Reaktor z filtrem suchym

Reaktor z filtrem suchym firmy Jiangshan Yulan Transformer Co., Ltd. został zaprojektowany do kompensacji mocy biernej w oparciu o kondensatory i ograniczania harmonicznych w systemach zasilania średniego napięcia. Zainstalowany szeregowo z baterią kondensatorów, dławik pomaga ograniczyć prąd rozruchowy przełączania kondensatorów, kontrolować wzmocnienie harmonicznych i ustalić wymaganą charakterystykę impedancji dostrojonego lub odstrojonego obwodu filtra.

Reaktor z filtrem typu suchego wykorzystuje system izolacji typu suchego z laminowanym żelaznym rdzeniem i rozproszonymi szczelinami powietrznymi. Jego indukcyjność jest ustalona zgodnie z określonym projektem elektrycznym. W porównaniu z reaktorem szeregowym zanurzonym w oleju, konfiguracja typu suchego eliminuje olej izolacyjny i może być brana pod uwagę w podstacjach wewnętrznych, kompaktowych urządzeniach kompensacyjnych i instalacjach, w których należy zminimalizować wymagania dotyczące zarządzania olejem i ochrony przeciwpożarowej.

Ostateczną wartość znamionową reaktora, indukcyjność i procent reaktora należy określić na podstawie baterii kondensatorów, napięcia systemu, częstotliwości i warunków harmonicznych aplikacji.

Przegląd produktu

Baterie kondensatorów zainstalowane w celu kompensacji mocy biernej mogą oddziaływać z impedancją systemu elektroenergetycznego. W pewnych warunkach pracy interakcja ta może wzmocnić istniejące harmoniczne lub wytworzyć nadmierny prąd przejściowy podczas przełączania kondensatorów.

Dławik szeregowy jest połączony szeregowo z baterią kondensatorów w celu modyfikacji impedancji gałęzi kompensacyjnej.

W zależności od wybranego procentu reaktora i projektu systemu może on spełniać kilka funkcji:

· Ogranicz prąd rozruchowy przełączania kondensatora

· Zmniejsz ryzyko wzmocnienia harmonicznych

· Przesunięcie charakterystyki rezonansu kombinacji kondensator-układ

· Utwórz dostrojoną gałąź filtra, jeśli jest ona zaprojektowana dla określonej częstotliwości harmonicznej

· Zmniejszenie naprężeń wywieranych na jednostki kondensatorów i powiązany sprzęt przełączający

· Zapewnij wymaganą reaktancję indukcyjną dla obwodu kompensacyjnego

Dlatego też dławik filtrujący nie jest wybierany niezależnie od baterii kondensatorów. Parametry reaktora i kondensatora należy oceniać w ramach tego samego systemu kompensacji.

Zasada działania

Reaktor jest połączony szeregowo z baterią kondensatorów. Jego reaktancja indukcyjna zmienia impedancję gałęzi kondensatora i wpływa na częstotliwość rezonansową obwodu.

W przypadku filtra dostrojonego indukcyjność i pojemność są wybierane tak, aby zapewnić wymaganą odpowiedź wokół docelowej częstotliwości harmonicznej. W przypadku odstrojonej baterii kondensatorów dławik jest zwykle wybierany tak, aby odsunąć punkt rezonansowy systemu od dominujących częstotliwości harmonicznych, a nie stworzyć ostro dostrojony filtr.

Odpowiedni procent reaktora zależy od zastosowania. Typowe wartości projektowe mogą obejmować różne wartości procentowe, takie jak 5%, 6%, 7% lub inne wartości specyficzne dla projektu, ale prawidłową wartość należy określić na podstawie badania systemu, a nie wybrać jako uniwersalną specyfikację.

Reaktor ogranicza również szybkość i wielkość prądu podczas zasilania kondensatora. Zmniejsza to obciążenie elektryczne modułów kondensatorów, styczników lub urządzeń przełączających i pomaga poprawić warunki pracy gałęzi kompensacyjnej.

Główna konstrukcja

1. Laminowany rdzeń żelazny z rozproszonymi szczelinami powietrznymi

Rdzeń jest złożony z laminatów stali elektrotechnicznej z rozmieszczonymi szczelinami powietrznymi. Struktura szczeliny powietrznej zapewnia wymaganą reluktancję magnetyczną i pomaga utrzymać zaprojektowaną indukcyjność przy określonym prądzie roboczym.

Zaciskanie rdzenia i wzmocnienie mechaniczne mają na celu kontrolę wibracji i utrzymanie stabilności konstrukcji podczas normalnej pracy i określonych warunków zwarciowych.

2. Uzwojenie miedziane

W uzwojeniu zastosowano przewody miedziane dobrane zgodnie z prądem znamionowym i wymaganiami termicznymi reaktora.

W przypadku konstrukcji suchej uzwojenie można zaizolować za pomocą systemu żywicy epoksydowej odlewanej próżniowo. Ostateczny układ uzwojeń zależy od klasy napięcia, prądu, obciążenia cieplnego i wymagań izolacyjnych projektu.

3. Izolacja z żywicy lanej

System izolacji suchej zapewnia izolację elektryczną pomiędzy uzwojeniem a uziemionymi elementami konstrukcyjnymi.

Odlewanie próżniowe może zmniejszyć puste przestrzenie w systemie izolacyjnym i zapewnić sztywną strukturę mechaniczną. Konfigurację izolacji określa się w zależności od wymaganego poziomu izolacji i warunków środowiskowych.

4. Wsparcie mechaniczne i kontrola wibracji

Zespół reaktora zawiera wsporniki izolacyjne, elementy zaciskowe i elementy kontrolujące wibracje.

Elementy te zostały zaprojektowane w celu utrzymania stabilności uzwojenia i rdzenia podczas normalnej pracy oraz w określonych warunkach przejściowych lub zwarciowych.

5. Monitorowanie temperatury i chłodzenie

Można zastosować czujniki temperatury do monitorowania temperatury roboczej reaktora.

W zależności od prądu znamionowego i konstrukcji termicznej reaktor może wykorzystywać chłodzenie powietrzem naturalnym lub chłodzenie powietrzem wymuszonym. W razie potrzeby można włączyć funkcje alarmu i sterowania wentylatorem.

Dane techniczne

W poniższej tabeli przedstawiono główne parametry, które należy potwierdzić podczas wyjaśniania technicznego. Dokładne wartości zależą od baterii kondensatorów i konstrukcji systemu zasilania.

Uwaga techniczna: Procent reaktora, indukcyjność, prąd znamionowy i docelowa częstotliwość strojenia nie powinny być traktowane jako specyfikacje zamienne. Należy je obliczyć łącznie z baterią kondensatorów i impedancją systemu.

Procent reaktora i wybór filtra

Procent reaktora jest ważnym parametrem podczas konfigurowania gałęzi filtra baterii kondensatorów.

Przedstawia zależność między reaktancją indukcyjną reaktora a reaktancją pojemnościową kondensatora przy częstotliwości podstawowej. Różne wartości procentowe reaktora powodują różne charakterystyki rezonansowe.

Z tego powodu nie należy wybierać reaktora tylko dlatego, że powszechnie stosuje się określony procent.

Przy wyborze zwykle bierze się pod uwagę:

· Napięcie systemowe

· Częstotliwość podstawowa

· Napięcie i pojemność baterii kondensatorów

· Wymagana moc bierna

· Istniejące widmo harmoniczne

· Dominujące rzędy harmoniczne

· Wytrzymałość zwarciowa sieci

· Impedancja transformatora

· Charakterystyka kabla i linii

· Oczekiwana częstotliwość przełączania kondensatorów

· Wymagana wydajność filtra

· Obowiązujące normy i specyfikacje klienta

W przypadku projektów obejmujących znaczne zniekształcenia harmoniczne, przed ostatecznym określeniem parametrów reaktora należy przeprowadzić badanie harmonicznych lub ocenę jakości energii.

Reaktor filtrujący a reaktor odstrojony

Terminy reaktor filtrujący i reaktor odstrojony opisują różne cele projektowe i nie powinny być używane zamiennie.

Ostateczną konfigurację należy wybrać zgodnie z rzeczywistym widmem harmonicznych i projektem układu kompensacji.

Kluczowe cechy projektu

Konstrukcja sucha, bezolejowa

Reaktor nie zawiera oleju izolacyjnego. Eliminuje to uzupełnianie oleju, kontrolę wycieków oleju i wymianę oleju z rutynowej konserwacji.

Konfigurację tę można rozważyć w przypadku podstacji wewnętrznych i kompaktowych instalacji kompensacji kondensatorów, gdzie preferowana jest konstrukcja bezolejowa.

Naprawiono indukcyjność

Reaktor zapewnia z góry określoną indukcyjność, a nie reaktancję regulowaną w sposób ciągły. Jego parametry elektryczne dobierane są na etapie projektowania w oparciu o wymaganą kompensację i funkcję kontroli harmonicznych.

Ograniczenie prądu przełączania kondensatora

Kiedy bateria kondensatorów jest pod napięciem, może wystąpić prąd przejściowy. Dławik szeregowy zwiększa impedancję obwodu i pomaga ograniczyć wielkość i szybkość prądu przełączającego.

Rzeczywisty efekt ograniczenia zależy od konfiguracji baterii kondensatorów, metody przełączania i impedancji systemu.

Kontrola harmonicznych i rezonansowych

Odpowiednio dobrany dławik szeregowy zmienia charakterystykę impedancyjną i rezonansową gałęzi kompensacyjnej. W zależności od konstrukcji może służyć do filtrowania dostrojonego lub odstrajania.

Samego reaktora nie należy opisywać jako eliminującego wszystkie harmoniczne. Jego działanie zależy od pełnej konfiguracji układu kondensator-dławik.

Monitorowanie temperatury

Do reaktora można włączyć monitorowanie temperatury. W przypadku projektów o wyższym natężeniu prądu można zapewnić funkcje chłodzenia wymuszonym obiegiem powietrza i sterowania wentylatorem, jeśli wymagają tego obliczenia termiczne.

Typowe zastosowania

Reaktor z filtrem suchym może być przeznaczony do systemów kompensacji opartych na kondensatorach w zastosowaniach takich jak:

· Systemy dystrybucyjne 10 kV i 35 kV

· Podstacje wewnętrzne i rozdzielnie

· Zakłady przemysłowe i parki przemysłowe

· Systemy energetyczne górnictwa i przemysłu ciężkiego

· Systemy kompensacji mocy biernej baterii kondensatorów

· Instalacje ograniczające harmoniczne

· Projekty poprawy jakości energii

· Systemy z częstym przełączaniem kondensatorów

· Kompaktowy sprzęt kompensacyjny w pomieszczeniach zamkniętych

Odpowiednią moc reaktora należy określić na podstawie charakterystyki elektrycznej całego systemu kompensacji.

Informacje dotyczące wyboru dla kupujących

Do wyceny projektu przydatne są następujące informacje:

1. Napięcie znamionowe systemu

2. Częstotliwość systemu

3.  Wymagana moc bierna w kvar lub Mvar

4. Napięcie znamionowe baterii kondensatorów

5.  Pojemność baterii kondensatorów

6.  Wymagany procent lub indukcyjność reaktora, jeśli już określono

7.  Docelowy porządek harmonicznych w przypadku dostrojonych zastosowań filtrów

8.  Zmierzone lub obliczone widmo harmoniczne

9.  Pojemność zwarciowa lub impedancja zwarciowa

10. Miejsce instalacji

11.  Temperatura otoczenia i wysokość

12.  Instalacja wewnątrz lub na zewnątrz

13.  Obowiązujące normy IEC, GB lub specyficzne dla projektu

14.  Wymagane badania rutynowe, typu lub specjalne

Jeśli procent reaktora lub indukcyjność nie zostały jeszcze określone, parametry baterii kondensatorów i dostępne informacje o systemie można udostępnić do przeglądu technicznego.

Możliwość produkcji i testowania

Reaktor z filtrem suchym jest produkowany przez firmę Jiangshan Yulan Transformer Co., Ltd., założoną w 1999 roku w Jiangshan, Zhejiang, Chiny.

Yulan produkuje transformatory i dławiki do klasy 110 kV. Firma zajmuje powierzchnię około 35 000 m², w tym halę produkcyjną o powierzchni 15 000 m² i zatrudnia ponad 75 pracowników, w tym personel inżynieryjny i techniczny.

Zaplecze produkcyjne i badawcze obejmuje:

· 80-tonowy sprzęt dźwigowy

· Instalacja suszenia próżniowego w fazie lotnej nafty o mocy 400 kW dla produktów klasy 110 kV

· Sprzęt do badania impulsów 1200 kV

· Sprzęt do badania napięcia wytrzymywanego o częstotliwości sieciowej 400 kV

· Sprzęt do badań indukcyjnych 300 kV

· Sterowany komputerowo sprzęt do nawijania pionowego

· Linie do cięcia wzdłużnego i poprzecznego rdzenia

· Urządzenia do nawijania folii

· Hydrauliczne urządzenia prasujące

· Inny sprzęt do produkcji i testowania transformatorów i reaktorów

Dostępne zaplecze produkcyjne i badawcze pozwala na dostosowanie konfiguracji reaktora i programu testów do wymagań technicznych poszczególnych projektów.

Zarządzanie jakością i testowanie

Jiangshan Yulan Transformer Co., Ltd. obsługuje następujące systemy zarządzania:

· System Zarządzania Jakością ISO 9001:2015

·  System zarządzania środowiskowego ISO 14001

·  ISO 45001:2018 System Zarządzania Bezpieczeństwem i Higieną Pracy

W przypadku projektów reaktorów mające zastosowanie wymagania testowe są określone na podstawie projektu produktu, obowiązującej normy i specyfikacji klienta.

Tam, gdzie jest to wymagane, dokumentacja techniczna może zawierać odpowiednie raporty z testów i zapisy z kontroli fabrycznej.

W przypadku projektów eksportowych obowiązujące wymagania IEC, wymagania rynku docelowego i specyfikacje klienta powinny zostać potwierdzone na etapie wyjaśnienia technicznego.

Reaktory suche a reaktory zanurzone w oleju

Wybór pomiędzy konstrukcją suchą a konstrukcją zanurzoną w oleju zależy od napięcia znamionowego, prądu, pojemności, środowiska instalacji, wymagań termicznych i specyfikacji projektu.

To porównanie jest ogólnym odniesieniem inżynierskim. Ostateczny wybór sprzętu powinien opierać się na specyfikacji projektu i studium systemu.

Dokumentacja techniczna

W zależności od projektu i umowy dokumentacja dostawy może obejmować:

· Specyfikacja techniczna produktu

· Rysunek poglądowy

· Informacje z tabliczki znamionowej

· Schemat elektryczny lub schemat okablowania sterującego, jeśli ma to zastosowanie

· Raport z rutynowego testu

· Dokumentacja kontroli fabrycznej

· Instrukcja instalacji i obsługi

· Certyfikat produktu

· Odpowiednie certyfikaty zarządzania jakością

Dokładny pakiet dokumentacji powinien zostać potwierdzony podczas wyceny i przeglądu umowy.

Często zadawane pytania

1. Co to jest reaktor z filtrem suchym?

Reaktor szeregowy z filtrem suchym jest urządzeniem indukcyjnym połączonym szeregowo z baterią kondensatorów. Modyfikuje impedancję gałęzi kompensacyjnej, pomaga ograniczyć prąd przełączania kondensatora i może być stosowany do filtrowania lub odstrajania harmonicznych, w zależności od projektu systemu.

2. Jaka jest różnica pomiędzy dławikiem filtrującym a dławikiem bocznikowym?

Dławik bocznikowy jest połączony równolegle z systemem elektroenergetycznym i służy głównie do pochłaniania pojemnościowej mocy biernej z linii i kabli.

Reaktor szeregowy z filtrem jest połączony szeregowo z baterią kondensatorów. Do jego głównych funkcji należy zmiana impedancji gałęzi kompensacyjnej, ograniczanie prądu przełączającego oraz kontrolowanie charakterystyk harmonicznych lub rezonansowych.

3. Co oznacza procent reaktora?

Procent reaktora opisuje zależność między reaktancją częstotliwości podstawowej reaktora a reaktancją pojemnościową kondensatora. Wpływa to na charakterystykę rezonansową gałęzi kondensator-dławik.

Prawidłowa wartość procentowa zależy od systemu i powinna zostać ustalona podczas projektowania technicznego.

4. Czy jeden reaktor może jednocześnie filtrować 3., 5. i 7. harmoniczną?

Nie koniecznie. Pojedyncza dostrojona gałąź filtra jest zwykle zaprojektowana wokół określonej częstotliwości lub zakresu harmonicznych. Jeśli trzeba uwzględnić wiele rzędów harmonicznych, może być wymaganych wiele gałęzi filtrów lub inna strategia filtrowania.

Przed wyborem konfiguracji dławika należy ocenić widmo harmonicznych i impedancję systemu.

5. Czy reaktor szeregowy eliminuje harmoniczne?

Nie. Dławik zmienia charakterystykę impedancji i częstotliwości gałęzi kondensatora. Jego skuteczność w ograniczaniu harmonicznych zależy od kompletnej konstrukcji filtra, obejmującej kondensator, reaktor, impedancję systemu i istniejące źródła harmonicznych.

6. Czy dławik chroni kondensatory podczas przełączania?

Dławik szeregowy może pomóc w ograniczeniu prądu rozruchowego przełączania baterii kondensatorów i zmniejszeniu przejściowych naprężeń elektrycznych. Rzeczywisty efekt ochrony zależy od konfiguracji baterii kondensatorów i sprzętu przełączającego.

7. Czy reaktor można stosować w sieci 10 kV lub 35 kV?

Tak, reaktory serii suchej można zaprojektować do zastosowań średniego napięcia, takich jak systemy 10 kV i 35 kV. Prąd znamionowy, poziom izolacji, indukcyjność i procent reaktora należy określić na podstawie konkretnego systemu kompensacji.

8. Czy reaktor można zainstalować w pomieszczeniu zamkniętym?

Tak. Konstrukcja sucha nadaje się do odpowiednich instalacji wewnętrznych. Ostateczny projekt powinien uwzględniać temperaturę otoczenia, wentylację, poziom zanieczyszczenia, wymagania dotyczące izolacji, prześwity i rozpraszanie ciepła.

9. Czy Yulan może wyprodukować dostosowany reaktor filtrujący?

Tak. Yulan może skonfigurować reaktor zgodnie z wymaganym napięciem, prądem, indukcyjnością, procentem reaktora, warunkami instalacji, metodą chłodzenia i obowiązującymi normami technicznymi.

10. Jakie informacje należy podać w celu wyceny?

Do wstępnej oceny technicznej należy podać napięcie systemu, częstotliwość, pojemność baterii kondensatorów, napięcie kondensatora, wymagane Mvar lub kvar, procent lub indukcyjność reaktora, jeśli jest znana, informacje o harmonicznych i warunki instalacji.

Jeżeli parametry reaktora nie zostały jeszcze określone, do przeglądu technicznego można udostępnić schemat jednokreskowy i informacje o banku kondensatorów.