Реакторное оборудование является важной частью электрических подстанций и распределительных устройств. Оно применяется в тех случаях, когда необходимо изменить параметры сети, ограничить аварийные токи или компенсировать избыточную реактивную мощность.
Реакторы могут использоваться на объектах разных классов напряжения и подбираются с учетом схемы электроснабжения, мощности трансформаторов, расчетных токов короткого замыкания и условий эксплуатации.
Что представляет собой реактор
Электрический реактор — это индуктивное устройство, которое создает дополнительное сопротивление переменному току.
За счет этого реактор влияет на токи и напряжение в сети и позволяет управлять отдельными режимами работы энергосистемы.
В отличие от трансформатора, реактор не предназначен для преобразования уровня напряжения. Его основная задача — воздействие на электрические параметры сети за счет собственной индуктивности.
Ограничение токов короткого замыкания
Одним из основных назначений реакторного оборудования является снижение токов короткого замыкания.
На мощных подстанциях и промышленных объектах расчетные токи КЗ могут достигать значений, близких к предельным характеристикам выключателей, шин, кабелей и другого оборудования.
Установка токоограничивающего реактора позволяет увеличить сопротивление цепи и снизить величину аварийного тока.
Это дает возможность:
– уменьшить электродинамическую нагрузку на шины;
– снизить термическое воздействие на кабели;
– уменьшить нагрузку на коммутационные аппараты;
– повысить надежность работы распределительного устройства;
– обеспечить допустимый уровень токов КЗ.
Где устанавливаются токоограничивающие реакторы
Токоограничивающие реакторы могут устанавливаться:
– на вводах распределительного устройства;
– между секциями шин;
– на отходящих линиях;
– между трансформатором и РУ;
– в цепях мощных электродвигателей.
Конкретное место установки определяется проектным решением и расчетом режимов сети.
Шунтирующие реакторы
Шунтирующие реакторы применяются в основном в сетях высокого и сверхвысокого напряжения.
Их задача — компенсация избыточной реактивной мощности, которая может возникать на длинных воздушных и кабельных линиях при небольшой нагрузке.
Если реактивная мощность не компенсируется, напряжение в сети может повышаться выше допустимого уровня.
Шунтирующий реактор потребляет реактивную мощность и помогает стабилизировать напряжение.
Такие решения особенно актуальны для подстанций 110, 220, 500 кВ и выше.
Для чего применяются шунтирующие реакторы
Использование шунтирующих реакторов позволяет:
– снижать уровень перенапряжения;
– компенсировать реактивную мощность;
– улучшать режим работы длинных линий;
– уменьшать перетоки реактивной мощности;
– повышать устойчивость энергосистемы.
В зависимости от схемы реакторы могут работать постоянно или подключаться автоматически при изменении режима сети.
Дугогасящие реакторы
Дугогасящие реакторы применяются в сетях с компенсацией емкостных токов замыкания на землю.
Такое оборудование подключается к нейтрали сети и компенсирует ток однофазного замыкания.
Это позволяет снизить ток в месте повреждения и уменьшить вероятность развития аварии.
Дугогасящие реакторы также известны как катушки Петерсена.
Фильтровые реакторы
Еще один вариант применения — работа в составе фильтрокомпенсирующих устройств.
Фильтровые реакторы используются совместно с конденсаторными установками и помогают ограничивать влияние высших гармоник.
Они позволяют:
– защищать конденсаторы от перегрузки;
– снижать уровень гармонических искажений;
– повышать качество электроэнергии;
– стабилизировать работу сети.
Особенно актуальны такие решения на промышленных объектах с большим количеством преобразовательного оборудования.
Что учитывается при выборе реактора
Подбор реакторного оборудования выполняется не только по классу напряжения.
Необходимо учитывать:
– номинальное напряжение;
– номинальный ток;
– требуемое индуктивное сопротивление;
– расчетный ток короткого замыкания;
– мощность реактора;
– уровень изоляции;
– тип охлаждения;
– условия установки;
– климатическое исполнение.
Для шунтирующих реакторов дополнительно определяется необходимая мощность компенсации реактивной мощности.
Влияние реактора на работу оборудования
Правильно выбранный реактор позволяет снизить нагрузку на другие элементы подстанции.
Например, уменьшение тока короткого замыкания снижает требования к коммутационной способности выключателей и термической стойкости шин.
В результате повышается надежность всей схемы электроснабжения.
При этом параметры реактора должны быть точно рассчитаны. Слишком большое индуктивное сопротивление может привести к нежелательному падению напряжения, а слишком малое — не обеспечить требуемого эффекта.
Реакторное оборудование в составе подстанции
Реактор всегда рассматривается как часть общего технического решения.
Его характеристики должны быть согласованы с:
– силовыми трансформаторами;
– выключателями;
– разъединителями;
– шинными системами;
– РЗА;
– конденсаторными установками;
– системами управления и автоматики.
Именно комплексный подход позволяет обеспечить надежную и безопасную работу подстанции.
Решения KazElectroSnab
KazElectroSnab предлагает оборудование и технические решения для подстанций и распределительных устройств различных классов напряжения.
В составе комплексных решений могут применяться реакторы, коммутационные аппараты, трансформаторы тока и напряжения, жесткая ошиновка, шинные опоры, шкафы РЗА и другое оборудование.
Подбор оборудования выполняется с учетом параметров объекта, расчетных режимов сети и требований проектной документации.
Заключение
Реакторное оборудование применяется на подстанциях для ограничения токов короткого замыкания, компенсации реактивной мощности и повышения устойчивости электрической сети.
В зависимости от задачи используются токоограничивающие, шунтирующие, дугогасящие и фильтровые реакторы.
Правильно подобранный реактор позволяет снизить нагрузку на оборудование, стабилизировать режим работы сети и повысить надежность подстанции в целом.
