Оглавление

РЕФЕРАТ
В данной работе рассматриваются сведения о конструкциях реакторов. В работе показаны особенности конструкции реакторов и параметры, по которым их выбирают.

Рис. 5. Библ.: 3 назв.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..4

1. РЕАКТОРЫ………………………………………………………………..5

1.1. Общие сведения…………………………………………………………5

1.2. Конструкция реакторов..……………………………………………....15

1.3. Выбор реакторов……………………………………………………….21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………..24

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………………..25

ВВЕДЕНИЕ
В современных системах электроснабжения, обладающих практически неограниченными мощностями, токи К.З. могут достичь таких больших значений, что электрооборудование станций и подстанций выбирают с учетом безотказной работы при коротких замыканиях. С ростом отключаемой мощности токов К.З. увеличиваются капитальные затраты и эксплуатационные расходы на сооружение и обслуживание электроустановок и распределительных сетей. Возможны по величине такие токи К.З., для которых выбор электрооборудования и элементов сетей затруднителен. В настоящее время широко используются искусственные меры по ограничению токов К.З. Вариант выбора соответствующего способа ограничения К.З. должен быть обоснован технико-экономическими расчетами. Сравнению должны подлежать капитальные и эксплуатационные расходы рассматриваемых вариантов без ограничения и с ограничением токов К.З. или вариантов с разными способами ограничения токов К.З. При расчетах необходимо учитывать и электрическую сеть, питание которой осуществляется от электроустановки, где должно располагаться ограничивающее средство. Использование средств ограничения токов К.З. позволяет применять менее мощные электрические аппараты, а следовательно, более дешевые и меньшего сечения шины и кабели.

Целью данной лабораторной работы является рассмотрение основных типов токоограничивающих реакторов, а также основных параметров, по которым производится их выбор.


1. РЕАКТОРЫ
1.1. Общие сведения
Современные промышленные предприятия обладают мощными, относящимися к сложным, системами электроснабжения. Они состоят из весьма разветвленных распределительных, в основном кабельных, сетей с многочисленными понижающими подстанциями и распределительными пунктами. На станциях и распределительных пунктах установлено большое число различных видов и типов электрических аппаратов. Если ввод ограничителей токов К.З. и приводит к некоторому увеличению капитальных вложений и эксплуатационных расходов на соответствующей подстанции, то они многократно окупаются, за счет удешевления распределительных сетей и электрооборудования других подстанций. Ограничение токов К.З. может быть достигнуто различными способами. Одним из них является увеличение сопротивления цепи, в которой возникает К.З. Возможно разделение работы питающих агрегатов на соответствующие линии электрических сетей или включение в цепи с короткими замыканиями специальных сопротивлений. Величина тока К.З. может быть значительно уменьшена, если отказаться от параллельной работы генераторов электростанций на общую систему электроснабжения. С технико-экономической позиции это недопустимо из-за снижения уровня надежности обеспечения электрической энергией потребителей и ухудшения экономичности работы генераторов электростанций. Поэтому во всех странах мира наблюдается тенденция объединения электрических станций и отдельных энергосистем в сверхмощные энергосистемы. В то же время подход уменьшения токов К.З. посредством разделения работы источников на отдельные приемники нашел довольно широкое применение. Он заключается в раздельной работе понижающих трансформаторов и линий электросетей. Уменьшение токов К.З. за счет увеличения сопротивления цепи состоит в том, что последовательно во все фазы включают индуктивные или активные сопротивления. Индуктивными сопротивлениями обычно являются катушки с малыми активными сопротивлениями. По другому их называют реакторами. Реакторы широко используются в установках напряжением выше 1000 В. В таких цепях активное сопротивление относительно невелико. Включение индуктивных сопротивлений, реакторов, вызывает значительные ограничения токов К.З. Токоограничивающие активные сопротивления используются, в основном в цепях измерительных трансформаторов напряжения. Ограничение токов К.З. всегда повышает надёжность работы электроустановок потому, что вероятность повреждения электрооборудования при К.З. уменьшается. Меньшие токи К.З. позволяют устанавливать менее мощное, более простое и дешевое электрооборудование. Ответственные установки всегда запитаны по двум линиям электропередачи, В этом случае раздельная работа линий что достигается отключением секционного выключателя на подстанции, дает Меньшее значение токов К.З. в сети. Чтобы уменьшить токи К.З. в кольце-вых электросетях, следует на одной из используемых подстанций кольцо линий разомкнуть. Величину токов К.З. можно существенно ограничить в тех случаях, когда на электрических станциях и подстанциях используются трансформаторы с расщепленными обмотками. Трансформатор с. расщепленной обмоткой представляет собой многообмоточный трансформатор. Он имеет две или более обмотки, рассчитанные на одинаковое напряжение. Эти обмотки подключаются к разным секциям сборных шин станции или подстанции. Наибольшее применение получили трансформаторы с расщепленными обмотками низшего напряжения, В основном это трансформаторы на два или три напряжения. Стоимость таких трансформаторов практически равна стоимости трансформаторов нормальной конструкции. Возможны случаи, когда применяются трансформаторы с тремя, четырьмя и более расщепленными обмотками. Чем больше расщепленных обмоток, тем сложнее конструкции и выше стоимость трансформатора.

Из всех рассмотренных способов ограничения токов К.З. в установках напряжением выше 1000 В получили применение реакторы. Реактор изготавливается таким образом, что витки его катушки изолированы друг от друга, а катушка в целом изолирована от заземленных частей. Для придания катушке жесткости её укрепляют на ..каркасе из изолирующего материла. Концы катушки снабжают зажимами. С их помощью реактор включают в сеть. В трехфазных цепях используются реакторы, образованные из трех однотипных катушек. Ос-новными параметрами, характеризующими реакторы, являются номинальный ток I_р.ном., номинальное напряжение и U_р.ном. и относительное, в процентах, индуктивное сопротивление. Обычно относительное индуктивное сопротивление реактора определяется согласно формуле

где x_р.= L0,001 Ом – индуктивное сопротивление реактора при его индуктивности L, выраженной в миллигенри.

Активное сопротивление реактора относительно, небольшое. При расчетах токов К.З. его обычно не учитывают. В реакторах не используют сердечники из ферромагнитных материалов. Это связано с тем, что значение индуктивности L, а следовательно, и величина индуктивного сопротивления х_р. не зависит от тока, протекающего по обмотке реактора. При наличии ферромагнитного сердечника происходит его насыщение. С увеличением тока, протекающего по катушке реактора его индуктивность уменьшается. Уменьшается и индуктивное сопротивление х_р. Можно реактор снабдить стальным сердечником. При этом параметры его должны быть рассчитаны таким образом, чтобы при насыщении сердечника реактор обладал индуктивностью, достаточной для ограничения расчетного значения тока К.З. Однако в нормальном режиме работы, при ненасыщенном сердечнике, такой бы реактор имел повышенное значение индукгавности, а это привело бы к увеличению потерь напряжения. Реакторы со стальными сердечниками дороже. Потеря энергии в них, из-за гистерезиса и вихревых токов в сердечнике, больше.

На электрических станциях и подстанциях используются различные схе-мы включения реакторов ( рис.1 ). Сравнение этих схем осуществляется по ог


Рис. 1. Основные места установки реакторов в электрических схемах станций



Рис.2. К анализу сдвоенных реакторов

раничивающей способности тока К.З., а также потерям напряжения и энергии в реакторах. Реакторы, установленные в цепях генераторов ( рис.1, а ), осуществляют ограничение токов К.З. в любой точке электросети, питающейся от электростанции. Такие схемы обеспечивают относительно небольшое ограничение токов К.З. Происходит это потому, что расчетный номинальный ток реактора во много раз больше номинального тока генератора. При этом индуктивное сопротивление реактора составляет не более 5...8 %. Небольшое индуктивное сопротивление обусловлено потерей напряжения в реакторах. Через реакторы протекает вся электроэнергия, выработанная генераторами. Если генераторы будут работать с коэффициентом мощности 0,8 и при номинальной нагрузке, то для относительного сопротивления реакторов 0,5...0,8 потери напряжения в них составят 3,4...4,8 %. Чтобы обеспечить номинальное напряжение на сборных шинах станции, необходимо на зажимах генераторов поддерживать напряжение на 3,4...4,8 % выше номинального их напряжения. Генераторы позволяют осуществлять длительную работу при напряжении, превышающем номинальное напряжение генераторов на 5 %. Более чем на 5 % их нагрузка не должна превышать номинальную. Для рассматриваемой схемы (рис.1, а) величина тока К.З. на сборных шинах увеличивается пропорционально мощности подключенных генераторов. Такие схемы нельзя применять для мощных электростанций. Годовые потери электроэнергии в реакторах относительно большие.

Реакторы на схемах рис.1, б включены последовательно в сборные шины. Равномерность нагрузки между реакторами достигается распределением мощности отходящих линий. В номинальном режиме через реакторы протекают небольшие токи. Потери напряжения, а соответственно мощности и энергии, в реакторах будут небольшими. Данная схема обеспечивает ограничение токов К.З. в любой точке электросети и на станции. В то же время токи К.З. от разных генераторов ограничиваются неодинаково. Если произойдет К.З. в точке К, схема рис.1, б, то ток I_к1 от генератора Г-1 не будет ограничиваться реакторами. Ток I_к2 генератора Г-2 ограничивается воздействием реактора РС-1, а ток I_к3 генератора Г-3 ограничивается двумя реакторами: РС-1 и РС-2. Поэтому, когда генераторы однотипные и одинаково загружены, то
I_k1>I_k2>I_k3.
В случае отключения одного из генераторов через реакторы будут протекать токи, необходимые для питания отходящих линий секции отключенного генератора. При схеме рис.1, б наиболее вероятные максимальные токи реакторов не превышают 60...80 % номинального тока одного генератора. По величине этого тока следует выбирать реакторы. Чем больше уровень ограничения тока К.З., тем больше относительное сопротивление реактора. Практически невозможно осуществлять равномерное распределение нагрузки между секциями, на которые работают генераторы. Поэтому всегда через реакторы в нормальном режиме работы будут протекать некоторые значения токов. Для уменьшения разницы напряжений между секциями используются реакторы, сопротивление которых не превышает 8...10 %. Иногда в виде исключения применяют реакторы с сопротивлением 12 %. Нельзя значительно ограничить токи К.З. реакторами обладающими большими номинальными токами и малыми относительными

сопротивлениями. Схема рис.1, б позволяет получить необходимые ограничения тока К.З. только на электростанциях небольшой мощности с небольшим числом генераторов. Когда возникает необходимость ограничения токов К.З. на электростанциях большой и средней мощности, то всегда следует проверять целесообразность применения схемы рис.1, б. Для этой схемы вследствие малого числа реакторов требуется небольшое увеличение капитальных затрат при относительно небольших годовых потерях энергии в реакторах.

Реакторы могут устанавливаться на отходящих линиях электрической станции (рис.1, в-1 и в-2 ). Эти реакторы ограничивают, токи К.З. при замыканиях, возникающих в линиях электропередач. Если короткие замыкания возникнут на сборных шинах в точке К-1 (рис.1, в-1 ), то ток К.З. от генераторов реакторами ограничен не будет. Не ограничивается он и в случае замыканий цепей генераторов ( К-2 ), а также на присоединенной к сборным шинам линии, запитанной от понижающего трансформатора ( точка К-3 ). Когда происходит К.З. на линиях за реакторами, например в точке К-3 схемы в-2, то ток К.З ограничивается реактором. При этом будет
I^’_k1+I^’_k2<k₁+I_k2.
Номинальный ток отходящих линий реакторов, по сравнению с номинальными токами генераторов невелик В связи с этим даже при небольших относительных сопротивлениях реакторов они значительно ограничивают токи К.З. Величина относительного сопротивления реакторов для схем рис.1, в-1 и в-2 составляет около 8...10 %, но это при условии, что потеря напряжения в реакторах в нормальном режиме работы не превышает 5 %. Потеря напряжения в реакторе линии при К.З. позволяет поддерживать напряжение на сборных шинах. С увеличением потери напряжения уменьшается влияние К.З. на работу неповрежденных линий. Основным недостатком схем рис.1, в-1 и в-2 служит установка реакторов на каждую отходящую линию, то есть использование большого числа реакторов. Это усложняет конструкцию распределительного устройства, увеличивает потери энергии в реакторах и приводит к необходимости регулировки напряжения на сборных шинах из-за потерь в реакторах. Не-. смотря, на перечисленные недостатки рассмотренные схемы применяются довольно широко на электростанциях небольшой и средней мощности.

Когда число отходящих линий относительно большое, используют Один реактор для нескольких линий ( рис.1, г ). Делается это для того, чтобы уменьшить число реакторов и удешевить распределительное устройство.

Возможно одновременное использование реакторов на отходящих линиях и секционных реакторах (рис.1, д ). Такая схема обеспечивает ограничение токов К.З. на электростанции и эксплуатируемой сети. Её применяют на мощных теплоэлектроцентралях.

Одним их способов ограничения токов К.З. на подстанциях служит работа трансформаторов. Возможно, что данный способ не в полной мере позволяет

получить результат и его применение из-за эксплуатационных соображений нецелесообразно. Тогда устанавливают реакторы на отходящих линиях (рис.1,е). Для такой схемы экономически целесообразна параллельная работа трансформаторов. Достигается это путем включения секционного выключателя. Если трансформаторы обладают достаточно большой мощностью, чтобы уменьшить ток К.З. на сборных шинах, секционный выключатель выключают. Осуществляется раздельная работа трансформаторов. Иногда этих мер оказывается недостаточно. Тогда на отходящих линиях устанавливают реакторы с большой индуктивностью. Возможны и обратные меры, т.е. установка реакторов с меньшим относительным сопротивлением.

Если можно отказаться от большого числа реакторов используется схемарис.1, ж. Реакторы включаются в цепи вторичных обмоток трансформаторов. Они не могут значительно ограничивать ток К.З. При параллельной работе трансформаторов эффект от их работы небольшой. Ввод реакторов в электрические цепи всегда вызывает отключение напряжения у потребителей. Решение такой задачи осуществляется установкой на подстанциях трансформаторов, позволяющих регулировать напряжения под нагрузкой. Секционные реакторы на подстанциях не применяют из-за малого ограничения токов К.З. Не устанавливают реакторы на отходящих воздушных линиях напряжением выше 1000 В. Воздушные линии обладают достаточным индуктивным сопротивлением. Оно составляет примерно 0,4 Ом/км, что достаточно для ограничения тока К.З.. Реакторы с наибольшим индуктивным сопротивлением устанавливаются в цепях кабельных линий и силовых трансформаторов. В этом случае следует учитывать потери напряжения в реакторах.

На станциях и подстанциях используются сдвоенные реакторы. Конструктивно они аналогичны обычному реактору, но имеют вывод от середины обмотки (рис.2, а). Средний вывод делит обмотку на две секции. Секции сдвоенного реактора располагаются одна над другой при условии одинакового направления их намотки. Крайние выводы А₁ и А₂ выполнены на номинальный ток секций'. Средний вывод А рассчитан на двойной номинальный ток. К нему присоединяется источник питания. Индуктивные сопротивления секций сдвоенного реактора одинаковые. В расчетах активные сопротивления их не учитывают. Поэтому сопротивление секции реактора в случае отсутствия тока в другой секции будет
z_cx_c=L=2fL.
Данное выражение соответствует схеме рис.2, б. Имеет смысл определить индуктивное сопротивление секции реактора, когда по двум его секциям протекают номинальные токи. Этот случай показан на рис.2, в. Источник питания подсоединяется к среднему выводу А, нагрузки к крайним выводам реактора. Между секциями естественно существует магнитная связь. Она определяется взаимной индуктивностью М. Падение напряжения на одной секции реактора при одинаковых токах в секциях составит

Индуктивная связь двух катушек характеризуется коэффициентом связи к_с. Он определяется отношением

Здесь L₁ и L₂ - индуктивности катушек, М - их взаимная индуктивность. В нашем случае L₁ и L₂ - индуктивности секций сдвоенного реактора, а М - его взаимная индуктивность между секциями. Секции реактора абсолютно одинаковы. Поэтому L₁=L₂=L, а если это так, то

Тогда падение напряжения в секции реактора выразится зависимостью



где x_с=х_с( 1- k_c )- индуктивное сопротивление секции реактора при равенстве токов в секциях.

Величина коэффициента связи зависит от конструктивных особенностей реактора. Для используемых реакторов она составляет 0,4...0,5. Для сдвоенного реактора индуктивное сопротивление секции зависит от взаимной индуктивности. При k_с=0,5 оно в два раза меньше х_с. Это уменьшает падение напряжения. Если сравнивать обычный и сдвоенный реакторы по воздействию их на работу цепи, то при реактивном сопротивлений х_р обычного реактора, равного сопротивлению х_с секции сдвоенного реактора, потеря напряжения в секции сдвоенного ректора меньше. Она будет отличаться от потери напряжения ректора в раз. Когда k_с=0,5, то в 2 раза потеря напряжения в каждой секции меньше потери напряжения обычного реактора. Использование сдвоенных реакторов по схеме рис.2, г при потоке мощности в нормальном режиме от вывода A₁ к выводу А₂ нецелесообразно. Возникают относительно большие потери напряжения в реакторе. Величина их может быть рассчитана в соответствии с зависимостью

Здесь

Если k_c=0,5 то х_скв.=3х_с. Анализ работы сдвоенного реактора можно рассмотреть используя схему рис.2, д. Пусть источник электрической энергии подключен к среднему выводу А. Короткое замыкание произошло со стороны вывода А₁ или А₂. Тогда ток К.З. ограничится сопротивлением, х_с секции реактора. Когда источник питания подключен со стороны вывода А₁ или А₂ а приемник со стороны А₂ или соответственно А₁, то при К.З. со стороны приемника ток будет ограничиваться сопротивлением, равным 2х_с( 1+к_с). Нежелательным является случай при подключении источников к вводам А₁ и А₂. Ток К.З. при этом ограничивается сопротивлением х_с0,5( 1- к_с). При к_с=0,5 ограничивающее сопротивление реактирования составляет 0,25х_с.

Схемы установки сдвоенных реакторов аналогичны, схемам включения обыкновенных реакторов (рис.3 ).

Они применяются на отходящих линиях, в основном кабельных (схема а). Каждый реактор осуществляет защиту двух линий. По сравнению с применением обычных реакторов это уменьшает число реакторов, ниже потери напряжения. Наибольшую экономию можно получить при подключении реакторов по схеме б. По данной схеме сдвоенный реактор является групповым. Её используют в качестве секционных реакторов (схемы в и г ). В схеме в они включены на входе генераторов. Схема г обеспечивает включение сдвоенных реакторов в цепи повышающих трансформаторов. Включают реакторы и с низкой стороны трансформаторов понижающих подстанций, когда подстанции обладают достаточной мощностью. Дополнительно можно устанавливать реакторы на отходящих линиях. Рекомендуется выполнять сравнительную оценку эффективности использования сдвоенных реакторов и понижающих трансформаторов с расщепленными обмотками.

1.2. Конструкция реакторов
В настоящее время в основном применяются сухие и масляные реакторы.


Рис.3.Установка сдвоенных реакторов в электрических схемах станций и подстанций



Рис.4. Бетонный реактор
Достаточно широкое применение получили бетонные реакторы (рис.5). Они высоконадёжны в работе, в конструктивном исполнении просты и сравнительно недороги. Их обмотка обычно изготавливаются из многопроволочного алюминиевого или медного провода. Провод изолируют (аналогично жилам кабеля) несколькими слоями кабельной бумаги. Бумажную изоляцию покрывают хлопчатобумажной оплеткой. Обмотка представляет катушку, витки которой уложены на специальном каркасе. Для крепления витков, создания определенного расстояния между ними, отпивают бетонные колонны 2. Когда бетонные колонны затвердеют, катушку высушивают в вакууме. Затем ее пропитывают смолистыми изолирующими веществами, после чего покрывают лаком. Пропитка и лакировка нужны для предупреждения увлажнения бетона. В случае протекания по катушке реактора токов перегрузки тепло от катушки передается бетону. Бетон нагревается. Имеющаяся в бетоне влага конденсируется. Если поверхность реактора покрыта пылью, то наличие влаги может привести к пробою между витками катушки. При протекании токов К.З. большая часть напряжения сети приходится на реактор, что естественно отрицательно скажется на работе потребителей. Следует в процессе эксплуатации следить за состоянием изоляционного покрова и чистотой реактора. Поэтому резкие колебания температуры в помещениях, где размещены реакторы, нежелательны. Они могут вызвать покрытие реакторов влагой. Необходимо, чтобы помещения с реакторами хорошо проветривались, температуры в них не превышала 35 °С. Трехфазные реакторы состоят из трех катушек. Катушки могут быть установлены рядом друг с другом в горизонтальной плоскости или располагаться одна над другой в вертикальной плоскости. Опорные изоляторы 3 ( рис.4 ) используются для изоляции катушек от земли. Когда катушки располагаются одна над другой, то опорные изоляторы 4 также применяют для изоляции катушек друг от друга. Если катушки располагаются друг над другом, то направление намотки средней катушки должно быть обратным по отношению к направлению намотки крайних катушек. Это необходимо, чтобы при протекании по двум соседним катушкам двухфазного тока К.З. на катушки действовала сила притяжения, а не толь



Рис.5. Схема реактора с масляным охлаждением
ко отталкивания. При монтаже трехфазного реактора нельзя катушку средней, фазы устанавливать на место крайних фаз. Чтобы на катушки действовали силы притяжения, нельзя менять вход на выход при подводе энергии к катушке любой фазы реактора. По конструктивному исполнению сдвоенные реакторы аналогичны обычному реактору. Бетонные реакторы имеют большой вес и значительные габариты. Это их недостаток.

К сухим реакторам относятся реакторы сборной конструкции. В качестве изоляционных материалов в таких реакторах используются деревянные, фарфоровые или асбестовые прокладки. Они устанавливаются между витками катушек, увеличивая их жесткость. Для придания целостности катушки они имеют верхние и нижние накладки, выполненные из изоляционного Материала. Накладки стягиваются сквозными болтами. Сборные конструкции более сложны по сравнению с бетонными реакторами, стоимость их больше, надежность меньше. При протекании токов К.З. между витками катушек возникают взаимодействующие силы. Они ослабляют крепление катушек. Это может привести к выпаду прокладок, а следовательно, нарушению изоляции, к возникновению межвитковых замыканий.

Сухие деревянные реакторы предназначены для использования в закрытых установках напряжением до 10 кВ при токах не более 100 А. Вес деревянных реакторов меньше, чем бетонных. Они имеют относительно небольшие размеры, но меньшую надежность. Эти реакторы устанавливаются на подстанциях небольших мощностей с питанием в основном потребителей третьей категории.

При установках реакторов несоблюдение монтажных расстояний, указанных в инструкциях разработанных заводом-изготовителем, может привести к нежелательным явлениям. Близкое расстояние между реактором и стальными или железобетонными конструкциями сооружений вызывает опасный их нагрев. Он происходит из-за токов, наведенных в конструкциях магнитными потоками реакторов. Близость токоведущих конструкций приводит к дополнительным потерям электрической энергии.

Масляные реакторы изготавливаются в однофазном или трехфазном исполнении на все напряжения, в том числе и на напряжение выше 35кВ. Сухие реакторы на напряжение выше 35 кВ не применяются. Обмотки масляных реак-торов выполняются из меди. Проводники обмотки из озолируются кабельной бумагой и укладываются на каркас из изоляпионноро материала, затем помещаются в стальной бак и заливаются трансформаторным маслом. На крышке бака расположены проходные изоляторы, через которые выводятся наружу концы катушек. По внешнему виду масляные реакторы ( рис. 5 ) очень схожи с силовыми трансформаторами. Для того чтобы магнитные потоки катушек не наводили токи в стенках бака реактора, используются специальные электромагнитные экраны или магнитные шунты. Электромагнитный экран выполняется обычно из меди. Он крепится ко внутренней поверхности стального бака. От магнитного потока катушек в экранах наводятся токи. Токи экранов создают магнитные потоки. Они всегда будут противодействовать изменению основных магнитных потоков катушек. По аналогии с трансформатором экран является как бы вторичной обмоткой реактора. В свою очередь магнитные потоки экранов наводят токи в стенках бака. Токи стенок бака вызывают магнитные потоки, которые соответственно ослабляют магнитные потоки экранов. Поэтому через стенки бака замыкаются небольшие магнитные потоки. Они приводят к незначительному нагреву стенок. Магнитные шунты представляют пакеты набранные из листов электротехнической стали. Пакеты закрепляются на внутренней поверхности стального бака. Они создают дополнительный магнитопровод. Его магнитное сопротивление значительно меньше магнитного сопротивления стенок стального бака. Поэтому магнитный поток катушек реактора замыкается по стальному пакету, магнитному шунту, а не по стенкам бака. Масляные реакторы дороже сухих реакторов. Их обмотки защищены стальным баком от попадания на них пыли, влаги и других загрязняющих предметов. Масляные реакторы можно устанавливать на любых расстояниях от стальных и железобетонных конструкции.
1.3. Выбор реакторов
Реакторы выбираются по номинальному напряжению, номинальному то-ку и относительному сопротивлению. Номинальное напряжение реактора должно соответствовать номинальному напряжению сети, в которую включается реактор. Необходимо помнить, что реакторы надежно выполняют свои функции при напряжениях, превышающих их номинальные значения на 10 %. Реакторы номинального напряжения 3 кВ можно применять в сетях напряжением 3,3, а 6 кВ - в сетях 6,6 кВ по наибольшему длительному току нагрузки. Для реакторов установленных на отходящих кабельных линиях станций и подстанций, определяющими условиями служат;

- термическая устойчивость кабеля;

- типы выключателей, установленных на отходящих линиях и на понижающих подстанциях. Выключатели на реактивных линиях выбираются по ограниченному реактором току К.З.

По первому условию выбор осуществляется следующим образом. Устанавливаются технические параметры сети. Для кабельных линий определяется сечение жил кабелей, выбранное по условиям нормального режима работы. Если кабели термически не устойчивы при токах К.З., то они определяют установившиеся значения токов К.З., для которых перегрев кабелей не превысит допустимых температур. Найденные расчетные токи служат основой определения относительного сопротивления реактора. Сопротивления реакторов значительно больше сопротивлений отходящих линий. В случае замыканий периодическая слагающая тока К.З. за реакторами во времени изменяется в небольших пределах. Поэтому в расчетах по определению относительного сопротивления реактора можно с достаточной степенью приближения принимать вместо начального сверхпереходного тока К.З. установившееся значение тока К.З. Это значительно упрощает расчеты.

Расчет относительного сопротивления реактора по второму условию состоит в определении значения тока, который могут отключить выключатели. Каждый выключатель характеризуется номинальным напряжением, номинальным током, родом установки, конструктивным исполнением, отключаемым током или отключаемой мощностью. Отключающая способность выключателей по току (мощности) должна быть больше тока (мощности) трехфазного К.З. Если известен тип выбранного выключателя и его технические параметры, то сопротивление реактора определяется относительно тока (мощности ) отключения выключателя. Выбор реакторов на мощных, подстанциях ничем не отличается от выбора реакторов для электрических станций. При большой мощности отключающих линий реакторы выбирают без учета сопротивлений линий. Используется только сопротивление трансформаторов. Такой же подход состоит в выборе групповых реакторов, а также сдвоенных реакторов на отходящих линиях. Для сдвоенных реакторов расчет относительного сопротивления выполняется по секциям. Чтобы осуществлять выбор секционных реакторов на электрических станциях необходимо знать какие выключатели используются, в цепях генераторов, повышающих трансформаторов, трансформаторов собственных нужд, а также шиносоединнтельные и секционные выключатели. На электростанциях небольшой мощности устанавливаются, как правило, только секционные реакторы. Они должны ограничивать ток К.З. до величины, при которой обеспечивается термическая устойчивость отходящих кабелей, а также сделать возможным применение на понижающих подстанциях системы выключателей и плавких предохранителей. При выборе секционных реакторов немаловажное значение имеет достоверное определение номинального тока. Для этой цели рассчитываются максимально возможные длительные нагрузки реактора при различных режимах и комбинациях работы генераторов станции. Всегда выбранные реакторы следует проверять на термическую и электродинамическую устойчивость при токах К.З. Термическая устойчивость реактора характеризуется значением I_t.Оно должно быть больше произведения установившегося тока при коротком замыкании в цепи, защищенной реактором на время действия К.З. Током электродинамической устойчивости является максимальный ток, от действия которого не наблюдается остаточной деформации обмоток реактора. Электродинамическая устойчивость реактора гарантируется, если его ток электродинамической устойчивости больше или равен ударному току при трехфазном замыкании.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В современных системах электроснабжения, обладающих практически неограниченными мощностями, токи К.З. могут достичь таких больших значений, что электрооборудование станций и подстанций выбирают с учетом безотказной работы при коротких замыканиях. С ростом отключаемой мощности токов К.З. увеличиваются капитальные затраты и эксплуатационные расходы на сооружение и обслуживание электроустановок и распределительных сетей. Возможны по величине такие токи К.З., для которых выбор электрооборудования и элементов сетей затруднителен. В настоящее время широко используются искусственные меры по ограничению токов К.З. Вариант выбора соответствующего способа ограничения К.З. должен быть обоснован технико-экономическими расчетами. Сравнению должны подлежать капитальные и эксплуатационные расходы рассматриваемых вариантов без ограничения и с ограничением токов К.З. или вариантов с разными способами ограничения токов К.З. При расчетах необходимо учитывать и электрическую сеть, питание которой осуществляется от электроустановки, где должно располагаться ограничивающее средство. Использование средств ограничения токов К.З. позволяет применять менее мощные электрические аппараты, а следовательно, более дешевые и меньшего сечения шины и кабели.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Александров А. Н. Электрические аппараты высокого напряжения. Л. :

Энергоатомиздат, 1989. 343 с.

2. Чунихин А. А., Жаворонков М. А. Аппараты высокого напряжения. Учебное пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1985. 432 с.

3. А.Н. Шпиганович, Н.М. Огарков, А.А. Шпиганович Высоковольтное электрооборудование распределительных устройств Часть 2: Учебное пособие /Липецкий государственный технический университет. Липецк, 1998. 80 с.