Реакторы

Реакторы или индуктивные катушки без стальных сердечников (с постоянным индуктивным сопротивлением) устанавливаются между секциями сборных шин, на отходящих линиях питания потребителей или собственных нужд для ограничения токов короткого замыкания и увеличения остаточного напряжения на шинах источника питания при коротких замыканиях.
Эффективность установки реактора при коротком замыкании видна из рисунка. Токоограничивающая способность реактора определяется величиной его индуктивного сопротивления в процентах хр.
Индуктивное сопротивление шинных секционных реакторов составляет 8—12%, линейных 8—6%- С целью уменьшения в нормальных условиях падения напряжения в реакторе перетоки мощности между секциями сборных шин рассчитываются и выдерживаются в эксплуатации минимальными. При величине х = 6-8% потеря напряжения при протекании по линии тока нагрузки невелика и составляет не более 4—5%. что не ощущается токоприемниками. Во время протекания тока короткого замыкания падение напряжения на реакторе резко возрастает, за счет чего повышается остаточное напряжение на шинах питания и надежность работы остальной части электрической установки увеличивается.
Чтобы при протекании токов короткого замыкания не возникло остаточных деформаций, разрывов витков или межвитковых замыканий, реакторы должны обладать высокой механической прочностью. Усилия, действующие на витки обмоток реакторов при протекании токов короткого замыкания, передаются на стойки, натяжные болты и вызывают в них значительные механические напряжения. Электродинамические усилия между фазами реакторов во время коротких замыканий периодически меняются от максимально растягивающей до минимально сжимающей величины и действуют на опорные изоляторы, на которых установлены фазы реакторов.
Наибольшее распространение в закрытых распределительных устройствах до 35 кв. получили сухие бетонные реакторы (РБ, РБАС). В последние годы в эксплуатацию ведены реакторы с изолирующими стойками из полиэфирного оргстекла. Такие реакторы легче и имеют меньшие размеры. В ОРУ 35—110 кв. применяются масляные реакторы.
Схематический разрез бетонного реактора дан на рис. 5-18. Обмотка реактора проходит в бетонных стойках, создающих механическую прочность конструкции. После сушки бетонные стойки покрываются влагостойким лаком. В случае нарушения лакового покрова или хранения бетонных реакторов до монтажа на открытом воздухе бетон быстро впитывает в себя влагу и его импульсная прочность и сопротивление снижаются в 2—3 раза.
Снижение сопротивления бетонных стоек не сказывается на работе реактора в нормальных условиях, но при коротком замыкании, когда падение напряжения на реакторе резко возрастает, происходят массовые перекрытия между витками через стойки, вследствие чего фактическая индуктивность реактора понижается и эффективность его установки падает. Кроме того, при появлении перенапряжения, кроме межвитковых замыканий реактора, возможны перекрытия обмотки через бетон и опорные изоляторы на землю. Поэтому, если сопротивление изоляции бетонных стоек в эксплуатации снижается, реакторы следует сушить и вновь покрывать лаком. Покрытие бетона эпоксидной смолой позволяет применять бетонные реакторы для наружных установок.
Сдвоенные реакторы представляют собой реактор с обмоткой, разделенной на две секции, имеющие одинаковое направление витков. Включение концов секций в цепь производится таким образом, чтобы в нормальных условиях магнитные поля секций были направлены встречно.
Сдвоенные реакторы применяются на электростанциях на линиях питания собственных нужд или в главных схемах коммутации ТЭЦ и могут устанавливаться с горизонтальным и вертикальным расположением фаз.
Камеры ЗРУ 6—35 кв., в которых устанавливаются сухие реакторы, должны иметь устройства вентиляции или вытяжные трубы для отвода выделяющегося тепла. Реакторы должны размещаться вдали от металлических конструкций других аппаратов во избежание перегрева последних паразитными токами.
У масляных реакторов обмотка намотана на изоляционный цилиндр и помещена в масло. С целью уменьшения потерь в стенках бака применяются электромагнитные экраны (короткозамкнутые витки около стенок бака, расположенные концентрично обмотке). Магнитный поток, созданный токами в короткозамкнутых витках, компенсирует ту часть магнитного потока, образованного обмоткой, которая замыкается через бак. Масляные реакторы снабжены расширителями, газовыми реле, масло указателями, термосигнализаторами, арматурой и пр.