7 Струмообмежуючі реактори: принцип дії, особливості конструкції, умови вибору та перевірки

Реактори призначені для обмеження струмів КЗ у потужних ЕУ, а також дозволяють підтримувати на шинах при пошкоджені за реактором. Найбільше пошкодження - в колах напругою 6÷10 кВ.

Реактор складається з трьох окремих котушок, без сталевих осердь, завдяки чому він має постійний індуктивний опір. Конструктивно реактори бувають простими (одинарними) та здвоєними. За схемою вмикання реактори бувають індивідуальними, груповими та секційними.

LR1, LR2, LR3 – Одинарні реактори;

LR4 – здвоєний реактор;

LR3, LR4 – групові реактори.

Обмотки реакторів виконують багатожильним алюмінієвим чи мідним проводом. Провід має зовнішню ізоляцію, а також ізоляцію кожної жили, для зменшення втрат на струми Фуко. Провід за допомогою шаблонів намотують у вигляді котушок, потім у спеціальні форми заливають бетон. Між окремими витками в ряду та між рядами витримують значний проміжки.

Одинарні реактори до 4 кА: РБ, РБУ, РБГ

Здвоєні 2х2500 А: РБС, РБСТ, РБСУ.

Недоліки: великі розміри, наявність сильного МП розсіяння.

У режимі КЗ доцільно мати як найбільший опір реактора, однак при цьому у нормальному режимі збільшується втрати напруги в реакторі. Максимальна втрата в нормальному режимі не більше 4%.

Здвоєні реактори дорожчі від одинарних. Конструктивно вони подібні, але від середньої точки обмотки є додатковий вивід. Реактор складається з двох котушок на фазу, що намотані в одному напрямку і з’єднані узгоджено. Гілки реактора виконують на однаковий струм, а середній вивід на 2 І_ном. Переваги такого реактора: у залежності від схеми вмикання та напрямку струмів в обмотках його індуктивний опір змінюється. Особливості визначаються наявність магнітного зв’язку між гілками кожної фази.

Можливі три режими роботи: наскрізний (а), повздовжний (б), одноколовий (в).

Умови вибору та перевірки реакторів:

1. Uном ≥ Uмер;

2. Іном ≥ Іmax раб;

3. Хр ном ≥ Хр розр.

4. Ідин ≥

5. і_дин ≥ і_у

6. ( · t_т) ≥ Вк;

7. ΔUреак ≤ 4%.

8 Наведіть переваги здвоєних струмообмежувальних реакторів. Доведіть розрахунками.

В здвоєних реакторах реактори сусідніх гілок наближені один до одного так, що між ними існує сильний магнітний зв’язок. Сумісність в одному реакторі двух зменшує габарити апарата, зменшує вартість та робить прилад менш складним.

В номінальному режимі магнітні поля реакторів направлені зустрічно і мають розмагнічу вальний вплив відносно один одного. В наслідок цього індуктивний опір гілки зменшується. Отже зменшується падіння напруги на реакторі. Падіння напруги на реакторі при номінальному струмі складає:

Хр,в – індуктивний опір гілки реактора;

Хм – опір взаємоіндукції гілок реактора;

k – коефіцієнт зв’язку гілок реактора;

Чим більший коефіцієнт зв’язку, тим менше падіння напруги в гілці реактора. З точки зору зменшення падіння напруги в номінальному режимі бажано збільшення коефіцієнта зв’язку k. Для його збільшення реактори повинні бути розташовані якомога ближче один до одного.

При КЗ в одній з гілок реактора напруга визначається її опором Хр,в. Вплив сусідньої гілки, по якій протікає номінальний струм, дуже малий, так як розмагнічу вальний вплив цієї гілки невеликий.

Якщо перша гілка реактору розімкнута, а по другій протікає струм КЗ, то в реакторі першої гілки наводиться додаткова ЕРС Е = Ік · k · Хр,в, внаслідок чого напруга на першій гілці реактора зростає і може досягти подвійного значення.

При одночасному КЗ в обох гілках реактора між ними виникають великі електродинамічні зусилля. Причини: реактори розташовані дуже близько один відносно іншого; зростає струм КЗ, так як падає індуктивний опір гілок. Для обмеження перенапруг та електродинамічних сил коефіцієнт зв’язку обирається в межах 0,3÷0,5.