Одинарные реакторы

Эффективность использования одинарного реактора зависит от параметров электрической сети и мощности КЗ, поступающей от источников электрической энергии к точке его подключения (точка К1 на рис. 8.3). При этом требуемое сопротивление цепи КЗ до точки К2 при базисном токе и базисной мощности , где будет определяться выражениями:

или (8.1)

где эквивалентное индуктивное сопротивление системы С.

Рис. 8.3. К определению требуемого индуктивного сопротивления одинарного реактора

При выборе токоограничивающего реактора требуемое индуктивное сопротивление реактора рассчитывают исходя из необходимого уровня мощности КЗ за реактором (или значения тока КЗ ) по формулам (см. рис. 8.3):

где эквивалентное индуктивное сопротивление системы, приведенное к базисным условиям ( и ); и рабочий ток и напряжение сети, соответствующие длительному режиму работы реактора ( ; ).

По току , напряжению сети и индуктивному сопротивлению выбирают реактор с большим ближайшим стандартным номинальным значением , чем рассчитанное по формулам (8.2) и (8.3).

Потери активной мощности в реакторе обычно составляют 0,1 % от проходящей через него мощности. Но даже эти небольшие потери активной мощности приводят к выделению реактором большого количества теплоты. В режиме КЗ, кроме того, реакторы подвергаются воздействию значительных электродинамических сил, возникающих как между фазами, так и между отдельными витками его обмоток. Поэтому выбранный реактор проверяют по электродинамической и термической стойкости току КЗ и, при необходимости, по значению остаточного напряжения в узле сети при КЗ за реактором:

Уровень остаточного напряжения зависит от отношения сопротивлений и определяется выражением

где уточненное (по параметрам выбранного реактора) значение начального действующего значения периодической составляющей тока КЗ за реактором. Если условие (8.4) не выполняется, то определяют новое расчетное значение (в процентах) по формуле:

где необходимый уровень остаточного напряжения; и рабочий ток и напряжение сети в месте установки реактора ; ). По найденному значению (см. 8.6) вновь выбирают реактор и пересчитывают мощность КЗ или ток КЗ ) за реактором.

Пример 8.1. Выбрать одноцепный токоограничивающий реактор LR (см. рис. 8.4,а) для ограничения мощности КЗ в точке К2 до 200 МВ·А. Мощность КЗ в точке К1, поступающая от системы, составляет 3000 МВ·А. Параметры понижающего трансформатора Т равны: ; ; ; %.

Решение. Схема замещения, составленная по исходной расчетной схеме (см. рис.8.4,а), показана на рис. 8.4,б.

Рис. 8.4. Расчетная схема ( ) и схема замещения (б) к примеру 8.1

1. Определим фактические сопротивления элементов схемы замещения, приведенные к основной ступени напряжения (к точке К₂) в относительных единицах:

· задаемся базисной мощностью и базисным напряжением основной ступени напряжения и определяем базисный ток:

· определим коэффициент трансформации трансформатора Т и базисное напряжение на первой ступени напряжения:

· определим фактические сопротивления элементов схемы замещения в относительных единицах при выбранных базисных условиях:

2. Определим номинальные параметры сети в месте включения токоограничивающего реактора:

Следовательно (см. 8.3 и 8.4), требуемое индуктивное сопротивление реактора, ограничивающее уровень мощности КЗ за реактором с до , будет равно:

или

3. Этим данным ( ) соответствует реактор РБНГ 10 2500 0,35У1 с параметрами:

А; Ом.

Фактическая мощность КЗ за выбранным реактором РБНГ 10 2500 0,35У1 с сопротивлением Ом составляет: