Reactoren zijn verkrijgbaar in verschillende typen, waaronder lucht-kernreactoren, ijzer-kernreactoren, droge- reactoren en olie-ondergedompelde reactoren, elk ontworpen voor specifieke bedrijfsomstandigheden en toepassingen.

Structureel bestaat een reactor voornamelijk uit wikkelingen en isolatiematerialen. De wikkelingen zijn doorgaans gemaakt van koperen of aluminium geleiders, terwijl het isolatiesysteem een ​​betrouwbare werking garandeert onder hoge- spanningsomstandigheden.

In moderne energiesystemen worden reactoren veel gebruikt om het capacitieve reactieve vermogen tijdens de krachtoverdracht te beperken, het reactieve vermogen in evenwicht te houden, harmonischen te onderdrukken en zelfopgewekte overspanning als gevolg van lijncapaciteit te voorkomen. Ze spelen een cruciale rol bij het garanderen van de veilige, stabiele en efficiënte werking van het elektriciteitsnet.

Wat is een reactor?

Eenvoudige definitie

Een reactor is een elektrisch apparaat dat inductieve impedantie in een circuit levert.

Professionele definitie

Een reactor is een statisch elektromagnetisch apparaat met inductieve eigenschappen, voornamelijk gebruikt om de stroom te regelen, foutstroom te beperken, harmonischen te filteren en reactief vermogen in energiesystemen te compenseren.

Waarom worden reactoren gebruikt?

Moderne energiesystemen maken op grote schaal gebruik van niet-lineaire elektrische apparatuur die halfgeleidercomponenten bevat, zoals industriële gelijkrichters, hoog-frequentieomvormers, AC/DC-omvormers en andere elektronische apparatuur.

Bovendien genereert apparatuur waarbij elektrische bogen en ferromagnetische materialen betrokken zijn, zoals vlamboogovens, transformatoren en generatoren, ook grote hoeveelheden harmonische stromen.

Deze harmonischen kunnen de stroomkwaliteit en de systeemstabiliteit ernstig beïnvloeden, wat tot problemen kan leiden zoals:

• Oververhitting van apparatuur
• Beschadiging van de condensator
• Verhoogde vermogensverliezen
• Spanningsvervorming
• Falen van compensatiesystemen

Wanneer de harmonische inhoud relatief laag is, kunnen harmonische onderdrukkers voldoende zijn. Wanneer de harmonische niveaus echter hoog worden, zijn seriereactoren nodig om harmonische stromen effectief te onderdrukken en elektrische apparatuur te beschermen.

Classificatie van reactoren

1. Classificatie op structuur

Op fasenummer

Een-fasige reactor

Drie-fasereactor

Door koelmethode

Droge reactor van het-type

Olie-ondergedompelde reactor

Door kernstructuur

Lucht-kernreactor

IJzer-kernreactor

Op installatielocatie

Binnenreactor

Buitenreactor

Classificatie per toepassing

Serie reactor

Geïnstalleerd in condensatorcircuits om de inschakelstroom tijdens condensatorschakelingen te beperken. Het werkt ook samen met condensatorbanken om specifieke harmonischen te onderdrukken.

Shuntreactor

Vaak verbonden met tertiaire transformatorwikkelingen in EHV-transmissiesystemen. Het compenseert de capacitieve laadstroom, beperkt de spanningsstijging en schakeloverspanning, vermindert de isolatievereisten en verbetert de transmissiebetrouwbaarheid.

Huidige-limietreactor

Wordt gebruikt om kortsluitstroom- te beperken tot een veilig niveau voor elektrische apparatuur en schakelapparatuur.

Filterreactor

In serie verbonden met condensatorbanken om harmonische filtercircuits te vormen, waardoor een pad met lage- impedantie wordt geboden voor specifieke harmonische frequenties.

Gesplitste reactor

Geïnstalleerd in voedingssystemen om foutstroom te beperken. Het heeft een lage impedantie tijdens normaal bedrijf en een hoge impedantie onder foutomstandigheden.

Statische reactieve compensatiereactor

Gebruikt in thyristor-gecontroleerde dynamische blindvermogencompensatiesystemen.

Startreactor

Toegepast voor starten met verlaagde-spanning van grote AC-motoren om de startstroom te verminderen.

Gladmakende reactor

Op grote schaal gebruikt in HVDC-transmissiesystemen en DC-aandrijfapparatuur om rimpelstroom te verminderen en DC-uitgang te stabiliseren.

Classificatie op spanningsniveau

Hoogspanningsreactoren

Geschikt voor spanningsniveaus van 6 kV, 10 kV, 20 kV, 35 kV en hoger.

Veel voorkomende typen zijn onder meer:

• Seriereactoren met hoge- spanning
• Huidige-beperkende reactoren
• Filterreactoren
• Shuntreactoren
• Het starten van reactoren
• Gladmakende reactoren
• Reactoren in evenwicht brengen

Laagspanningsreactoren.-

Ontworpen voor systemen met een vermogen van 380V, 400V, 450V, 480V, 600V en 690V.

Veel voorkomende toepassingen zijn onder meer:

• Reactoren uit de condensatorserie
• Harmonische filterreactoren
• Ingangs-/uitgangsreactoren met frequentieomvormers
• Gladmakende reactoren

Hoofdfuncties van reactoren

Functies van seriereactoren

1. Inschakelstroom beperken

Seriereactoren verminderen de schakelstootstroom tijdens het bekrachtigen van de condensatorbank, waardoor condensatoren en schakelapparaten worden beschermd.

2. Harmonischen onderdrukken

Ze onderdrukken hogere harmonischen- in het energiesysteem en voorkomen harmonische versterking, waardoor condensatoren worden beschermd en de stroomkwaliteit wordt verbeterd.

Functies van huidige-beperkingsreactoren

Stroombeperkende reactoren- worden voornamelijk gebruikt om kortsluitstroom- in energiesystemen te beperken.

Wanneer er een fout optreedt, gebruikt de reactor zijn inductieve reactantie om de foutstroom binnen een toegestaan ​​bereik te beperken, waardoor stroomonderbrekers en schakelapparatuur de foutstroom veilig kunnen onderbreken.

De meeste huidige- beperkende reactoren gebruiken een luchtkern- vanwege de uitstekende lineaire reactantie-eigenschappen en stabiele prestaties.

Toepassingen van filterreactoren

Filterreactoren zijn in serie geschakeld met condensatorbanken om serieresonante circuits te vormen voor het filteren van gespecificeerde harmonische frequenties.

Bij de fundamentele frequentie gedraagt ​​de filtertak zich capacitief en kan tegelijkertijd blindvermogencompensatie bieden.

Een typische AC-filtertak bestaat uit:

• AC-filtercondensator
• AC-filterreactor
• Om aan verschillende harmonische filtervereisten te voldoen, is de inductantie van de filterreactor vaak instelbaar door:
• Tik op wisselaars
• Instelbare wikkelafstand
• Meerdere kronkelende structuren

Conclusie

Reactoren zijn onmisbare componenten in moderne elektrische energiesystemen. Ze worden veel gebruikt voor onderdrukking van harmonischen, compensatie van reactief vermogen, spanningsstabilisatie en kortsluitstroombegrenzing.

Met de snelle ontwikkeling van vermogenselektronica, duurzame energiesystemen en industriële automatisering zijn reactoren steeds belangrijker geworden bij het verbeteren van de energiekwaliteit, het verbeteren van de bescherming van apparatuur en het garanderen van de betrouwbare werking van moderne elektriciteitsnetten.