Reaktorer er tilgjengelige i forskjellige typer, inkludert luft-kjernereaktorer, jern-kjernereaktorer, tørr-reaktorer og olje-nedsenkede reaktorer, hver designet for spesifikke driftsforhold og bruksområder.

Strukturelt består en reaktor hovedsakelig av viklinger og isolasjonsmaterialer. Viklingene er vanligvis laget av kobber- eller aluminiumsledere, mens isolasjonssystemet sikrer pålitelig drift under høye-spenningsforhold.

I moderne kraftsystemer er reaktorer mye brukt for å begrense kapasitiv reaktiv effekt under kraftoverføring, opprettholde reaktiv effektbalanse, undertrykke harmoniske og forhindre selv-eksitert overspenning forårsaket av linjekapasitans. De spiller en viktig rolle for å sikre sikker, stabil og effektiv drift av strømnettet.

Hva er en reaktor?

Enkel definisjon

En reaktor er en elektrisk enhet som gir induktiv impedans i en krets.

Profesjonell definisjon

En reaktor er en statisk elektromagnetisk enhet med induktive egenskaper, hovedsakelig brukt til å kontrollere strøm, begrense feilstrøm, filtrere harmoniske og kompensere reaktiv effekt i kraftsystemer.

Hvorfor brukes reaktorer?

Moderne kraftsystemer bruker i stor grad ikke-lineært elektrisk utstyr som inneholder halvlederkomponenter, for eksempel industrielle likerettere,-høyeffektfrekvensomformere, AC/DC-omformere og annet kraftelektronisk utstyr.

I tillegg genererer utstyr som involverer elektriske lysbuer og ferromagnetiske materialer, slik som lysbueovner, transformatorer og generatorer, store mengder harmoniske strømmer.

Disse harmoniske kan alvorlig påvirke strømkvaliteten og systemstabiliteten, noe som fører til problemer som:

• Overoppheting av utstyr
• Skade på kondensator
• Økt effekttap
• Spenningsforvrengning
• Svikt i kompensasjonssystemer

Når harmonisk innhold er relativt lavt, kan harmoniske undertrykkere være tilstrekkelig. Men når harmoniske nivåer blir høye, kreves seriereaktorer for å effektivt undertrykke harmoniske strømmer og beskytte elektrisk utstyr.

Klassifisering av reaktorer

1. Klassifisering etter struktur

Etter fasenummer

Enfasereaktor-

Tre-reaktor

Etter kjølemetode

Tørr-reaktor

Olje-reaktor

Etter kjernestruktur

Luft-kjernereaktor

Jern-kjernereaktor

Etter installasjonssted

Innendørs reaktor

Utendørs reaktor

Klassifisering etter søknad

Seriereaktor

Installert i kondensatorkretser for å begrense startstrøm under kondensatorbytteoperasjoner. Den fungerer også sammen med kondensatorbanker for å undertrykke spesifikke harmoniske.

Shuntreaktor

Vanligvis koblet til transformator tertiære viklinger i EHV overføringssystemer. Den kompenserer for kapasitiv ladestrøm, begrenser spenningsøkning og svitsjeoverspenning, reduserer isolasjonskrav og forbedrer overføringssikkerheten.

Nåværende-begrensende reaktor

Brukes til å begrense-kortslutningsstrømmen til et sikkert nivå for elektrisk utstyr og bryterutstyr.

Filterreaktor

Koblet i serie med kondensatorbanker for å danne harmoniske filtreringskretser, og gir en lav-impedansbane for spesifikke harmoniske frekvenser.

Delt reaktor

Installert i kraftsystemer for å begrense feilstrøm. Den har lav impedans under normal drift og høy impedans under feilforhold.

Statisk reaktiv kompensasjonsreaktor

Brukes i tyristor-kontrollerte dynamiske kompensasjonssystemer for reaktiv effekt.

Starte reaktor

Brukes for redusert-spenningsstart av store AC-motorer for å redusere startstrømmen.

Utjevningsreaktor

Mye brukt i HVDC-overføringssystemer og DC-drivutstyr for å redusere rippelstrøm og stabilisere DC-utgang.

Klassifisering etter spenningsnivå

Høyspentreaktorer

Egnet for spenningsnivåer på 6kV, 10kV, 20kV, 35kV og over.

Vanlige typer inkluderer:

• Seriereaktorer med høy-spenning
• Nåværende-begrensende reaktorer
• Filtrere reaktorer
• Shuntreaktorer
• Starte reaktorer
• Utjevningsreaktorer
• Balanserende reaktorer

Lavspente-reaktorer

Designet for systemer vurdert til 380V, 400V, 450V, 480V, 600V og 690V.

Vanlige applikasjoner inkluderer:

• Kondensatorseriereaktorer
• Harmoniske filterreaktorer
• Frekvensomformer input/output reaktorer
• Utjevningsreaktorer

Hovedfunksjoner til reaktorer

Funksjoner av seriereaktorer

1. Begrense innløpsstrøm

Seriereaktorer reduserer svitsjestøtstrøm under aktivering av kondensatorbank, og beskytter kondensatorer og svitsjenheter.

2. Undertrykke harmoniske

De undertrykker høy-overtoner i strømsystemet og forhindrer harmonisk forsterkning, og beskytter dermed kondensatorer og forbedrer strømkvaliteten.

Funksjoner til gjeldende-begrensende reaktorer

Strømbegrensende-reaktorer brukes hovedsakelig for å begrense kortslutningsstrøm- i kraftsystemer.

Når det oppstår en feil, bruker reaktoren sin induktive reaktans for å begrense feilstrømmen innenfor et tillatt område, slik at effektbrytere og brytere kan avbryte feilstrømmen på en sikker måte.

De fleste nåværende-begrensningsreaktorer har en luft-kjernestruktur på grunn av dens utmerkede lineære reaktansegenskaper og stabile ytelse.

Anvendelser av filterreaktorer

Filterreaktorer er koblet i serie med kondensatorbanker for å danne serieresonanskretser for filtrering av spesifiserte harmoniske frekvenser.

Ved grunnfrekvensen oppfører filtergrenen seg kapasitivt og kan samtidig gi reaktiv effektkompensasjon.

En typisk AC-filtergren består av:

• AC filter kondensator
• AC-filterreaktor
• For å møte ulike harmoniske filtreringskrav, er induktansen til filterreaktoren ofte justerbar gjennom:
• Trykkvekslere
• Justerbar viklingsavstand
• Flere svingete strukturer

Konklusjon

Reaktorer er uunnværlige komponenter i moderne elektriske kraftsystemer. De er mye brukt for harmonisk undertrykkelse, reaktiv effektkompensasjon, spenningsstabilisering og kortslutningsstrømbegrensning.

Med den raske utviklingen av kraftelektronikk, fornybare energisystemer og industriell automasjon, har reaktorer blitt stadig viktigere for å forbedre strømkvaliteten, forbedre utstyrsbeskyttelsen og sikre pålitelig drift av moderne strømnett.