Основные отличия
Шунт-реактор и трансформатор кажутся похожими по конструкции. Реакторы также часто оснащены вентиляторами для охлаждения, аналогичными силовым трансформаторам.
Однако между ними существуют значительные различия. В то время как силовой трансформатор предназначен для эффективной передачи мощности от одной системы напряжения к другой, шунтирующий реактор предназначен только для потребления реактивных VAr (или, другими словами, может быть указано, что для создания запаздывающих VArs).
Различия между шунтирующим реактором и силовым трансформатором
Таким образом, на силовом трансформаторе с магнитным сердечником имеется несколько обмоток, которые несут взаимный поток между ними. В реакторе есть только одна обмотка. Таким образом, сердечник не предназначен только для того, чтобы обеспечить низкий путь сопротивления для потока этой обмотки для увеличения индуктивности.
В случае силового трансформатора первичные ампер-повороты (AT) представляют собой сумму возбуждающих AT и вторичных AT. Потеря AT (в сопротивлении обмотки, вихревых потерях и истерических потерях) максимально сведена к минимуму. Захватывающий AT мал по сравнению с вторичным AT. Номинальный ток основан на требовании переноса нагрузки.
Детальный вид железного сердечника, разделенного воздушными зазорами
Намагничивающий ток мал и имеет незначительное значение по сравнению со вторичным номинальным током. Кроме того, поскольку взаимный поток является основным потоком, который приводит к трансформации, поток утечки остается небольшим и будет основываться на ограничении тока повреждения.
В случае шунтирующего реактора из-за отсутствия других обмоток все первичные AT равно возбуждающему AT. Как и в случае с силовым трансформатором, потери AT (в сопротивлении обмотки, вихревые токи и гистерезис) также минимальны по дизайну. Намагничивание AT является основным компонентом шунтирующего реактора. Намагничивающий ток реактора - это его номинальный ток.
Поскольку ток намагничивания шунтирующего реагента большой, если он сконструирован только с железом в качестве силового трансформатора, будут большие потери на гистерезис. Воздушные зазоры в ядре железа предусмотрены в шунтирующем реакторе для уменьшения этой потери и для минимизации остаточного потока в сердечнике.
Таким образом, шунтирующий реактор также может быть сконструирован без железа (воздушный сердечник).
По конструкции шунтирующий реактор может быть погружен в масло или сухой тип как с сердечником, так и без него.
Реакторы сухого типа сконструированы в виде однофазных блоков и, таким образом, устроены таким образом, чтобы минимизировать рассеянное магнитное поле на окружающем (в отсутствие металлического экранирования). Когда такая компоновка затруднена, требуется некоторая форма магнитного экранирования и разработана с осторожностью, чтобы минимизировать потери вихревых токов и искрение на любых стыках внутри металлических петель. Одним из преимуществ реактора сухого типа является отсутствие пускового тока.
Реакторы, погруженные в воду, могут быть без ядра или с металлическим сердечником. Это однофазная или трехфазная конструкция с охлаждением вентилятора или без него. Они устанавливаются в резервуарах, которые удерживают масло и действуют как металлические магнитные экраны.
В некоторых случаях шунтирующий реактор может иметь дополнительную обмотку малой мощности, которая может обеспечивать питание для небольших нагрузок на станцию. Поскольку рейтинг шунтирующего реактора обычно основывается на рейтинг MVAr, эта добавленная нагрузка на станцию VA должна учитываться при проектировании реактора для таких приложений.
Типы шунтирующих реакторов
Шунт-реакторы используются в системах высокого напряжения для компенсации емкостной генерации длинных воздушных линий или расширенных кабельных сетей.
Причины использования шунтирующих реакторов состоят в основном из двух
Первая причина - ограничить перенапряжения, а вторая причина - ограничить передачу реактивной мощности в сети. Если передача реактивной мощности минимизирована, то есть реактивная мощность сбалансирована в разной части сетей, в сети может быть передан более высокий уровень активной мощности.
Реакторы для ограничения перенапряжений наиболее необходимы в слабых энергетических системах, т. Е. Когда мощность короткого замыкания в сети относительно низкая.
Увеличение напряжения в системе из-за емкостной генерации:
ΔU (%) = Q C x 100 / S sh.c
где:
Qc - емкостный вход реактивной мощности в сеть
S sh.c - мощность короткого замыкания сети
При увеличении мощности короткого замыкания сети увеличение напряжения будет ниже, а потребность в компенсации для ограничения перенапряжений будет менее акцентирована.
Реакторы для достижения баланса реактивной мощности в разных частях сети наиболее необходимы в сильно нагруженных сетях, где новые линии не могут быть построены по экологическим причинам. Реакторы для этой цели в основном управляются тиристором, чтобы быстро адаптироваться к требуемой реактивной мощности.
Особенно в промышленных зонах с дуговыми печами спрос на реактивную мощность флуктуирует между каждым полупериодом.
В таких приложениях обычно сочетаются:
- Реакторы с тиристорным управлением (TCR) и
- Тиристорные коммутируемые конденсаторные банки (TSC).
Они вместе позволяют одновременно поглощать и генерировать реактивную мощность в соответствии с мгновенным спросом.
Четыре ножевых реактора также могут использоваться для вымирания вторичных элементов при однофазном повторном включении в длинных линиях передачи. Поскольку между фазами всегда существует емкостная связь, эта емкость даст ток, поддерживающий горения, вторичную дугу.
Путем добавления одного однофазного реактора в нейтраль вторичная дуга может быть погашена, и однофазное автоматическое повторное включение успешно.
Ресурс: Реакторы шунтирования и защита шунтирующего реактора - SR Javed Ahmed