Лабораторные исследования реактора

Цель работы: ознакомление с методами и средствами ограничения токов короткого замыкания (КЗ) в главной схеме электрических соединений электрических станций и подстанций, типами, конструкциями и параметрами токоограничивающих реакторов (ТОР). Экспериментальное определение параметров ТОР: сопротивлений, собственной и взаимной индуктивности, коэффициентов связи сдвоенных реакторов.

Общие сведения

При подготовке к лабораторной работе необходимо изучить теорию по реакторам (1, №18.1 – 18.3), (3, §7.13 – 7.14), (4. §3.8).

Для ограничения токов КЗ применяют меры как схемного, так и конструктивного характера. К числу мер конструктивного характера относится включение в цель токоограничивающих реакторов – одиночных и сдвоенных.

Основные параметры реактора:

Номинальное напряжение – U_pном

Номинальный ток – I_pном

Номинальное индуктивное сопротивление – Х_рном

Сопротивление реактора обусловлено его собственной индуктивностью L:

Х_рном = 2pצ×L

где ¦ - частота переменного тока, Гц, L – индуктивность, Гн.

Сопротивление реактора выражают в О_мах, процентах или относительных единицах (о.е.), связь между ними устанавливается следующими соотношениями:

(1)

Линейный реактор ограничивает токи КЗ в соответствии с выражением (2) до величины

(2)

где Х_вн - суммарное индуктивное сопротивление схемы от источника до точки установки реактора.

Чем больше Х_рном, тем меньше I_по. Повышение сопротивления реактора увеличивает потерю напряжения на реакторе, что снижает напряжение у электроприемника. При применении реакторов существует противоречие между желаемым повышением Х_рном по условию ограничения токов КЗ и уменьшением Х_рном по условию допустимого напряжения на нагрузке - U_нагр допустимое (U остаточное - рис. 1).

Сдвоенный реактор

Сдвоенный реактор (рис. 3) в значительной мере разрешает отмеченное противоречие одиночного реактора в применении. Его индуктивное сопротивление минимально в рабочем режиме и максимально при КЗ за реактором.

Сдвоенный реактор характеризуется собственной индуктивностью ветви L и взаимной индуктивностью ветвей М. Их отношение

называют коэффициентом связи. К_св зависит от взаимного расположения ветвей. Его значения могут быть 0 < К_св <1. Наша промышленность выпускает сдвоенные реакторы с К_св = 0,5

Результирующее индуктивное сопротивление зависит от режима работы реактора (рис. 3). При сквозном режиме токи в ветвях направлены встречно (рис. 4 а), потоки самоиндукции и взаимоиндукции направлены встречно, поэтому сопротивление каждой ветви

(3)

(4)

Сопротивление реактора (ветви включены параллельно)

(5)

Падение напряжения на реакторе

(6)

в) потока взаимоиндукции нет, поэтому

(7)

Падение напряжения

(8)

При продольном режиме (рис. 4 б) токи в ветвях направлены согласно, поэтому магнитные потоки само- и взаимоиндукции складываются, и сопротивление каждой ветви

(9)

 

Сопротивление реактора

(10)

Падение напряжения

(11)

На основе выражений (4) - (10).можно построить схему замещения сдвоенного реактора (рис. 5).

	I Uск Хск Хск Lск А В Ом % МГн
	I Uск Хск Хск Lск А В Ом % МГн
	I U1 U2 Ха Ха Lа Мав Хав А В В Ом % МГн МГн Ом
	I U1 U2 Х Хв Lв Мв-а Хв-а А В В Ом % МГн МГн Ом