Демпфирующие реакторы

Назначение

Демпфирующие реакторы предназначены для последовательного включения между энергосистемой и конденсаторной батареей и обеспечивают:

  • Ограничение бросков токов при коммутациях конденсаторных батарей,
  • Контроль сверхтоков, которые могут возникать в переходных режимах в цепи конденсаторной батареи.

Необходимость обеспечения баланса реактивной мощности и напряжения на шинах подстанций потребителей привела к широкому использованию конденсаторных батарей. В простейшем случае такие батареи выполняются нерегулируемыми или механически переключаемыми. Под механическим переключением понимается включение или отключение части конденсаторной батареи посредством выключателя с механическими контактами (а не полупроводниковыми ключами — тиристорами или транзисторами).

Поскольку конденсаторная батарея является накопителем электрического заряда, при её переключении могут возникать броски тока, имеющие резкие фронты и импульсные перенапряжения. Реактор в силу принципа своего действия сопротивляется резким изменениям тока и демпфирует возможные броски тока и перенапряжения.

Сопротивление конденсаторных батарей обратно пропорционально частоте напряжения . В силу данного обстоятельства имеют места негативные явления, связанные с конденсаторными батареями.

При любых переходных процессах в электрической сети возникают свободные составляющие, которые представляют собой реакцию элементов энергосистемы на изменения. Свободные составляющие, в отличие от вынужденных, могут иметь любую частоту колебаний или быть апериодическими. Вынужденные колебания — это колебания с частотой сети — в России 50 Гц.

Во время переходного процесса в цепях с конденсаторными батареями происходит изменение состава частот — энергия перераспределяется в область колебаний высоких частот, где сопротивление конденсаторных батарей ниже, чем для колебаний промышленной частоты. В случае резонанса эквивалентное сопротивление системы и конденсаторной батареи может оказаться близко к нулю. Это опасно для электрической сети, поскольку возникает возможность протекания сверхтоков. Которые могут вести к перегреву и выходу из строя конденсаторов и других элементов сети.

Демпфирующий реактор ограничивает величину токов и позволяет снизить вероятность резонанса в цепи конденсаторной батареи.

Конструкция

Конструкция демпфирующих реакторов схожа с конструкцией токоограничивающих реакторов, производимых ООО «КПМ». Реакторы имеют характеристики, адаптированные к особенностям их использования — наличию бросков тока и токов высокой частоты.

Важнейшими особенностями конструкции реактора ООО «КПМ» являются:

  • Реактор представляет собой монолитную конструкцию, основу которой и главный несущий элемент представляет собой сама обмотка реактора. Обмотка не нуждается в опорном каркасе или других элементах для дополнительной прочности.
  • Все металлические части реактора находятся под тем же напряжением, что и его обмотка. Отсутствие существенных разностей потенциалов внутри конструкции реактора минимизирует вероятность внутренних повреждений реактора. Таких как пробой между слоями, пробой между крестовиной и обмоткой и др.
  • Вспомогательные элементы реактора (рейки, бандажи) выполнены из полностью немагнитных материалов, не обладающих электрической проводимостью. Что полностью исключает их взаимодействие с магнитным полем реактора. Поскольку элементы являются вспомогательными, их прочность многократно превышает нагрузки на них, возникающие в процессе эксплуатации.
  • В конструкции реактора полностью отсутствуют разборные механические соединения (такие как винт-гайка и др.). Что обеспечивает высочайшую прочность, долговечность и надёжность конструкции в целом; исключает необходимость технического обслуживания механических соединений в процессе эксплуатации.
  • Все электрические соединения выполняются методом пайки (сварки) что исключает их нагрев, старение контактных соединений, минимизирует потери.
  • Реактор не содержит в своей конструкции жидкостей и легковоспламеняющихся материалов, не может быть источником пожара, взрывобезопасен. Конструкция реактора рассчитана на длительный срок службы без обслуживания.
  • Наличие сквозных вертикальных и горизонтальных каналов между обмотками обеспечивает надёжное естественное охлаждение реактора.