Виды шунтирующих реакторов

Электроника, электрика / Не разобранное - электрика
Alexsandrs
954
3-12-2017, 22:41
0

Наиболее широкое распространение в энергосистемах получили реакторы постоянной мощности для работы в сетях напряжением 500 кВ и выше, однофазные, соединяемые в трехфазную группу по схеме «звезда с глухо заземленной нейтралью». Они достаточно надежны и просты в эксплуатации. Их основной недостаток — отсутствие возможности регулировать мощность, поэтому в случае необходимости приходится отключать часть реакторов, имеющихся в линии передачи.
В некоторых случаях это приходится делать очень часто, например, ежедневно при суточных изменениях нагрузки. С другой стороны, при отключении части реакторов ухудшается защита линии от перенапряжений. В связи с этим желательно иметь реакторы, мощность которых можно регулировать под напряжением.
Иногда требуется иметь возможность отобрать от линии высокого напряжения небольшую мощность в месте установки реактора — например, для питания собственных нужд подстанции, или для электроснабжения небольших населенных пунктов. В таких случаях вместо установки дорогостоящих высоковольтных трансформаторов небольшой мощности можно использовать реакторы с устройством отбора мощности. Отбор может быть осуществлен по трансформаторной или автотрансформаторной схеме. Кроме снижения капитальных затрат, такие реакторы можно использовать для кратковременной форсировки реактивной мощности, замыкая накоротко или через сопротивление вторичную сторону отбора, например, с целью ограничения коммутационных перенапряжений.
Если с той же целью применяется искровое подключение, то можно специально разработать реакторы для кратковременного включения в аварийных режимах. Они требуют значительно меньшего расхода материалов, простой системы охлаждения (или могут работать вообще без системы охлаждения). С другой стороны, к ним могут предъявляться более жесткие требования по электрической прочности при коммутационных перенапряжениях и по электродинамической стойкости при токах включения.
Для увеличения мощности при повышении напряжения на линии, в том числе при перенапряжениях, можно применять насыщающиеся реакторы с нелинейной вольтамперной характеристикой. Такие реакторы должны иметь замкнутую магнитную систему без немагнитных зазоров, с индукцией в рабочей области близко к колену насыщения.
Для облегчения условий восстановления нормальной работы линий передачи после короткого замыкания и автоматического повторного включения применяются реакторы, нейтраль трехфазной группы которых замыкается на землю через т. н. компенсирующий реактор. При этом на изоляцию нейтрали в условиях эксплуатации воздействуют как напряжения рабочей частоты, вызванные несимметрией фазных напряжений, так и грозовые и коммутационные перенапряжения. Поэтому в технические требования включаются соответствующие испытательные напряжения изоляции нейтрали. Реакторы с нейтралью, заземляемой через компенсирующий реактор, по конструкции могут отличаться от обычных реакторов.
Магнитная система служит для канализации магнитного потока и включает стержни, проходящие внутри обмоток, торцевые ярма и боковые шунты — вне обмоток. Если присутствуют все указанные части, магнитная система называется бронестержневой; при отсутствии боковых шунтов — стержневой; при отсутствии стержней — броневой; при наличии только торцевых ярем — ярмовой (рис.).

Наиболее распространенные схемы магнитной системы: а — бронестержневая, б — стержневая, в — броневая, г — ярмовая, д — стержневая трехфазная. 1 — стержень, 2 — немагнитный зазор, 3 — ярмо (верхнее), 4— боковое ярмо (шунт), 5 — обмотка.

Во всех реакторах, кроме насыщающихся, в магнитных системах должны быть немагнитные зазоры, от которых зависит индуктивность и, следовательно, мощность реактора, а также линейность вольтамперной характеристики. В бронестержневой и стержневой магнитных системах зазоры обычно делаются в стержнях, которые с этой целью выполняются в виде отдельных магнитных вставок, дистанцируемых одна от другой жесткими изоляционными прокладками, например, фарфоровыми шайбами. Размеры каждого немагнитного зазора невелики по сравнению с магнитными вставками, и рассеяние («выпучивание») магнитного потока в зазорах незначительно.
Частным случаем бронестержневой системы является система с одним стержнем.
Стержневая магнитная система должна иметь по крайней мере два стержня и два ярма. При этом на одном из стержней может не быть обмотки, в этом случае он выполняет роль бокового шунта. Он должен иметь сечение, рассчитанное на полный магнитный поток. В бронестержневой системе с одним стержнем суммарное сечение всех шунтов также должно быть рассчитано на полный поток.

Обсудить на форуме