Конструкции реакторов и способы их монтажа.

Токоограничивающие ректоры выполняются однофазными. С целью ограничения токов кз при всех видах кз их устанавливают во все три фазы. В настоящее время широкое применение получили токоограничивающие бетонные реакторы с алюминиевой обмоткой марки РБ (рис. 3). Витки обмотки (1) изолированы друг от друга, намотаны на специальный каркас и укреплены в бетонных колоннах (2), которые предотвращают их смещение под действием собственной массы и электродинамических усилий при протекании токов КЗ. От заземленных конструкций, а при вертикальной установке — и от соседних фаз, реакторы изолируются с помощью опорных изоляторов (3). Бетонные реакторы выпускаются на номинальные токи до 4000 А и изготавливаются для вертикальной (рис.4,а), горизонтальной (рис.4,б) и ступенчатой установки (рис.4,а).

Рис. 3..Конструкция бетонного реактора серии РБ.

1 – обмотка реактора; 2 – бетонные колонны; 3 - опорные изоляторы

Рис.4. Способы монтажа реакторов

а – вертикальный монтаж; б – ступенчатый; в – горизонтальный

При больших номинальных токах в целях снижения потерь активной мощности в самих реакторах они выполняются с искусственным охлаждением.

Сдвоенные реакторы

Снижение тока кз и поддержание более высокого уровня остаточного напряжения благоприятно сказывается на потребителях электроэнергии, питающихся от того же источника, что и поврежденная цепь. С учетом этого в режиме кз. целесообразно иметь возможно большее значение индуктивного сопротивления x_р.

Однако по условиям работы электроустановки в нормальном режиме чрезмерно увеличивать сопротивление реактора нельзя из-за одновременного увеличения потери напряжения в реакторе при протекании рабочего тока, которые уменьшат напряжение на нагрузке. Особенно это заметно при использовании реакторов в качестве групповых и индивидуальных. Потеря напряжения в реакторе с сопротивлением x_р при протекании рабочего тока I_раб и заданном значенииcosφнагрузки определяется в процентах к номинальному из выражения:

Δu=√3I_рабx_рsinφ 100/U_ном;

Допустимая потеря напряжения в реакторе не должна превышать 1,5 – 2%. Потерю напряжения в реакторе в нагрузочном режиме можно снизить до допустимого уровня, если вместо обычных реакторов применить сдвоенные. Например, сдвоенные реакторы серии РБС, у которых имеется дополнительный вывод от средней точки обмотки. Средний вывод делит обмотку реактора на две ветви, намотанные согласно. Обе ветви рассчитывают на одинаковый номинальный ток, величина которого задается в каталоге. Средний вывод обычно подключают со стороны источника питания и рассчитывают на двойной номинальный ток (рис. 5, а).

Индуктивности L ветвей одинаковы, поэтому индуктивное сопротивление каждой ветви реактора при отсутствии тока в другой составляет х_в=ω L и называется номинальным сопротивлением ветви х_{ном в}. Особенности сдвоенного реактора определяются наличием магнитной связи между ветвями (взаимной индуктивности М ).

При эксплуатации стремятся к равномерной загрузке ветвей (I₁=I₂=I)(рис. 5, б). В нормальном режиме работы установки потеря напряжения в ветви реактора с учетом взаимной индукции ветвей определится как

Δu^’=√3(IωL-IωM)sinφ100/U_ном=√3IωL(1-k_c)sinφ100/U_ном,

где k_c = M/L — коэффициент связи ветвей реактора.

Если х_в = ωL, то индуктивное сопротивление ветви с учетом взаимной индукции x'_B=x_B(1—k_c). Обычно коэффициент связи k_c близок к 0,5, тогда х'_в = 0,5х_в, т. е. потеря напряжения в сдвоенном реакторе вдвое меньше по сравнению с обычным реактором.

При КЗ за одной из ветвей (рис. 5, в) ток в ней значительно превышает ток в неповрежденной ветви. Влияние взаимной индукции мало, и x_р=x_в, т. е. сопротивление реактора при КЗ вдвое больше, чем в нормальном режиме.

Рис.5. Сдвоенный реактор:

а – схема включения; б – нагрузочный режим; в – режим КЗ.

Параметры реакторов.

Реакторы характеризуются рядом параметров:

-номинальное напряжение U_ном

-номинальный ток I_ном (номинальный ток ветви для сдвоенного)

-индуктивное сопротивление реактора x_р (для сдвоенного сопротивление ветви x и коэффициент связи ветвей k)

-ток динамической стойкости i_дин

-ток термической стойкости I_тер и время его протекания t_тер.