Конструкции дугогасящих ректоров

Конструкции дугогасящих реакторов близки к конструкциям масляных трансформаторов: в бак, заполненный трансформаторым маслом, помещена магнитная система с обмоткой. Дугогасящие реакторы различаются главным образом выполнением магнитных систем (магнитопроводов) и способами регулирования их индуктивностей. В настоящее время выпускаются реакторы с распределенным воздушным зазором (рис. 2.11), плунжерного типа (рис. 2.12) и с подмагничиванием (рис. 2.13 и 2.14).

Рис. 2.11. Дугогасящий реактор с магнитопроводом с распределенным

воздушным зазором

Схема конструкции реактора с магнитопроводом с распределенным воздушным зазором приведена на рис. 2.11, а. Распределенный воздушный зазор 1 обеспечивает линейность вольтамперной характеристики реактора при изменении напряжения от нуля до фазного значения (рис. 2.11, б). Обмотка 2 имеет ответвления 3 для ступенчатого регулирования индуктивного сопротивления реактора. Такую конструкцию имеют магнитопроводы, выпускаемых в настоящее время отечественными заводами реакторов типа ЗРОМ (З – заземляющий, Р – реактор, О – однофазный, М – масляный). Недостаток этих реакторов заключается в том, что изменение настройки индуктивности реактора производят при отключении реактора от сети и осуществляют эту регулировку вручную ступенями с помощью переключателя ответвлений, расположенного на крышке бака.

Схема реактора с магнитопроводом плунжерного типа представлена на рис. 2.12. Магнитная система 1 имеет перемещающиеся стержни 2 типа плунжеров, с помощью которых можно плавно регулировать воздушный зазор 3 внутри обмотки 4. Перемещение стержней осуществляется с помощью электродвигательного привода с дистанционным управлением. Таким образом, магнитопровод обеспечивает плавное дистанционное регулирование индуктивного сопротивления реактора без его отключения от сети, что позволяет автоматизировать настройку компенсации емкостного тока. Это означает, что всякое изменение рабочего состояния сети, вызывающее изменение ее емкостного сопротивления, должно вызывать соответствующее изменение индуктивного сопротивления реактора, необходимое для сохранения резонансной настройки. Однако изменение воздушного зазора требует некоторого времени и поэтому реакторы с магнитопроводами плунжерного типа не могут обеспечить быстродействующей перестройки.

Рис. 2.12. Схема магнитопровода плунжерного типа дугогасящего реактора

Дугогасящие реакторы с подмагничиванием магнитопровода выполняют в двух вариантах: с продольным подмагничиванием (рис. 2.13) и с поперечным подмагничиванием (рис. 2.14). При подмагничивании магнитопровода изменяются его магнитные свойства и магнитное сопротивление. В результате изменяется и индуктивное сопротивление реактора.

Магнитопровод 1 реактора с продольным подмагничиванием (рис. 2.13) выполнен трехстержневым с воздушным зазором 2. На среднем стержне расположена основная компенсирующая обмотка 3. Обмотки подмагничивания 4 расположены на крайних стержнях. Подмагничивание осуществляется выпрямленным током, значение которого изменяется с помощью автоматического регулятора. Чтобы исключить обратное влияние магнитного потока переменного тока основной обмотки на контур подмагничивания, секции обмоток подмагничивания включены встречно. Автоматический регулятор, формирующий сигналы управления на обмотки подмагничивания, должен реагировать на один из характерных параметров режима замыкая фазы на землю: значение или фазу потенциала нейтрали, или значение суммарной емкостной проводимости сети.

Рис. 2.13. Магнитопровод дугогасящего реактора с продольным подмагничиванием

Магнитопровод 1 реактора с поперечным подмагничиванием (рис. 2.14) выполнен двухстержневым. На каждом стержне размещаются основная обмотка 2 и обмотка управления (подмагничивания) 3. Подмагничивание осуществляют выпрямленным током, значение которого изменяется с помощью автоматического регулятора. Магнитный поток переменного тока замыкается через подмагничиваемые участки стержней 4, воздушные зазоры 5 и ярма 6. Магнитный поток подмагничивания постоянным током ориентирован поперек магнитного потока переменного тока. Оси обмоток подмагничивания повернуты на 90° относительно осей основных обмоток, что исключает обратное влияние магнитного потока переменного тока на контур подмагничивания. Размещение подмагничиваемых участков магнитопровода внутри основных обмоток уменьшает потоки рассеяния.

Рис. 2.14. Дугогасящий реактор с поперечным подмагничиванием

Реакторы с подмагничиванием обеспечивают возможность автоматической быстродействующей настройки тока компенсации (в течение 1–2 с), т. е. самую гибкую и совершенную систему регулирования, удовлетворяющую требованиям любого режима сети – без замыкания и с замыканием на землю.

Из опыта эксплуатации следует, что эффективность компенсации емкостного тока (т. е. отношение числа замыканий на землю неразвившихся в короткие замыкания, к общему числу замыканий) тем выше, чем совершеннее система регулирования и настройки дугогасящих реакторов, а именно: при неизменной настройке реакторов эффективность компенсации тока равна 0,6, при использовании реакторов с ручным ступенчатым регулированием – 0,7, при автоматическом небыстродействующем изменении настройки (реакторы плунжерного типа) – 0,8, при использовании реакторов с подмагничиванием и автоматической быстродействующей настройкой – 0,9.