Сериялық реакторлар мен параллель реакторлар арасындағы айырмашылықтар қандай?

Сериялық реакторлар мен параллель реакторлар арасындағы айырмашылықтар қандай?

Қуат жүйесіндегі реактор негізінен индуктивтілік — ток өзгерістеріне қарсы әсер ететін магниттік немесе ауа өзегіне оралған өткізгіш орамы. Бірақ осы реактордың тізбектегі орналасуы оның қызметін, өлшемін және қорғаныс талаптарын анықтайды. Тізбектік реакторлар мен шунттық реакторлар бірдей негізгі электромагниттік принципке негізделген, бірақ желінің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін қарама-қарсы мақсаттарға ие.

Қосылу топологиясы: Негізгі айырмашылық

Тізбектік реактор қорғалатын жабдықпен—әдетте өшіргішпен, шина бөлігімен, конденсаторлық банкпен немесе электр беру желісімен тізбектей қосылады. Жұмыс тогы реактор арқылы үздіксіз өтеді. Реактордың кедергісі авария кезіндегі токтың өсу жылдамдығын шектейді, сондықтан төменгі деңгейдегі өшіргіштің өшіруі керек болатын ең жоғарғы авариялық ток төмендейді. Бұл төмен өшіру рейтингіне ие өшіргіштерді пайдалануға мүмкіндік береді, ол астынқы станцияның бастапқы құнын төмендетеді. 10 МВА, 11 кВ желісі үшін 6% кедергіге есептелген тізбектік реактор авариялық токты теориялық 40 кА-дан шамамен 25 кА-ға дейін төмендетеді.

Шунттық реактор желіге немесе шинаға параллель қосылады — жерге немесе фазалар арасына. Қалыпты жағдайда реактор арқылы жүктелмеу тогы өтпейді. Оның орнына шунттық реактор жүйеден реактивті қуатты алады, бұл жеңіл жүктеме кезінде ұзын желілер мен жер асты кабельдерінің туындатқан сыйымдылықтық реактивті қуатты компенсациялайды. Шунттық компенсациясыз 500 кВ желісінің аласындағы кернеу жеңіл жүктеме кезінде 1,15 бірлікке немесе одан да жоғарыға көтерілуі мүмкін — бұл қосылған трансформаторлар мен қосқыш құрылғыларының изоляциялық координация шектерінен асады.

Орталық дизайн және қанығу әрекеті

Seriyalyq reaktorlar qysqartu toky kozilgende doymauy kerek, sebebi doymagan reaktor toktyn shegindegi funksiyasyn joiydy, al o zhaqta ol funksiya en kotirme qazhety. Awa-koreli seriyalyq reaktorlar doymau riskin tolukem turynda joq etedi, sebebi awa tok molysheryne baylanystylyqpen tuwry syzyqty B-H kurybisine iye. Alayda, olar fizikalyq olemi arttirady: 11 kV-de 6% impedanstyn beriluini qoshamyn awa-koreli reaktor temir-koreli analogtyng ueshesindege teñ olemge ie.

Sylqymdy kordyn temir-koreli seriyalyq reaktorlar birlik olemge kogir induktivtik beredi, biraq onyn dizaynynda qysqartu tokyna deyin syzyqtyqty saqtaw ushin awa sylqymyn diqqatpen dizaindau kerek. Sylqym non-magnetik materialdan — adettede eposhty saturgan shynyq talastry — jasalady, al onyn qalinligy maksimal asimmetriyal yqyq qysqartu tokynda pik magnitlyq induktivtikty 1,6 Tesla-ge jeteuinen aldyngan bolu ushin esepkelgedi; bu simmetriyal RMS qysqartu tokyndyn 2,5 esesine jeteuinen aldyngan bolu ushin esepkelgedi.

Шунттық реакторлар әдетте темір өзекшелі, саңылаулы құрылымды қолданады, себебі олар номинал кернеуде үздіксіз жұмыс істейді және сызықтық талаптар аз қатаң. Саңылау индуктивтілікті кернеу тербелістеріне қарсы тұрақтандырады және шунттық реакторлар орнатылған кезде болатын өтпелі ашық кернеулер кезінде қанығуды болдырмауға көмектеседі.

Қорғау талаптары

Тізбектегі реакторлар ішкі орамдар арасындағы ақауларды анықтау үшін дифференциалды қорғаныс қажет — бірнеше орамды өткізіп жіберетін орамдық қысқа тұйықталу реактордың импедансын ондық пайыздан кем өзгертеді, бұл ашық ток реле құрылғылары анықтай алмайды. Дифференциалды схема реактордың екі ұшындағы токтарды салыстырады; орнатылған порогтан асып кеткен кез келген айырма сәйкес электр тізбегінің өшіргішін іске қосады.

Желілердегі шунттық реакторлар кернеудің артуынан қорғауға қажеттілік туғызады және көбінесе шунттық компенсацияланған желілерде бір фазалық қайта қосуды іске асыру үшін нейтралдық реакторды қамтиды. Бухгольц релеі изоляцияның бұзылуынан пайда болған ішкі газдың жиналуын анықтайды — бұл маймен суытылатын шунттық реакторлар үшін стандарттық бірінші қорғаныс деңгейі. Тарату кернеуіндегі құрғақ типтегі шунттық реакторлар өлшенген ток бойынша орамдардың температурасын симуляциялау негізінде жылу артық жүктемесінен қорғауға сүйенеді.

Қолданыс таңдау критерийлері

Тізбектегі реакторды таңдау дегеніміз — номиналды токты (үздіксіз жүктеу тогы), пайыздық кедергіні (авариялық токты шектеу мақсаты) және қысқа мерзімді жылулық токтың номиналын (әдетте шектелген авариялық токта 1 секунд немесе 3 секунд) көрсету. Реактор жақын орналасқан авария кезіндегі жылулық және механикалық күштерге деформацияға ұшырамай шыдай алуы керек.

Шунттық реакторды таңдау — номинал кернеуді, реактивті қуаттың МВАр-мен берілген мәнін және қосылу түрін көрсетуді білдіреді: желілерге арналған жағдайда — нейтралы қатты жерленген «жұлдызша» қосылуы немесе үлкен күштік трансформаторлардағы үшінші орама үшін компенсациялау үшін — «үшбұрыш» қосылуы. МВАр мәні желінің сыйымдылықты зарядтау тогы бойынша есептеледі, ол әдетте үнемі қосылған реакторлар үшін 60–80%, ал айнымалы қосылатын құрылғылар үшін 100% болады.

Мысал: Желді электр станциясын интеграциялау үшін екі типтегі реакторлар қажет

Желіге 45 километрлік 220 кВ ашық желі арқылы қосылған алыстағы аймақта орналасқан 150 МВт жел электр станциясы екі бір уақыттағы қиындыққа тап болды: жел турбинасының жоғарылатушы трансформаторының қысқа тұйықталу шегінен асатын қосылу нүктесіндегі жоғары авариялық ток және желдің аз болуы мен жүктеменің төмен болуы кезіндегі желінің сыйымдылық зарядтау тоғына байланысты кернеудің 1,10 бірліктен асуы. Инженерлік топ қосылу тогын шектеу үшін жинау қосалқы станциясының шиналарын қосатын тізбекті реакторды, ал ортақ қосылу нүктесінде сыйымдылық реактивті қуатты сіңіру үшін 20 МВАр шунтты реакторды белгілеп берді. Біртұтас электр жабдықтарын шығаратын өндіруші қамтамасыз еткен осы екі реактордың орнатылуы екі мәселені де бір ғана жобалық циклда шешті.

Жиі қойылатын сұрақтар

Реактор тізбекті және шунтты қызметтерді бірдей атқара ала ма?

Жоқ. Физикалық дизайн, изоляцияның ықпалдастырылуы және қорғану талаптары негізінен өзгеше. Бір бағытта немесе басқа бағытта қосылған жалғыз реактор тек бір ғана қызмет атқарады. Екі қызметті де орындайтын орнатулар үшін екі бөлек реакторлық құрылғы керек.

Авария кезінде тізбектегі реактор қанықса, не болады?

Реактор ток шектейтін кедергісін жоғалтады, сондықтан авариялық ток күтілетін деңгейге дейін өседі. Реактордың токты шектейтінін ескере отырып өлшенген төменгі басқару желісіндегі автоматтық қосқыш авариялық токты өшіре алмайды. Сондықтан тізбектегі реакторлардың негізгі жобалау шектеуі — қанығуды болдырмау.

Параллель реактор қалай қосылады және өшіріледі?

Трансмиссия деңгейіндегі шунт реакторлары арнайы өшіргіштер немесе тұйықтағыштар арқылы қосылады. Реактордың индуктивті тогы кернеуден шамамен 90 градусқа кейін қалуына байланысты айнымалы токтың табиғи нөлдік нүктелерінде өшіру қиын болғандықтан, қосу кезіндегі өтпелі қалпына келу кернеуі өте ауыр болады. Синхронды қосу басқарушылары осы жүктемені азайтады.

Реакторларға қандай техникалық қызмет көрсету керек?

Құрғақ типтегі ауа-өткізгіш реакторларына аз ғана техникалық қызмет көрсету қажет — жыл сайын беткі қабаттағы электрлік із немесе ластануға визуалды тексеру және қосылу нүктелерінің термографиялық сканерлеуі. Маймен толтырылған реакторларға жыл сайын еріген газдарды талдау және 2–3 жылда бір рет майдың диэлектрлік сипаттамаларын тексеру қажет, бұл күштік трансформаторларға ұқсас.

Реактордың импедансы қалай көрсетіледі?

Жүйе негізгі кедергісінің пайызы ретінде, номинал кернеу мен МВА-да. 10 МВА, 11 кВ негізіндегі 6% реактор шамамен 0,73 Ом индуктивтік кедергі береді. Жоғары пайыздық мәндер апаттық токты шектеуге көбірек ықпал етеді, бірақ тұрақты күйдегі кернеу төмендеуін де арттырады.

Екі реактор түрін бір ғана тағамдаушыдан қайда сатып алуға болады?

Трансформаторлардан бастап қосқыш құрылғылары мен компенсациялық жабдықтарға дейін толық қосалқы станцияларды ұсынатын Ляонин Синотек Топтары сияқты интеграцияланған электр жабдықтары өндірушілері бір ғана инженерлік топ арқылы тізбектік және параллель реакторларды ұсынады — бұл техникалық сипаттамаларды келісу мен кейінгі қолдауды жеңілдетеді.