Токоограничивающие и шунтирующие реакторы

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет

имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Факультет дистанционного обучения

Специальность: 140106 «Энергообеспечение предприятий»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

по дисциплине: «Электрические машины и аппараты»

               На тему: Токоограничивающие и шунтирующие реакторы.

 

 

 

 

 

 

Выполнил:         

студент группы        ЭНЗ-300918дс

 

Проверил:        

доцент         Пирумян. Н.М.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                    Екатеринбург

                                                               2012

Токоограничивающие реакторы.

Токоограничивающий реактор в электросети служит для ограничения величины возникающего при коротком замыкании ударного тока до пределов, не составляющих опасности для подключенного оборудования. Представляет собой индуктивную катушку, не имеющую сердечника из магнитного материала. Благодаря этому он обладает постоянным индуктивным сопротивлением, не зависящим от протекающего тока. Позволяет поддерживать на шинах определённый уровень напряжения при повреждениях за реактором. Основная область применения реакторов – электрические сети напряжением 6-10 кВ. Иногда токоограничивающие реакторы используется в установках 35 кВ и выше, а также при напряжении ниже 1000 В. Реакторы выполняют без стальных сердечников для того, чтобы индуктивность катушек реакторов не зависела от тока, протекающего по обмоткам. Токоограничивающие реакторы обычно рассчитаны на длительное прохождение нагрузочного тока и поэтому переключающие устройства: реакторами могут длительно работать в промежуточных положениях. Приводы реакторных переключающих устройств не требуют быстродействующих механизмов и поэтому эти устройства вполне надежны в работе. Реактор выбирается из условия ограничения тока. При малых токах ( вплоть до номинального) падение напряжения на реакторе обычно не превышает 3 - 10 % номинального напряжения. При коротком замыкании на линии, защищаемой реактором, напряжение на соседней линии не должно уменьшаться более чем на 25 % по сравнению с до аварийным режимом. Токоограничивающие реакторы включают в контур уравнительного тока по одному или по два на группу   причем их индуктивность выбирается такой, чтобы уравнительный ток не превышал 10 % номинального тока нагрузки. Токоограничивающие реакторы представляют собой индуктивные сопротивления, предназначенные для ограничения тока короткого замыкания в защищаемой зоне с целью уменьшения затрат на сооружение РУ и кабельных сетей. В зависимости от места включения различают реакторы линейные и секционные. Они ограничивают ток. Секционные реакторы включают в сборные шины станций. Они ограничивают ток при замыкании в пределах станции и снижают затраты на сооружение РУ ( при наличии линейных реакторов влияние секционных реакторов на ток. В устройствах более высокого напряжения они встречаются в виде исключения. Токоограничивающие реакторы представляют собой аппараты ( или электротехнические устройства), предназначенные для ограничения токов короткого замыкания в электрической сети. Применение реакторов позволяет снизить требования к электродинамической и термической стойкости проводников и аппаратов; облегчить работу ряда элементов электроустановок, в том числе генераторов электростанций, при переходных процессах; снизить стоимость электроустановок и распределительных сетей. Линейные реакторы - ограничивают мощность коротких замыканий на отходящей линии, в сети и на подстанциях, питающихся от этой линии. Устанавливаются линейные реакторы после масляного выключателя. Реакторы используются в качестве групповых во всех случаях, когда представляется возможным объединить маломощные присоединения таким образом, чтобы групповой реактор не приводил к недопустимому снижению напряжения в нормальном режиме. Линейный реактор поддерживает напряжение на сборных шинах станции при коротком замыкании в сети, что способствует устойчивой работе приемников энергии, присоединенных к соседним линиям. Линейные реакторы ограничивают мощность коротких замыканий на отходящей линии, в сети и на подстанциях, питающихся от этой линии. Устанавливаются линейные реакторы после масляного выключателя. Реакторы применяются в качестве групповых во всех случаях, когда представляется возможным объединить маломощные присоединения таким образом, чтобы групповой реактор не приводил к недопустимому снижению напряжения в нормальном режиме. Линейные реакторы отходящих линий ограничивают мощность короткого замыкания. Возможность установки реакторов на линиях ( в цепях) генераторов и трансформаторов следует проверять по условию сохранения допустимых уровней напряжения у потребителей электроэнергии в различных режимах работы. Эффективность применения сдвоенных реакторов в линиях трансформаторов следует сравнивать с эффективностью применения трансформаторов с расщепленными обмотками.                                Секционные реакторы - устанавливают горизонтально, каждая фаза в отдельной камере; сдвоенные линейные реакторы имеют ступенчатое расположение фаз - в одной камере одна и в другой камере - две фазы. Между рядами камер здания и надстройки предусмотрены коридоры обслуживания. Секционные реакторы устанавливают горизонтально, каждая фаза в отдельной камере; сдвоенные линейные реакторы имеют ступенчатое расположение фаз - в одной камере одна и в другой камере - две фазы. Между рядами камер здания и надстройки предусмотрены коридоры обслуживания. Секционный реактор позволяет облегчить аппаратуру в цепях генераторов и трансформаторов связи. Секционные реакторы выбираются, руководствуясь только ограничением токов короткого замыкания. В нормальных режимах они обтекаются малыми токами вследствие перетоков, обусловленных разностью нагрузок на секциях. Величина индуктивных сопротивлений секционных реакторов принимается 8 - 12 %, а величина номинального тока его - 50 - 70 % от тока секции. Секционный реактор позволяет облегчить аппаратуру в цепях генераторов и трансформаторов связи. Секционные реакторы служат главным образом для ограничения тока к. Их индуктивность составляет 8 - 12 %, а величина номинального тока 50 - 70 % тока секции шин. Секционные реакторы служат главным образом для ограничения тока короткого замыкания. Их индуктивность составляет 8 - 12 %, а номинальный ток 50 - 70 % тока секции шин. Секционные реакторы ограничивают ток короткого замыкания. Установка линейных реакторов позволяет сохранить достаточно высокий уровень напряжения на сборных шинах электроустановки при коротком замыкании. Секционные реакторы ограничивают токи при коротких замыканиях как на самой станции, так и в ее электросети. Однако токи короткого замыкания от генераторов разных секций ограничиваются различно.

Токоограничивающие реакторы сухого типа серии ODR (Италия).

Сухие токоограничивающие реакторы на напряжение 3; 6; 10; 15; 20 кВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Токоограничивающий реактор Группы «СВЭЛ» на 110 кВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

Шунтирующие реакторы.

Это устройство применяется для регулирования потоков реактивной мощности и ограничения повышения напряжения  в длинных малонагруженных линиях электропередачи высокого напряжения. Простая и прочная конструкция сделала сухие шунтирующие реакторы наиболее эффективным средством компенсации ёмкости линии электропередачи. При работе линий электропередачи по ним передается как активная, так и реактивная мощность. Последняя может быть индуктивной, зависящей от полезной нагрузки линии (электродвигатели, трансформаторы), или емкостной. Емкостная мощность определяется, прежде всего, емкостью линий, а также емкостью конденсаторных батарей. Для регулирования потоков реактивной мощности используются электрические шунтирующие реакторы. Реакторы включаются между фазами линии и землей и компенсируют емкости линии. Необходимая мощность подключаемых реакторов зависит от длины линии и нагрузки. В первую очередь реакторы нужны для дальних линий высоких и сверхвысоких напряжений (СВН). Сложности применения статических устройств компенсации реактивной мощности побуждает всё чаще использовать оборудование способное поддерживать заданные оператором уровни напряжения в автоматическом режиме. Так родилась идея применения управляемого шунтирующего реактора.  Это устройство представляет собой переменное индуктивное сопротивление, плавно регулируемое током подмагничивания элементов магнитной цепи. Конструкция фазы управляемого шунтирующего реактора содержит два ферромагнитных стержня,  на каждом из них размещены сетевые и обмотки управления. При подаче регулируемого постоянного напряжения на обмотки управления, происходит нарастание потока  подмагничивания, который в соседних стержнях направлен в разные стороны и вызывает насыщение стержней управляемого шунтирующего реактора в соответствующие полупериоды тока. Насыщение стержней приводит к возникновению и росту тока в сетевой обмотке за счёт чего выполняется плавное изменение уровней напряжения в точке подключения управляемого шунтирующего реактора,  а, следовательно, и величина потребляемой реактором реактивной мощности.На практике используются три вида управляемых шунтирующих реакторов:                                                                                                                                            -  управляемые подмагничиванием постоянным током при помощи специальной обмотки управления;                                                                                                                                        -  управляемые подмагничиванием постоянным током через расщеплённую нейтраль сетевой обмотки;                                                                                                                                    - трансформаторного типа, в трансформаторе задействованы две обмотки, они выполнены таким образом, что их напряжение короткого замыкания составляет 100%, а во вторичную обмотку включена тиристорная группа. Функционально, такая конструкция представляет собой тиристорно-реакторную группу СТК, которая подключена к сети высокого напряжения без использования дополнительных согласующих трансформаторов. Таким образом, использование шунтирующих реакторов наиболее эффективно в наиболее удалённых узлах сети,  на протяжённых линиях электропередачи и в районах со значительными колебаниями уровней напряжения в течение суток.

Управляемые реакторы.

Структурная схема и состав:

1. Фазы реактора.
2. Согласующий трансформатор со встроенным преобразователем и устройством коррекции формы тока.
3. Система управления, регулирования, защит и автоматики.

Сухие компенсирующие реакторы. Шунтирующие реакторы.

 

Управляемые шунтирующие реакторы – Запорожтрансформатор.

Трехфазные шунтирующие реакторы Ducati – для улучшения коэффициента мощности.

 

Список литературы.

1. Большая Энциклопедия  Нефти и Газа.                                                              2. Рожкова Л.Д. Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. – 2 изд., перераб. – М: Энергия, 1980.