1.9.5. Вибір реакторів

Реактори вибирають по номінальним параметрам:

напрузі U_ном, тривалому струму І_ном та індуктивному опору х_р (у відсотках), і перевіряють на термічну і динамічну стійкість при КЗ. Частіше за все струмообмежуючі реактори застосовують в мережах 6-10 кВ.

Для одинарного реактора індуктивний опір

Для здвоєного реактора треба враховувати втрату напруги на першій ділянці:

Рис. 23. Схема здвоєного реактора

Опір одного плеча здвоєного реактора при відсутності в схемі КЗ буде дорівнювати:

Наявність магнітного зв’язку між гілками реактора дозволяє зменшити втрату напруги в реакторі в нормальному режимі без зниження струмообмежуючої здатності при КЗ .Коефіцієнт магнітного зв’язку ідентичних гілок обмотки реактора буде:

.

Оскільки , то:

.

Якщо позначити через – індуктивний опір плеча реактора без урахування явища взаємоіндукції, то можна записати остаточно:

,

Частіше всього К_зв =0,5, тоді:

.

В нормальному режимі, якщо І₁=І₂ , опір плеча здвоєного реактора в два рази менше ніж у одинарного реактора з такою ж індуктивністю обмотки.

У разі КЗ на першій гілці здвоєного реактора струм гілки зростає приблизно вдесятеро в порівнянні з номінальним, і тоді:

.

Звідси очевидні переваги здвоєного реактора в порівнянні з одинарним реактором з тими ж параметрами обмотки. В здвоєному реакторі опір його напівобмотки в нормальному режимі вдвічі менший ніж у одинарному з такими ж номінальними параметрами, що зменшує втрати у середині реактора, а при КЗ цей опір зростає майже в два рази і стає рівним опору такого ж одинарного реактора.

Отже, розрахунок струмів КЗ в схемах з одинарними і здвоєними реакторами можна проводити, не враховуючи, який це реактор, одинарний або ж здвоєний. Реактор вибирають так:

Необхідно, щоб:

,

де U_мер – напруга мережі, куди ставиться реактор.

.

Перевірка за умов КЗ виконується по динамічній та термічній стійкостям:

,

.

Найвідповідальнішим моментом при виборі реактора є визначення його опору по умові обмеження струмів КЗ за ним до рівня номінального струму відключення вимикача або іншого якого-небудь комутаційного апарату. Схему для вибору реактора можна уявити собі так: (рис.24 ) :

Рис. 24. Схема вибору реактора

Схема заміщення для такої розрахункової схеми приведена на рис. 25. Струм КЗ у разі відсутності реактора можна записати, як І_пос (системи). При введенні реактора в схему струм в ланцюзі вимикача при КЗ в точці К2 матиме значення:

І_{пор +} І _пп ,

де І_пор – початкове значення періодичної складової струму КЗ в схемі з реактором.

І_пп – струм підживлення точки КЗ від поблизу розташованих двигунів

Необхідно, щоб забезпечувалася умова:

. (44)

Так як , то необхідний опір реактора можна записати, як:

. (45)

Підставивши вираз І_пор з (44) в (45) отримаємо такий вираз:

_. (46)

Так як:

Рис. 25. Схема заміщення

,

то підставивши це значення в (46) отримаємо остаточно:

Вибране значення опору реактора округляють до найближчого більшого по каталогу і уточнюють величини струму КЗ від системи, який протікає через реактор, потім проводять перевірку вибраного реактора на втрату напруги в нормальному режимі по формулі:

.

В цій формулі величина x_р виражається в Омах, а φ – кут зсуву між U_c і І_фор в ланцюзі з реактором. Розрахунок втрати напруги проводиться без урахування активного опору реактора, величина якого у багато разів менше індуктивного.

Після вибору реактора визначається залишкова напруга на шинах до реактора при КЗ за ним. Повинна дотримуватися така умова:

,

або:

.

Реактор перевіряється на термічну стійкість:

,

де I_терм – номінальний струм термічної стійкості (із довідника) t_терм – час протікання I_терм ( із довідника). Звичайно t_терм =8с.

Перевірка на динамічну стійкість:

,

де i_дин – струм динамічної стійкості

i_уд – ударний струм КЗ

Динамічна стійкість перевіряється тільки у тих бетонних реакторів, індуктивний опір яких менше 3%.