تحقیق درباره راكتور های قدرت

تحقیق درباره راكتور های قدرت

8-1- مقدمه:
راكتور قدرت يكي از تجهيزات شبكه هاي قدرت بشمار مي رود كه در واقع يك بوبين خود القاب هسته هوا يا مغناطيسي كه كاربردهاي بسياري در سيستمهاي قدرت دارد. راكتورهاي قدرت هم بصورت اتصال سري و هم اتصال موازي (شنت) در شبكه قدرت مورد استفاده قرار مي‌گيرند اما راكتوري كه براي اتصال سري طراحي مي شود با راكتوري كه براي اتصال شنت در نظر گرفته مي شود، از نظر ساختمان و وظيفه اي كه بر عهده دارد تفاوت دارد.
از راكتور سري بطور عمده به منظور محدود كردن جريان اتصال كوتاه، تقسيم دلخواه بار در خطوط و مدارات موازي و موارد ديگر استفاده مي شود. از راكتور شنت معمولاً به منظور كنترل توان راكتيو در شبكه استفاده مي شود براي مثال براي جبران اثر خازني خطوط انتقال طويل به ولتاژ زياد راكتور شنت مناسب در هر دو انتهاي خط نصب مي گردد.
در اين فصل منحصراً درباره راكتور سري كه به منظور محدود كردن جريانهاي اتصال كوتاه بكار مي رود، توضيحات مقدماتي بيان خواهد شد.

8-2- راكتور‌سري‌محدود كننده جريان اتصال كوتاه (current Limitting Reactor):
جريان اتصال كوتاه در شبكه هاي بزرگ و بهم پيوسته در برخي نقاط شبكه
مي تواند بسيار بزرگ باشد و چنانچه ضرورت داشته باشد كه سطح جريان اتصال كوتاه پائين نگه داشته شود مي توان از راكتور با اتصال سري در محل مورد نظر، استفاده كرد.

تحقیق درباره راكتور های قدرت

در توسعه شبكه قدرت نيز گاهي در نقاطي از شبكه جريان اتصال كوتاه مي تواند از مقادير مجاز و تجهيزات نصب شده قبلي بيشتر شود. براي مثال بريكرهاي موجود ممكن است جريان قطع كمتري نسبت به آنچه كه پس از توسعه وجود خواهد داشت، داشته باشند در اين موارد يا بايد تجهيزات را تعويض كرد و يا سطح اتصال كوتاه را پائين نگهداشت. تعويض تجيهزات معمولاً از نظر اقتصادي هزينه بالاتري نسبت به نصب راكتور محدود كننده جريان دارد و بنابراين كاربرد راكتور بصورت سري مدنظر قرار
مي گيرد.
از لحاظ نظري، راكتور محدود كننده جريان بايد بگونه اي طراحي شود كه اندوكتانس آن يا بعبارت ديگر راكتانس آن در حوزه جريانهاي عادي سيستم تا جريانهاي شديد اتصال كوتاه تغييري نكند و ثابت بماند و در واقع بايد بصورت يك اندوكتانس خطي عمل نمايد. وجود مواد مغناطيسي شوند مي تواند سبب بروز رفتار غيرخطي در سيم پيچيها بشود كه نتيجه آن ثابت نبودن اندوكتانس سيم پيچ است. از اين جهت راكتورهاي سري معمولاً بدون هسته مغناطيسي شونده ساخته شده اند و يا در هسته مغناطيسي آنها شكاف ايجاد مي شود.
سيم بندي راكتور معمولاً بصورت دايره اي انجام مي شود و بايد داراي استقامت كاني براي مقاومت در برابر نيروهاي ناشي از عبور جريانهاي اتصال كوتاه را داشته باشد.
شكل (8-1) نمونه اي از راكتورهاي سري با هسته هوا را نشان مي دهد.

8-3- انواع راكتورهاي سري:
راكتورهاي سري بر اساس ساختمان فيزيكي آنها به دو دسته كلي تقسيم مي شوند:
1) راكتور با عايق يا هسته هوا در قالبهاي بتوني بدون حفاظت مغناطيسي.
unsheilded Air Insulated Reactors or Dry Type Reactor or Air Core Recator
2) راكتور روغني (با تانك روغن) با پوشش مغناطيسي و يا غير مغناطيسي.
Cil – Immersed Recator with Magnetic or Non- Magnetic Sheild
در راكتور با هسته هوا سيم بندي بصورت دايره اي شكل پيچيده مي شود و در قالبهاي بتوني و روي استراكچر بتوني نصب مي گردد و بهمين دليل داراي وزن زيادي است. چون فاقد قد پوشش يا تانك فلزي است ميدان مغناطيسي را كتور در فضاي اطراف آن همانند يك سولونوئيد امتداد دارد از اين نظر بايد بگونه اي نصب شود كه از تجهيزات فلزي و مدارات الكتريكي و مخابراتي فاصله كافي را داشته باشد. از نظر استقامت مكانيكي و ديناميكي در برابر جريان اتصال كوتاه بسيار مقاوم است.

تحقیق درباره راكتور های قدرت

راكتانس اين راكتورها در شرايط عادي و اتصال كوتاه تقريباً ثابت است و تغيير چنداني ندارد. از معايب اين راكتورها مشكل خنك سازي آن با Fan است كه بازدهي خوبي ندارد شكل‌(8-1).
در راكتورهاي روغني سيم پيچ يا راكتور در يك تانك پر از روغن همانند يك ترانس قدرت نصب مي گردد. مشكل پراكندگي ميدان مغناطيسي با قرار دادن تعدادي ورقه هاي آهني در اطراف سيم پيچ راكتور كه ايجاد يك مسير مغناطيسي براي خطوط قواي مغناطيسي خارج از سيم پيچ مي نمايد، برطرف شده است. ورقه هاي آهني همانند يك قفس اطراف سيم پيچ نصب مي گردند و از يكديگر عايق مي شوند بطوريكه مسير جريانهاي القائي كوچكتر باشد. وجود پوشش يا حفاظ مغناطيسي سبب مي شود كه رلوكتانس در مسير ميدان مغناطيسي كاهش يافته و در نتيجه راكتانس كلي راكتور در شرايط عادي كاركرد حدود 10 تا 15 درصد از راكتانس آن در شرايط اتصال كوتاه بزرگتر باشد. بهنگام وقوع اتصال كوتاه حفاظ آهني اشباع مي شود و راكتور همانند يك راكتور با هسته هوا عمل مي كند. براي اين راكتورها مقادير نامي بر اساس شرايط اتصال كوتاه محاسبه و بيان مي گردد. افزايش 10 تا 15 درصدي راكتانس در شرايط غير اتصال كوتاه چندان مورد توجه قرار نمي گيرد.
در طرح ديگري از راكتورهاي روغني براي جلوگيري از پراكندگي ميدان مغناطيسي از يك استوانه مسي يا آلومينيومي كه سيم پيچ را احاطه مي كند، استفاده مي شود. سيم پيچ و استوانه محافظ در تانك پر از روغن قرار مي گيرند. جريانهاي القائي در استوانه سبب ايجاد ميدان مغناطيسي مخالف ميدان سيم پيچ مي شود و نتيجه آن است كه فلوي راكتور بين سيم پيچ و حفاظ استوانه اي مسير خود را كامل مي كند و در خارج استوانه مزبور ميدان مغناطيسي تقريباً وجود ندارد. چون در اين راكتورها از ماده مغناطيسي استفاده نمي شود راكتانس تقريباً در تمام شرايط كاري ثابت است كه مزيت عمده اين راكتورها بشمار مي رود. اما وجود جريانهاي گردشي در استوانه سبب تلفات اهمي
مي شود. هر چه شعاع استوانه بزرگتر باشد اين جريانها كوچكتر بوده و تلفات كمتر است ولي حجم تانك و مقدار روغن مورد نياز بيشتر خواهد بود. وجود اين تلفات از معايب اين نوع راكتور بشمار مي رود. در راكتورهاي روغني خنك سازي توسط گردش روغن در

تحقیق درباره راكتور های قدرت

پسورد فایل: www.bazaarfile.ir

مطالعه بیشتر