Реакторы доступны в различных типах, включая реакторы с воздушной-активной зоной, реакторы с железной-активной зоной, реакторы сухого-типа и масляные-реакторы, каждый из которых предназначен для конкретных условий эксплуатации и применения.

Конструктивно реактор в основном состоит из обмоток и изоляционных материалов. Обмотки обычно изготавливаются из медных или алюминиевых проводников, а система изоляции обеспечивает надежную работу в условиях высокого-напряжения.

В современных энергосистемах реакторы широко используются для ограничения емкостной реактивной мощности при передаче электроэнергии, поддержания баланса реактивной мощности, подавления гармоник и предотвращения перенапряжения-самовозбуждения, вызванного емкостью линии. Они играют жизненно важную роль в обеспечении безопасной, стабильной и эффективной работы энергосистемы.

Что такое реактор?

Простое определение

Реактор — это электрическое устройство, обеспечивающее индуктивное сопротивление в цепи.

Профессиональное определение

Реактор — это статическое электромагнитное устройство с индуктивными характеристиками, которое в основном используется для управления током, ограничения тока повреждения, фильтрации гармоник и компенсации реактивной мощности в энергосистемах.

Почему используются реакторы?

В современных энергосистемах широко используется нелинейное электрическое оборудование, содержащее полупроводниковые компоненты, например промышленные выпрямители, преобразователи частоты большой-мощности, преобразователи переменного/постоянного тока и другое силовое электронное оборудование.

Кроме того, оборудование, работающее с электрическими дугами и ферромагнитными материалами, такое как электродуговые печи, трансформаторы и генераторы, также генерирует большое количество гармонических токов.

Эти гармоники могут серьезно повлиять на качество электроэнергии и стабильность системы, приводя к таким проблемам, как:

• Перегрев оборудования
• Повреждение конденсатора
• Повышенные потери мощности
• Искажение напряжения
• Неисправность систем компенсации

Когда содержание гармоник относительно низкое, подавителей гармоник может быть достаточно. Однако, когда уровни гармоник становятся высокими, для эффективного подавления гармонических токов и защиты электрооборудования требуются последовательные реакторы.

Классификация реакторов

1. Классификация по структуре

По номеру фазы

Однофазный-реактор

Трех-реактор

По способу охлаждения

Реактор сухого-типа

Масляный-реактор

По основной структуре

Реактор с воздушной-активной зоной

Железный-реактор с активной зоной

По месту установки

Внутренний реактор

Открытый реактор

Классификация по применению

Серийный реактор

Устанавливается в конденсаторных цепях для ограничения пускового тока во время операций переключения конденсаторов. Он также работает вместе с батареями конденсаторов для подавления определенных гармоник.

Шунтирующий реактор

Обычно подключается к третичной обмотке трансформатора в системах передачи сверхвысокого напряжения. Он компенсирует емкостный зарядный ток, ограничивает рост напряжения и коммутационное перенапряжение, снижает требования к изоляции и повышает надежность передачи.

Реактор, ограничивающий ток-

Используется для ограничения тока короткого-замыкания до безопасного уровня для электрооборудования и распределительных устройств.

Фильтр-реактор

Подключаются последовательно с батареями конденсаторов для формирования схем фильтрации гармоник, обеспечивая путь с низким-импедансом для определенных частот гармоник.

Сплит-реактор

Устанавливается в энергосистемах для ограничения тока повреждения. Он имеет низкий импеданс при нормальной работе и высокий импеданс в условиях неисправности.

Реактор статической реактивной компенсации

Используется в системах динамической компенсации реактивной мощности с тиристорным-управлением.

Стартовый реактор

Применяется для пуска мощных двигателей переменного тока с пониженным-напряжением для снижения пускового тока.

Сглаживающий реактор

Широко используется в системах передачи постоянного тока высокого напряжения и приводном оборудовании постоянного тока для уменьшения пульсаций тока и стабилизации выхода постоянного тока.

Классификация по уровню напряжения

Высоковольтные-реакторы

Подходит для уровней напряжения 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ, 35 кВ и выше.

Общие типы включают:

• Реакторы серии высокого-высокого напряжения
• Токоограничивающие-реакторы
• Фильтр-реакторы
• Шунтирующие реакторы
• Пусковые реакторы
• Сглаживающие реакторы
• Балансировочные реакторы

Реакторы низкого-напряжения

Предназначен для систем с номинальным напряжением 380, 400, 450, 480, 600 и 690 В.

Общие приложения включают в себя:

• Реакторы конденсаторной серии
• Реакторы фильтра гармоник
• Входные/выходные дроссели преобразователя частоты
• Сглаживающие реакторы

Основные функции реакторов

Функции последовательных реакторов

1. Ограничение пускового тока

Последовательные реакторы уменьшают коммутационный импульсный ток при включении батареи конденсаторов, защищая конденсаторы и коммутационные устройства.

2. Подавление гармоник

Они подавляют гармоники высокого-порядка в энергосистеме и предотвращают усиление гармоник, тем самым защищая конденсаторы и улучшая качество электроэнергии.

Функции токоограничивающих реакторов-

Токоограничивающие-реакторы в основном используются для ограничения тока короткого-замыкания в энергосистемах.

При возникновении неисправности реактор использует свое индуктивное реактивное сопротивление для ограничения тока повреждения в допустимом диапазоне, позволяя автоматическим выключателям и распределительным устройствам безопасно прерывать ток повреждения.

В большинстве токоограничивающих реакторов-используется конструкция с воздушным-сердечником из-за его превосходных характеристик линейного реактивного сопротивления и стабильной работы.

Применение фильтр-реакторов

Реакторы фильтров соединены последовательно с батареями конденсаторов, образуя последовательные резонансные контуры для фильтрации определенных частот гармоник.

На основной частоте ветвь фильтра ведет себя емкостно и может одновременно обеспечивать компенсацию реактивной мощности.

Типичная ветвь фильтра переменного тока состоит из:

• Конденсатор фильтра переменного тока
• Реактор фильтра переменного тока
• Чтобы удовлетворить различные требования к фильтрации гармоник, индуктивность реактора фильтра часто регулируется посредством:
• Переключатели ответвлений
• Регулируемый интервал намотки
• Многообмоточные конструкции

Заключение

Реакторы являются незаменимыми компонентами современных электроэнергетических систем. Они широко используются для подавления гармоник, компенсации реактивной мощности, стабилизации напряжения и ограничения тока короткого замыкания.

В условиях быстрого развития силовой электроники, систем возобновляемой энергетики и промышленной автоматизации реакторы приобретают все большее значение для улучшения качества электроэнергии, усиления защиты оборудования и обеспечения надежной работы современных электросетей.