Вопрос 2. Реакторы. Устройство, назначение и основные параметры. Вольт-амперная характеристика.

Токоограничивающие реакторы представляют собой аппараты, предназначенные для ограничения токов КЗ в электрической сети. Применение реакторов позволяет снизить требования к электродинамической и термической стойкости проводников и аппаратов ; облегчить работу ряда элементов электроустановок, в том числе генераторов электростанций, при переходных процессах; снизить стоимость электроустановок и распределительных сетей.

Реактор — это катушка с постоянным индуктивным сопротивлением, включенная в цепь последовательно. В нормальном режиме на реакторе наблюдается падение напряжения порядка 3-4 %, что вполне допустимо. В случае короткого замыкания большая часть напряжения приходится на реактор. Значение максимального ударного тока короткого замыкания рассчитывается по формуле:

где I_H — номинальный ток сети, Xp — реактивное сопротивление реактора. Соответственно, чем выше будет реактивное сопротивление, тем меньше будет значение максимального ударного тока в сети.

Различают бетонные и масляные реакторы:

- бетонные реакторы получили распространение на внутренней установке и на напряжения до 35 кВ. Бетонный реактор представляет собой концентрически расположенные витки изолированного многожильного провода, залитого в радиально расположенные бетонные колонки.

- масляные применяются в сетях с напряжением выше 35 кВ. Масляный реактор состоит из обмоток медных проводников, изолированных кабельной бумагой, которые укладываются на изоляционные цилиндры и заливаются маслом.

По конструктивному исполнению различают одинарные и сдвоенные реакторы, по месту включения - секционные и линейные реакторы, по характеристикам - реакторы с линейной и нелинейной характеристиками, реакторы управляемые и неуправляемые.

Основными параметрами реакторов являются: номинальное напряжение, номинальный длительный ток, реактивность, потери активной мощности при номинальных условиях, проходная мощность, а также параметры, характеризующие термическую и электродинамическую стойкость реакторов.

Линейные реакторы применяются как на электростанциях, так и на подстанциях. Секционные реакторы эффективны только на электростанциях, т.е. там, где к секциям непосредственно подключены генерирующие источники.

Секционные реакторы ограничивают ток КЗ как на сборных шинах электростанций, так и в распределительной сети генераторного напряжения; линейные реакторы ограничивают ток КЗ только в распределительной сети. Наличие линейных реакторов позволяет сохранить достаточно высокий уровень напряжения на сборных шинах электроустановки при КЗ в распределительной сети.

Сопротивление линейных реакторов выбирают, исходя из необходимого ограничения токов КЗ по одному из условий (наиболее жёсткому - расчётному условию): термическая стойкость кабелей распределительной сети (К_б2); коммутационная способность выключателей распределительной сети (Q2); термическая стойкость кабелей питающей сети (К_б1); коммутационная способность выключателей питающей сети (Q1).

В большинстве случаев при развитой распределительной сети лимитирующим фактором является термическая стойкость кабелей этой сети. При этом требуемая реактивность линейного реактора определяется :

_, где

;