь, которая может создать замкнутый контур.

• Крепление

Реакторы с воздушным сердечником могут быть установлены вертикально друг над другом в соответствии с рекомендациями производителя или размещены в горизонтальной плоскости.

Вертикальный реактор с воздушной активной зоной

Другие соображения:

• Переходное восстанавливающееся напряжение (TRV)

Рекомендуется оценить, не создает ли присутствие токоограничивающего реактора большое переходное восстанавливающееся напряжение (TRV) при устранении неисправности. Чтобы это выяснить, может потребоваться анализ переходных процессов. Если TRV превышает мощность реактора/выключателя, необходимо предусмотреть соответствующие разрядники для защиты от перенапряжений. Отмечены следующие пункты:

В целом видно, что применение CLR приводит к уменьшению пика TRV, что хорошо.

В целом видно, что применение CLR приводит к увеличению RRRV (скорости нарастания восстанавливающегося напряжения) и может повлиять на размыкание выключателя. Исследования переходных процессов могут помочь определить, является ли это проблемой для конкретного приложения.

• Магнитные зазоры

Из-за особенностей реакторов с воздушным сердечником магнитное поле не ограничивается реактором. Фактически все магнитное поле будет находиться в воздухе, окружающем реактор с воздушной активной зоной. Это отличается от реактора с железным сердечником, где большая часть магнитного поля сосредоточена в железном сердечнике и существует очень мало магнитных полей рассеяния. Магнитное поле, создаваемое реакторами с воздушным сердечником, может взаимодействовать с замкнутыми электрическими контурами или конструкциями и создавать эффекты нагрева. К ним относятся металлические части подстанции вблизи реактора, стальная арматура в бетоне, конструкционная сталь подстанции. Производители рекомендуют рекомендуемые магнитные зазоры, и их необходимо строго соблюдать. Некоторые производители также предлагают немагнитные удлинительные кронштейны для поддержания необходимых магнитных зазоров под реактором. Обычно производитель может выполнить анализ магнитного распределения для реактора с существующими металлическими конструкциями подстанции и дать рекомендации. Следует соблюдать осторожность при подключении заземляющих проводов к реактору , чтобы не образовывать замкнутый цикл .

• Регулятор напряжения

Незначителен при нормальном коэффициенте мощности. Низкий коэффициент мощности нагрузки может привести к проблемам с регулированием напряжения и должен учитываться на этапе проектирования.

• Потери в реакторе

Пренебрежимо мал, так как сопротивление реактора обычно очень мало, что приводит к большим резистивным потерям. Для достижения этого необходимо контролировать сопротивление реактора, и большинство производителей реакторов хорошо с этим справляются.

• Переходная устойчивость

Когда токоограничивающие реакторы применяются в крупных сетях передачи электроэнергии, может быть проведена оценка для определения устойчивости к переходным процессам.

• Реакторные краны

Отводы реактора могут быть запрошены, если требуется переменная индуктивность. Наличие регулируемых отводов особенно полезно, если токи короткого замыкания могут измениться в будущем или если реактор является частью применения фильтра гармоник, где для целей настройки требуется точная регулировка значения индуктивности в поле.

• Кольца Corona

Если рабочее напряжение требует использования коронирующих колец, это можно запросить у производителя.

• Расчет динамических сил

В зависимости от тока короткого замыкания рекомендуется, чтобы изготовитель иногда выполнял расчет динамической нагрузки на несущие конструкции, чтобы гарантировать, что целостность жилы не будет нарушена во время короткого замыкания.

• Сейсмический анализ

Реакторы с воздушным сердечником являются наиболее тяжелыми компонентами, и в зависимости от критического характера подстанции может быть полезно проанализировать сейсмическую уязвимость конструкции. Это особенно важно, если подстанция находится в сейсмоопасной зоне. При обнаружении недостатков могут быть добавлены дополнительные опоры конструкции или виброгасители.

Важные формулы, относящиеся к расчету токоограничивающего реактора, приведены ниже:

Используйте приведенный ниже калькулятор расчета, если известна МВА короткого замыкания или фактическое значение короткого замыкания.

Используйте приведенный ниже калькулятор, если необходимо рассчитать значение индуктивности для данного % импеданса реактора.

1. Реактор с заземлением нейтрали
2. Сглаживающий реактор
3. Дроссель фильтра гармоник
4. Шунтирующие реакторы
5. Дуплексный реактор
6. Соединительный реактор
7. Демпфирующие реакторы
8. Разрядные реакторы
9. Реакторы серии дуговых печей
10. Реакторы управления потоком мощности
11. Пусковые дроссели двигателя

BPEG – крупнейший производитель реакторов с воздушным сердечником

BPEG реактор сухого типа конструкция воздушного сердечника с многослойным обмотки параллельны. Каждая обмотка состоит из алюминиевые провода малого сечения с параллельной изоляцией. Весь реактор интегрирован эпоксидной смолой стекловолокно, закаленное в сушильном цехе и выводные концы каждого слоя обмотки приварены к верхнему и нижнему рычагам крестовины.

Реактор охлаждается нейтральный воздух, поверхность реактора окрашены устойчивыми к старению, устойчивыми к ультрафиолетовому излучению изоляционные покрытия. Все эти функции сделать реакторы BPEG имеют много преимуществ, таких как малые потери, высокая прочность, низкий уровень шума, простота монтируется и прост в обслуживании. Их жизнь продолжительность жизни более 30 лет. В дополнение к обычная катушка с фиксированной индуктивностью, BPEG также производит регулируемые реакторы, в том числе многоотводные регулируемые и непрерывные регулируемые. Как правило, вариация в индуктивность катушки не менее 5%.

Стандарты применения соответствуют стандартам IEEE/ANSI, GB10229, IEC289-88. Другой стандарты могут быть запрошены, так как BPEG Reactors имеют широкий выбор реакторов. Типы их включают: шунтирующий реактор с тиристорным управлением Шунтирующий реактор (TCR), серийный реактор, специальный Серийный реактор, используемый на электрической железной дороге, Токоограничивающий реактор, фильтрующий реактор, Сглаживающий реактор, испытательный лабораторный реактор, демпфирование Реактор, Разделительный реактор, Заземление нейтрали Токоограничивающий реактор, Пусковой реактор, Реактор с разделением нагрузки, катушки освещения и т. д.

Шунт реакторы подключены параллельно третичная обмотка трансформатора в 220кВ или ПС 500кВ. Они привыкли компенсировать емкостную VAR реактивное сопротивление подземного кабеля в линия передачи дальнего и низкого нагрузка.

• TCR Шунт Реакторы

• Реакторы серии

Серия реакторы последовательно соединены с ВАР компенсирующая батарея шунтирующих конденсаторов. Они используются для сдерживания гармонических напряжений, уменьшить искажения напряжения системы и ограничение броска тока, когда конденсатор схема выведен в сеть для эксплуатации.

• Реакторы-фильтры

Токоограничивающие реакторы последовательно соединены с энергосистема (шина, линия и нагрузка) Они могут уменьшить ток короткого замыкания до допустимый уровень для другого оборудования. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Винторезные станки Вопросы и ответы Карусельные станки Советы мастера Станок 1М63 Токарные станки Фрезерные станки Разное