Струмообмежувальних реакторів: пристрій і принцип дії

Струмообмежувальних реакторів являє собою котушку зі стабільним індуктивним опором. У ланцюг прилад підключений послідовно. Як правило, такі пристрої не мають феррімагнітних сердечників. Стандартним вважається падіння напруги близько 3-4%. Якщо відбувається коротке замикання, основне напруга подається на струмообмежувальних реакторів. Максимально допустиме значення розраховується за формулою: In = (254 Ih/Xp) x100%, де Ін – номінальний мережевий струм, а Хр – реактивний опір.

Бетонні конструкції

Електричний апарат являє собою конструкцію, яка розрахована на тривалу експлуатацію в мережах з напругою до 35 кВ. Обмотка зроблена з еластичної проводки, які демпфируют динамічні та термічні навантаження допомогою декількох паралельних ланцюгів. Вони дозволяють рівномірно розподіляти струми, розвантажуючи при цьому механічне зусилля на стаціонарну бетонну основу.


Режим включення котушок фаз вибирають так, щоб вийшло зустрічний напрямок магнітних полів. Це також сприяє ослабленню динамічних зусиль при ударних струмах КЗ. Відкрите розміщення обмоток у просторі сприяє забезпеченню відмінних умов для природного атмосферного охолодження. Якщо теплові впливи перевищують допустимі параметри, або відбувається коротке замикання, застосовується примусовий обдув за допомогою вентиляторів.

Сухі струмообмежуючі реактори

Ці пристосування з'явилися в результаті розробки інноваційних ізоляційних матеріалів, які базуються на структурній основі з кремнію і органіки. Агрегати успішно функціонують на обладнанні до 220 кВ. Обмотка намотується на котушку багатожильним кабелем з прямокутним перетином. Він має підвищену міцність і покривається спеціальним шаром кремнійорганічного лакофарбового покриття. Додатковий експлуатаційний плюс – наявність силіконовій ізоляції з вмістом кремнію.


Порівняно з бетонними аналогами, струмообмежувальних реакторів сухого типу має ряд переваг, а саме:

Менша маса і габаритні розміри.

Збільшена механічна міцність.

Підвищена термостійкість.

Більший запас робочого ресурсу.

Олійні варіанти

Дане електротехнічне обладнання оснащується провідниками з ізолюючою кабельної папером. Встановлюється вона на спеціальних циліндрах, які знаходяться в резервуарі з маслом або аналогічним діелектриком. Останній елемент відіграє роль деталі для відводу тепла. Для нормалізації нагрівання металевого корпусу в конструкцію включають магнітні шунти або екрани на електромагнітів. Вони дозволяють врівноважити поля промислової частоти, що проходять по витках обмотки. Шунти магнітного типу виготовляються із сталевих листів, які розміщуються в середині масляного резервуара, безпосередньо біля стінок. В результаті утворюється внутрішній магнітопровід, який на собі замикає потік, створюваний обмоткою. Екрани електромагнітного типу створюються у вигляді короткозамкнених витків з алюмінію або міді. Встановлюються вони близько стінок ємності. У них відбувається індукція зустрічного електромагнітного поля, що зменшує вплив основного потоку.

Моделі з бронею

Дане електротехнічне обладнання створюється з серцевиною. Подібні конструкції вимагають точного розрахунку всіх параметрів, що пов'язано з можливістю насичення магнітного проводу. Також потрібен ретельний аналіз умов експлуатації. Сердечники з бронею, виготовлені з електротехнічної сталі, дають змогу зменшити габаритні розміри та масу реактора поряд зі зниженням вартості приладу. Варто відзначити, що при використанні таких пристроїв потрібно враховувати один важливий момент: ударний струм не повинен перевищувати гранично допустимого значення для даного роду пристосувань.

Принцип дії токоограничивающих реакторів

В основу конструкції входить катушечна обмотка, що має індуктивний опір. Воно включено в розрив головної живильної ланцюга. Характеристики цього елемента підбираються таким чином, щоб при стандартних експлуатаційних умовах напруга не падало вище 4% від загальної величини. Якщо в захисній схемі виникає аварійна ситуація, струмообмежувальних реакторів за рахунок індуктивності гасить переважну частину прикладеного високовольтного впливу, одночасно стримуючи ударний струм. Схема роботи приладу доводить той факт, що при збільшенні індуктивності котушки простежується зниження впливу ударного струму.

Особливості

Розглянутий електричний апарат оснащений обмотками, які мають магнітний дріт із сталевих пластин, службовець для підвищення реактивних властивостей. В таких агрегатах у разі проходження великих струмів по витках спостерігається насичення матеріалу сердечника, а це призводить до зниження його токоограничивающих параметрів. Отже, подібні пристосування не знайшли широкого застосування. Переважно реактори-токоограничители не обладнуються сталевими сердечниками. Пов'язано це з тим, що досягнення необхідних характеристик індуктивності супроводжується значним збільшенням маси і габаритів пристосування.

Ударний струм короткого замикання: що це?

Для чого потрібен реактор струмообмежуючий на 10 кВ і більше? Справа в тому, що при номінальному режимі живить високовольтна енергія витрачається на подолання максимального опору активної електросхеми. Вона, в свою чергу, складається з активної і реактивної навантаження, що володіє ємнісними і індуктивними зв'язками. В результаті створюється робочий струм, який оптимізується за допомогою повного опору ланцюга, потужності і показника напруги.
При короткому замиканні відбувається шунтування джерела за допомогою випадкового підключення максимального навантаження в поєднанні з мінімальним активним опором, що характерно для металів. При цьому спостерігається відсутність реактивної складової фази. Коротке замикання нівелює рівновагу в робочій схемі, утворюючи нові типи струмів. Перехід від одного режиму до іншого відбувається не миттєво, а в затягнутому режимі. Під час цієї короткочасної трансформації змінюються синусоїдного і загальні величини. Після короткого замикання нові форми струму можуть набувати вимушену періодичну або вільну апериодическую складну форму. Перший варіант сприяє повторенню конфігурації живлячої напруги, а друга модель передбачає перетворення показника стрибками з поступовим убуванням. Формується вона за допомогою ємнісний навантаження номінального показника, що розглядається як холостий хід для подальшого короткого замикання.