Токоограничивающие реакторы.

Величина и динамика изменения токов короткого замыкания не одинаковы в системах электроснабжения и зависят от их особенностей. Однако по мере увеличения токов короткого замыкания возрастают требования к параметрам применяемого электрооборудования, т.е. приходится выбирать более мощное электрооборудование, которое и стоить будет дороже и, как правило, занимать больше места. Выходом из этого положения может служить ограничение по величине токов короткого замыкания, которое осуществляется различными способами, в том числе и с помощью токоограничивающих реакторов. Ограничивать ток короткого замыкания часто приходится и на действующих объектах. На рисунке 1.13 приведена схема включения реакторов.

Схема включения токоограничивающих реакторов

Рис. 1.13. Схема включения токоограничивающих реакторов:

а — одинарных; б — сдвоенных; 1 — линейный реактор; 2 — линейный групповой реактор; 3 — межсекционный реактор; 4 — сдвоенный реактор

Реакторы предназначены для ограничения токов короткого замыкания и поддержания на шинах электростанций, в электрических сетях и системах определенного уровня напряжения при повреждениях за реактором. Они представляют собой электрический аппарат, выполненный как индуктивная катушка без стального сердечника, т.е. индуктивное сопротивление реактора не зависит от величины протекающего тока. Если бы реакторы выполняли со стальным сердечником, то при больших токах происходило бы насыщение сердечника, вследствие этого имела место потеря реактором своих токоограничивающих свойств.

Основным параметром реактора является номинальное индуктивное сопротивление, которое зависит от числа витков, относительных размеров катушек, а также от их взаимного положения и расстояния (при сдвоенных реакторах). Реактор последовательно включается в цепь, ток которой надо ограничить, и работает как дополнительное реактивное (индуктивное) сопротивление, уменьшающее ток при коротком замыкании, что повышает стойкость, а следовательно, надежность систем электроснабжения.

В высоковольтных сетях токи короткого замыкания могут достигать величин, значительно превышающих отключающую способность электрооборудования, а для возникающих при этом электродинамических силах вообще невозможно подобрать электрооборудование. Поэтому меры по ограничению токов короткого замыкания являются необходимым условием надежной работы систем электроснабжения.

В нормальном режиме падение напряжения на реакторе составляет порядка 3—4%, что вполне допустимо. При коротком замыкании на реактор приходится большая часть напряжения. Реакторы имеют линейную вольт-амперную характеристику в широком диапазоне изменения тока (от номинального до тока короткого замыкания). Обмотки реактора выполняют из многожильного медного или алюминиевого провода. Для увеличения механической прочности обмотку реактора заливают бетоном и окрашивают для защиты от проникновения влаги.

В зависимости от места установки реакторы разделяют на линейные, групповые и секционные. Линейные реакторы рекомендуется устанавливать после выключателя, со стороны линии. Причем отключающая способность выключателя выбирается по мощности короткого замыкания, ограниченной реактором.

Кроме одинарных реакторов, применяют сдвоенные реакторы, выполняющие роль линейных. Сдвоенные реакторы имеют две катушки на одну фазу, которые намотаны в одном направлении и включены согласно. За номинальный ток сдвоенного реактора принимают ток катушки; его средний зажим рассчитан на двойной номинальный ток.

Реакторы бывают бетонные и масляные. Бетонный реактор представляет собой бетонный полый цилиндр, на который наматывают витки изолированного многожильного провода. Применяемый бетон имеет высокие механические свойства. Все металлические детали реактора изготовляют из немагнитных материалов. При больших токах, а также при внутренней установке реакторов применяют искусственное их охлаждение с помощью вентиляторов. Одинарные бетонные реакторы (с одной обмоткой) и сдвоенные бетонные реакторы (с двумя обмотками) выпускают с номинальным напряжением 10 кВ.

Масляные реакторы применяют в сетях с напряжением выше 35 кВ; они состоят они из обмотки, выполненной медными проводниками, изолированными кабельной бумагой, уложенными на изоляционные цилиндры и залитыми маслом. Последнее служит и изолирующей и охлаждающей средой одновременно. Для снижения нагрева стенок бака переменным полем катушек реактора используют электромагнитные экраны или магнитные шунты.

Электромагнитный экран — это расположенные конпентрично относительно обмотки реактора короткозамкнутые медные или алюминиевые витки вокруг стенок бака, в которых возникает встречное электромагнитное поле, компенсирующее основное поле. Магнитный шунт представляет собой пакеты листовой стали, расположенные внутри бака около стенок, которые создают искусственный магнитопро- вод с магнитным сопротивлением, меньшим сопротивления стенок бака. Последнее заставляет основной магнитный поток реактора замыкаться по нему, а не через стенки бака. В соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ) для зашиты от взрывов, возможных при перегреве масла в баке, все реакторы на напряжение 500 кВ и выше оборудуются газовой зашитой.

Реакторы включаются по различным схемам. Так, для мощных линий применяют индивидуальное реактирование; в системе собственных нужд через реакторы запитывают группу линий (групповое реактирование), реактор могут включать между секциями распределительных устройств (секционный реактор).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >