Токоограничивающие аппараты.

Реактор — самый распространенный из токограничащих аппаратов. Токограничащий реактор — это элемент, выполненный в виде катушки, имеющей определенную индуктивность, предназначенной для ограничения токов КЗ и поддержания напряжения на шинах в аварийных режимах. Реакторы бывают линейные, групповые и секционные. В реакторах нет сердечника.

Включение реактора в - шину выпрямителя — для сглаживания пульсации напряжения и ограничения тока КЗ на время, пока не сработает контактная система выключателей.

Токоограничивающие реакторы — без сердечника. Процесс ограничения тока в цепях с индуктивностью: магнитное поле замыкается по магнитному сердечнику, магнитные линии сконцентрированы, магнитный поток имеет большую напряженность поля.

Все токоограничивающие реакторы имеют линейную характеристику и строго определенную индуктивность. Обмотки должны иметь достаточную электрическую прочность. Реактор включается в цепь последовательно, его сопротивления мало.

От индуктивности зависит время нарастания тока. Чем меньше индуктивность, тем меньше время нарастания тока.

От времени зависит величина тока. Необходимо растянуть время нарастания тока, потому что реактор не может отключить большой ток (КЗ).

Изоляция рассчитывается на полное напряжение. При перекрытии изоляции ток резко возрастает.

Обмотки и каркас Р. должны иметь высокую механическую прочность для противодействия электродинамическому воздействию КЗ и предотвращения межвиткового КЗ. Должна быть низкая стоимость и простота обслуживания. Термическая стойкость.

По инструкции Р.:

1 . Сухие бетонные (бетон неармированный (арматура - сердечник)). Линейность Р. обеспечивает стабильное время срабатывания устройств защиты. При изменении тока КЗ (в зависимости от места) меняется время уставки. Сердечник влияет на линейность (без сердечника индуктивность от тока не зависит).

2. Маслонаполненные.

Бак из ферромагнитного материала, влияющего на характеристики. Компактны. Очень велико поле рассеяния.

3. Сборные на каркасе из стеклопластика и стянутые латунными болтами (не ферромагнетик). Наиболее компактны, но дорогие.

Оптимизация расположения витков реактора и их намотки.

Реактор рассчитан на большой ток, он наматывается из нескольких проводников (8 штук АС). Витки, намотанные по разным диаметрам, будут иметь разное сопротивление. На индуктивность влияет расположение витков.

Применяется транспозиция витков. При больших токах может измениться расположение витков из-за электродинамических сил, что меняет индуктивность реактора.

Электрические аппараты управления режимами электропередач.

Н а режимы электропередач влияют трансформаторы и ЛЭП. Емкость, индуктивность ЛЭП, характер нагрузки (обычно индуктивная нагрузка) влияют на режимы электропередач. Т.о., ток отстает от напряжения, в конце линии — на 180 гр. ЛЭП должны передавать энергию с минимальным отклонением угла I от U. Для этого ставятся конденсаторные ПС с батареями конденсаторов. Напряжение на конденсаторе мгновенно возрасти не может. Возникает КЗ — большой ток, искрение, контакты привариваются. Поэтому конденсатор подключают вместе с реактором. Для плавного подключения емкости применяют реакторы с переменной индуктивностью. Для плавной компенсации Q используют конденсаторные батареи совместно с реакторами со сменной индуктивностью. Реакторы нелинейные, имеют сердечник. Чтобы менять индуктивность, надо менять насыщение — влияет воздушный зазор.

1.Если сердечник замкнут, насыщение больше, чем воздушный зазор, тем меньше насыщенность.

2.Наматывается еще одна обмотка управления. Изменение тока в обмотке управления можем делать путем изменения насыщения. При увеличении силы тока управления индуктивное сопротивление рабочей обмотки будет уменьшаться. Т.о., меняя управляющий ток, намагничивают сердечник, реактивное сопротивление рабочей обмотки падает. Индуктивное сопротивление искажается, т.к. есть влияние (нелинейное воздействие магнитного потока рабочей обмотки и управления.

Е сли различная форма напряжения. Гармоники проникают в сеть — в линию идет мощность (активная) меньшая, а сеть гармониками загружается.

При установке в цепь реактора:

— линейный

— насыщающийся

Насыщающийся нужен для плавной регулировки индуктивности.

Если тиристоры закрыты, то никакой компенсации нет — реактор отключен.

Реактор насыщающийся, тиристорное управление. Тиристоры управляются фазно. Меняя угол открытия тиристоров (время открытия), меняется среднее значение тока. В итоге получаются любые характеристики.

Меняя , меняется уровень компенсации энергии в кс,  - угол открытия тиристоров. Назначение схемы — плавное регулирование (компенсация) реактивной энергии в сети. Схема недорога.

Запас энергии, с помощью которой можно произвести компенсацию, у шунтирующих реакторов не очень мал и дорог, поэтому не используется. Используются реакторы с сердечником, но они вносят нелинейность в сеть.

Еще применяют управляемые реакторы (это удешевляет предыдущую схему).

В этой схеме есть магнитная трансформаторная связь. За счет нее будет высокий ток и низкое напряжение. Можно применять тиристоры малого класса. Рабочая область здесь значительно шире, чем допускаемое отклонение напряжения. Искажая напряжение, можно получить семейство характеристик.

Добавление насыщающего реактора сужает область регулирования (*). Также снижается диапазон напряжения. индуктивность тиристора может быть ниже, чем в предыдущем случае. Здесь реактивная энергия поглощается, но угол между напряжением и током не компенсируется.

Это управляемо-насыщающийся реактор.