Лаб_раб №6 Струмообмежувальні реактори
1. Вивчити призначення струмообмежувальних реакторів
2. Вивчити можливе розташування реакторів у схемах ТЕЦ та підстанцій
3. Вивчити конструкції реакторів та способи їх монтажу.
4. Вивчити здвоєні реактори
5. Вивчити параметри реакторів.
6. Вивчити графічне зображення та буквене позначення на схемах
1. Призначення струмообмежувальних реакторів.
Максимальний рівень струмів к. з. у мережах генераторної напруги ТЕЦ, і на стороні низької напруги підстанцій у розподільчих мережах обмежується параметрами електричних апаратів, струмопроводів та термічною стійкістю кабелів ліній, що відходять. При близько розташованих потужних джерелах струми кз можуть бути дуже великими, що не дозволяють зробити оптимальний вибір апаратів і струмопровідних елементів. Одним із прийнятних заходів для зменшення струмів кз у цьому випадку є застосування струмообмежувальних реакторів.
Струмообмежувальні реактори служать для штучного збільшення опору ланцюга кз, а отже, для обмеження струмів кз в потужних електроустановках, а також дозволяють підтримувати на шинах певний рівень напруги при пошкодженнях за реакторами.
Основна сфера застосування реакторів-електричні установки напругою 6-10 кВ. Іноді струмообмежувальні реактори використовуються і в установках 35 кВ.
Реактор є індуктивною котушкою з індуктивністюL, яка не має сердечника з магнітного матеріалу. Завдяки цьому він має постійний індуктивний опірxр=ωL.
2. Можливе розташування реакторів у схемах ТЕЦ та підстанцій.
Можливі схеми включення реакторів на ТЕЦпоказано на рис.1. Для потужних і відповідальних ліній може застосовуватися індивідуальне реакція (реакторLR1на рис.1).Коли через реактор живиться група ліній, його називають груповим (LR2на рис.1). Реактор, що включає між секціямиК1іК2розподільчого пристрою, називають секційним реактором (LRКна рис.1).
Мал. 1. Можливе розташування струмообмежувальних реакторівLRна генераторній напрузі ТЕЦ
Мал. 2. Можливе розташування струмообмежувальних реакторівLRна стороні низької напруги підстанції.
На підстанціях зазвичай застосовують групове реагування, як показано на рис.2.
3. Конструкції реакторів та способи їх монтажу.
Струмообмежуючі ректори виконуються однофазними. З метою обмеження струмів кз при всіх видах кз їх встановлюють усі три фази. В даний час широкого застосування отримали струмообмежувальні бетонні реактори з алюмінієвою обмоткою марки РБ (рис. 3). Витки обмотки (1) ізольовані один від одного, намотані на спеціальний каркас і укріплені в бетонних колонах (2), які запобігають їх зсуву під дією власної маси та електродинамічних зусиль при протіканні струмів КЗ. Від заземлених конструкцій, а при вертикальному встановленні - і від сусідніх фаз, реактори ізолюються за допомогою опорних ізоляторів (3). Бетонні реактори випускаються на номінальні струми до 4000 А і виготовляються для вертикальної (рис.4, а), горизонтальної (рис.4, б) та ступінчастої установки (рис.4, а).
Мал. 3. .Конструкція бетонного реактора серії РБ.
1 – обмотка реактора; 2 – бетонні колони; 3 - опорні ізолятори
Рис.4. Способи монтажу реакторів
а – вертикальний монтаж; б- Східчастий; в – горизонтальний
При великих номінальних струмах з метою зниження втрат активної потужності у самих реакторах вони виконуються зі штучним охолодженням.
4. Здвоєні реактори
Зниження струму кз і підтримання вищого рівня залишкової напруги сприятливо позначається споживачах електроенергії, які живляться від джерела, як і пошкоджена ланцюг. З огляду на це в режимі кз. доцільно мати якнайбільше значення індуктивного опоруxр.
Однак за умовами роботи електроустановки у нормальному режимі надмірно збільшувати опір реактора не можна через одночасного збільшення втрати напруги в реакторі при протіканні робочого струму, які зменшать напругу на навантаженні. Особливо це помітно при використанні реакторів як групових та індивідуальних. Втрата напруги в реакторі з опоромxрпри протіканні робочого струмуIрабі заданому значенніcosφнавантаження визначається у відсотках до номінального виразу:
Допустима втрата напруги в реакторі не повинна перевищувати 1,5 - 2%. Втрату напруги в реакторі в режимі навантаження можна знизити до допустимого рівня, якщо замість звичайних реакторів застосувати здвоєні. Наприклад, здвоєні реактори серії РБС, які мають додатковий висновок від середньої точки обмотки. Середній висновок ділить обмотку реактора на дві гілки, намотані згідно. Обидві галузі розраховують на однаковий номінальний струм, величина якого задається в каталозі. Середній висновок зазвичай підключають із боку джерела живлення та розраховують на подвійний номінальний струм (рис. 5, а).
ІндуктивностіLгілок однакові, тому індуктивний опір кожної гілки реактора за відсутності струмуінший становить хв=ωLі називається номінальним опором гілки хном ст. Особливості здвоєного реактора визначаються наявністю магнітного зв'язку між гілками (взаємної індуктивностіМ).
При експлуатації прагнуть рівномірного завантаження гілок (I1=I2=I)(рис. 5 , б). У нормальному режимі роботи установки втрата напруги у галузі реактора з урахуванням взаємної індукції гілок визначиться як
Якщохв=ωL, то індуктивний опір гілки з урахуванням взаємної індукціїx'B=xB(1-kc). Зазвичай коефіцієнт зв'язкуkcблизький до 0,5, тодіх'в= 0,5хв, тобто втрата напруги в здвоєному реакторі вдвічі менша в порівнянні зі звичайним реактором.
При КЗ за однією з гілок (рис. 5, в) струм у ній значно перевищує струм у неушкодженій гілки. Вплив взаємної індукції мало, іxр=xв, тобто опір реактора при КЗ вдвічі більший, ніж у нормальному режимі.
Рис.5. Здвоєний реактор:
а – схема включення; б – навантажувальний режим; в – режим КЗ.
5. Параметри реакторів.
Реактори характеризуються рядом параметрів:
-номінальний струмIном(номінальний струм гілки для здвоєного)
-індуктивний опір реактораxр(для здвоєного опір гілкиxі коефіцієнт зв'язку гілокk)
-Струм динамічної стійкостіiдин
-Струм термічної стійкостіIтері час його протіканняtтер.
6. Графічне зображення та літерне позначення на схемах