Fungsi dan Klasifikasi Reaktor

Reaktor juga dipanggil induktor. Apabila konduktor ditenagakan, ia menghasilkan medan magnet dalam ruang tertentu yang didudukinya. Oleh itu, semua konduktor elektrik-arus mempamerkan sifat induktif am. Walau bagaimanapun, konduktor bertenaga lurus panjang mempunyai kearuhan yang rendah dan menghasilkan medan magnet yang lemah. Dalam amalan, reaktor dibuat dengan menggulung wayar menjadi solenoid, dikenali sebagai Reaktor teras-Udara; kadangkala teras besi dimasukkan ke dalam solenoid untuk meningkatkan kearuhan, membentuk-Reaktor teras Besi.

 

Fungsi Reaktor

1.Dengan pengembangan kapasiti grid kuasa, kapasiti litar pintas{1}}dinilai sistem meningkat dengan cepat. Contohnya, pada sisi voltan rendah-35kV bagi pencawang 500kV, nilai berkesan maksimum bagi tiga-arus pintas simetrik-fasa menghampiri 50kA. Untuk mengehadkan{10}}arus litar pintas dalam talian penghantaran dan melindungi peralatan kuasa, reaktor mesti dipasang. Reaktor mengurangkan-arus litar pintas dan memastikan voltan sistem stabil semasa litar pintas.

2.Memasang Reaktor Redaman (Reaktor Siri) dalam litar pemuat menekan arus masuk apabila litar pemuat dihidupkan. Ia juga membentuk litar harmonik dengan bank kapasitor untuk menapis pelbagai harmonik.

⑴.Sebagai contoh, dalam litar kapasitor peranti pampasan kuasa reaktif 35kV pada pencawang 500kV, reaktor redaman diperlukan untuk mengehadkan arus masuk suis kapasitor dan menyekat harmonik sistem. Untuk menindas harmonik ke-3, voltan berkadar 35kV, kearuhan berkadar 26.2mH, 350A jenis udara kering-teras tunggal-teras tunggal{10}}fasa ternilai ke-3 digunakan, membentuk litar resonan (penapis) harmonik ke-3 dengan kapasitor 2.52Mvar

⑵.Begitu juga, untuk menekan harmonik ke-5 dan lebih tinggi, reaktor redaman luar fasa tunggal 35kV, 9.2mH, 382A{5}}fasa tunggal membentuk litar resonans untuk harmonik ke-5 dan lebih tinggi dengan kapasitor 2.52Mvar. Ambil perhatian bahawa penggunaan dan spesifikasi teknikal reaktor redaman dinyatakan dalam standard kebangsaan GB 10229-88 Reaktor dan piawaian antarabangsa IEC 289-88.

 

Peranan Reaktor dalam Peranti Pampasan Kuasa Reaktif

Pembangunan sistem kuasa 500kV, kereta api elektrik, dan tapak besi dan keluli yang besar memerlukan pemasanganPemampas Var Statik (SVC) di pencawang hab utama.

SVC bertindak balas dengan cepat kepada perubahan beban (masa tindak balas biasa 0.02–0.04s) dan menyediakan kuasa reaktif dan peraturan voltan yang lancar. Mereka menstabilkan voltan grid, mengimbangi faktor kuasa reaktif sistem dengan berkesan, menyekat turun naik voltan, mengekalkan tiga-imbangan fasa dan sub-ayunan segerak yang lembap.

SVC yang dipasang di hab grid juga mengurangkan voltan lampau sementara. Oleh itu, grid kuasa utama memerlukan pencawang bersaiz besar dan sederhana-untuk memasang reaktor bagi pampasan dan pengimbangan kuasa reaktif kapasitif tempatan bagi memastikan operasi yang selamat.

Reaktor ialah komponen utama peralatan pampasan kuasa reaktif. Reaktor Shunt menyediakan reaktans induktif untuk menyerap kuasa reaktif kapasitif yang berlebihan, yang penting semasa penghantaran peringkat awal rendah dan beban cahaya lewat malam.

Dalam kes ini, kehilangan reaktif talian penghantaran adalah rendah; disebabkan oleh kesan kemuatan, kuasa reaktif yang dihasilkan melebihi kuasa reaktif yang digunakan, meninggalkan lebihan kuasa reaktif kapasitif. Reaktor Shunt mesti menyerap lebihan ini untuk mengekalkan keseimbangan reaktif dan tahap voltan; jika tidak, voltan lampau membahayakan keselamatan sistem.

Untuk mengurangkan kiraan thyristor dan menjimatkan pelaburan SVC, terdapat trend untuk memaksimumkanKapasitor Bertukar Thyristor (TSC)dan kapasiti Reaktor Kawalan Thyristor (TCR).

Sesetengah SVC menghapuskan cawangan TSC dan sebaliknya menggunakan bank Kapasitor Tetap (FC).

Untuk mengekalkan kuasa reaktif berterusan dan peraturan voltan yang lancar, jumlah kapasiti reaktor shunt mesti ditingkatkan.

Oleh itu, penggunaan reaktor terus berkembang. Reaktor redaman secara bersiri dengan litar kapasitor juga memberikan pampasan kuasa reaktif di samping mengehadkan arus masuk dan harmonik.

 

Penggunaan Reaktor dalam Penukar Frekuensi

Fungsi Reaktor Input

Reaktor inputhadkan lonjakan arus daripada turun naik voltan grid dan voltan lampau pensuisan, lonjakan voltan lancar dalam bekalan, dan membetulkan kecacatan voltan teraruh pertukaran dalam penerus jambatan. Mereka melindungi penukar frekuensi, meningkatkan faktor kuasa, gangguan grid menyekat, dan mengurangkan pencemaran harmonik daripada unit penerus.

Fungsi Reaktor Keluaran

Reaktor keluaranterutamanya mengimbangi kemuatan teragih dalam kabel panjang (50–200m), menyekat arus harmonik keluaran, meningkatkan keluaran galangan frekuensi tinggi, mengehadkan dv/dt dengan berkesan, mengurangkan arus kebocoran frekuensi tinggi, melindungi penukar dan merendahkan hingar peralatan. Kapasitor dalam pampasan kuasa terdedah kepada voltan dan arus harmonik, yang menyebabkan kegagalan dan faktor kuasa terdegradasi, jadi rawatan harmonik diperlukan.

Fungsi Reaktor DC

Reaktor DC disambungkan antara bahagian penerus DC dan penyongsang bagi pemacu frekuensi berubah-ubah. Tujuan utamanya adalah untuk mengehadkan riak AC yang ditindih pada arus DC, mengekalkan arus penerus berterusan, mengurangkan denyutan arus, menstabilkan operasi penyongsang, dan meningkatkan faktor kuasa penukar.

 

Jenis-jenis Reaktor

Reaktor Shunt

Reaktor yang digunakan untuk ujian beban penuh penjana adalah prototaip reaktor shunt. Disebabkan oleh daya tarikan daripada medan magnet berselang-seli di antara teras yang bersegmen, reaktor jenis teras biasanya lebih bising kira-kira 10dB daripada pengubah kapasiti yang sama.

Reaktor Shunt membawa arus AC dan mengimbangi reaktansi kapasitif sistem. Ia biasanya bersiri-disambungkan dengan thyristor untuk pengawalan arus reaktans berterusan. Ia mengurangkan lebihan voltan frekuensi kuasa daripada kesan kapasitans talian panjang dalam keadaan tanpa beban atau beban ringan, menambah baik voltan dan pengagihan kuasa reaktif, mengurangkan kehilangan talian, mengurangkan arus arka sekunder, mempercepatkan kepupusan arka sekunder, meningkatkan kadar kejayaan penutupan semula automatik, dan digunakan secara meluas dalam penghantaran dan pengagihan kuasa jarak jauh.

Reaktor Siri

Reaktor siri membawa arus AC dan disambungkan secara bersiri dengan kapasitor pampasan untuk mencipta resonans siri untuk harmonik keadaan mantap (ke-5, ke-7, ke-11, ke-13). Mereka biasanya 5-6% reaktor dengan kearuhan yang tinggi.

Reaktor siri adalah peralatan sokongan penting untuk pampasan kuasa reaktif sistem kuasa. Apabila digabungkan dengan kapasitor kuasa, ia berkesan menyekat harmonik grid, mengehadkan arus masuk suis dan voltan lebih operasi, meningkatkan bentuk gelombang voltan, meningkatkan faktor kuasa, dan meningkatkan operasi selamat kapasitor dan peralatan kuasa lain.

Reaktor Ditala

Reaktor yang ditalamembawa arus AC dan disambungkan secara bersiri dengan kapasitor untuk mencipta resonans siri untuk harmonik ke-n tertentu (biasanya n=5,7,11,13,19) untuk menyerap harmonik tersebut.

Reaktor Keluaran

Reaktor output mengehadkan arus pengecasan kapasitif dalam kabel motor dan mengehadkan kadar kenaikan voltan penggulungan motor kepada dalam 540V/μs. Mereka disyorkan apabila panjang kabel antara penukar 4–90kW dan motor melebihi 50m. Ia juga melembutkan kecuraman voltan keluaran penukar dan mengurangkan gangguan kepada komponen penyongsang seperti IGBT.

Arahan Reaktor Output: Untuk meningkatkan jarak penukar-ke-motor, gunakan penebat yang lebih tebal, lebih tinggi, sebaik-baiknya kabel yang tidak dilindungi.

Ciri-ciri Reaktor Output:

1.Sesuai untuk pampasan kuasa reaktif dan kawalan harmonik.

2. Terutamanya mengimbangi kemuatan teragih talian panjang dan menyekat arus harmonik keluaran.

3. Melindungi penukar frekuensi dengan berkesan, menambah baik faktor kuasa, menyekat gangguan grid dan mengurangkan pencemaran harmonik daripada unit penerus.

Reaktor Input

Reaktor input mengehadkan kejatuhan voltan sisi grid semasa penukaran penukar, menyekat harmonik, memisahkan kumpulan penukar selari dan mengehadkan lonjakan arus daripada langkah voltan atau operasi sistem. Apabila nisbah kapasiti litar pintas grid kepada kapasiti penukar melebihi 33:1, penurunan voltan relatif reaktor input ialah 2% untuk satu-kuadran dan 4% untuk operasi empat-kuadran.

Reaktor input dibenarkan apabila voltan litar pintas grid melebihi 6%. 12‑unit penerus nadi memerlukan sekurang-kurangnya satu reaktor input sisi grid dengan penurunan voltan relatif 2%. Reaktor input digunakan secara meluas dalam sistem automasi industri/kilang, dipasang antara penukar/pengawal kelajuan dan bekalan kuasa untuk menyekat voltan dan arus lonjakan serta melemahkan harmonik yang tinggi dan herot.

Ciri-ciri Reaktor Input:

1.Sesuai untuk pampasan kuasa reaktif dan kawalan harmonik.

2.Menghadkan lonjakan arus daripada turun naik voltan grid dan voltan lampau pensuisan; menapis harmonik untuk menyekat herotan bentuk gelombang.

3.Melicinkan pancang voltan dalam bekalan kuasa dan membetulkan kecacatan voltan yang disebabkan oleh komutasi dalam penerus jambatan.

Reaktor pengehad semasa-

Reaktor pengehad semasa-biasanya digunakan dalam talian pengedaran. Ia selalunya dipasang secara bersiri pada penyuap cawangan dari bar bas yang sama untuk mengehadkan arus litar-penyuap pintas dan mengekalkan voltan bar bas semasa kerosakan penyuap.

Arka-Gegelung penindasan

Gegelung penindasan arka-digunakan secara meluas dalam sistem pembumian resonans 10kV–63kV. Disebabkan oleh aliran bebas minyak di pencawang, kebanyakan gegelung penindasan arka-di bawah 35kV adalah jenis tuangan kering.

Reaktor Redaman

(Lazimnya dipanggil Reaktor Siri) Disambung secara bersiri dengan bank kapasitor atau kapasitor tumpat untuk mengehadkan arus masuk suis kapasitor. Serupa dengan reaktor pengehad arus. Reaktor penapis membentuk penapis resonan dengan kapasitor penapis, biasanya untuk penapisan harmonik ke-3 hingga ke-17 atau penapisan laluan tinggi peringkat lebih tinggi. Sumber harmonik termasuk stesen penukar penghantaran DC, SVC terkawal fasa, penerus sederhana/besar, kereta api elektrik dan semua litar elektronik kuasa terkawal thyristor berkuasa tinggi; ini mesti ditapis untuk mengelakkan pencemaran grid. Pihak berkuasa kuasa menentukan had harmonik.

Reaktor Pelicin

Digunakan dalam litar DC selepas pembetulan. Litar penerus mempunyai nombor nadi terhingga, jadi voltan DC keluaran mengandungi riak yang selalunya berbahaya dan mesti ditindas oleh reaktor melicinkan. Semua stesen penukar penghantaran DC dilengkapi dengan reaktor pelicin kepada anggaran DC ideal. Ia juga penting dalam pemacu elektrik DC berasaskan thyristor. Sebagai komponen utama dalam litar penerus, reaktor melicinkan dalam bekalan kuasa frekuensi sederhana terutamanya:

1. Hadkan arus litar pintas (konduksi serentak semasa penukaran thyristor penyongsang adalah bersamaan dengan litar pintas terus; tiada reaktor menyebabkan pintasan langsung).

2. Sekat komponen frekuensi sederhana yang menjejaskan grid kuasa utama.

3. Penapis (arus penerus mengandungi AC; AC frekuensi tinggi sukar melepasi kearuhan besar) untuk memastikan keluaran penerus berterusan. Arus tak selanjar menyebabkan tempoh sifar semasa, menghentikan jambatan penyongsang dan membuka jambatan penerus.

4. Menyerap kuasa reaktif dalam litar penyongsang selari; reaktor simpanan tenaga diperlukan dalam litar input penyongsang.