Reator limitador de corrente: dispositivo e princípio de operação

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

O reator limitador de corrente é uma bobina com resistência indutiva estável. O dispositivo está conectado em série no circuito. Como regra, tais dispositivos não possuem núcleos ferrimagnéticos. Uma queda de tensão de cerca de 3-4% é considerada padrão. Se ocorrer um curto-circuito, a tensão principal é aplicada ao reator limitador de corrente. O valor máximo permitido é calculado pela fórmula:

In=(2, 54 Ih/Xp) x100%, onde Ih é a corrente nominal da linha e Xp é a reatância.

Estruturas de concreto

A aparelhagem elétrica é um projeto projetado para operação de longo prazo em redes com tensões de até 35 kV. O enrolamento é feito de fios flexíveis que amortecem cargas dinâmicas e térmicas através de vários circuitos paralelos. Eles permitem que você distribua as correntes uniformemente, enquanto descarrega a força mecânica em uma base de concreto estacionária.

O modo de acionamento das bobinas de fase é escolhido de forma que a direção oposta dos campos magnéticos seja obtida. Isso também contribui para o enfraquecimento das forças dinâmicas em correntes de curto-circuito de choque. A colocação aberta de enrolamentos no espaço contribui paraproporcionam excelentes condições para o resfriamento atmosférico natural. Se os efeitos térmicos excederem os parâmetros permitidos ou ocorrer um curto-circuito, o fluxo de ar forçado é aplicado usando ventiladores.

Reatores limitadores de corrente seca

Estes dispositivos são o resultado do desenvolvimento de materiais isolantes inovadores baseados numa base estrutural de silício e orgânicos. As unidades operam com sucesso em equipamentos de até 220 kV. O enrolamento da bobina é enrolado com um cabo multipolar com seção transversal retangular. Tem maior resistência e é coberto com uma camada especial de revestimento de tinta organossilício. Uma vantagem operacional adicional é a presença de isolamento de silicone contendo silicone.

Em comparação com as contrapartes de concreto, o reator limitador de corrente do tipo seco tem várias vantagens, a saber:

• Peso e dimensões gerais mais leves.
• Resistência mecânica aumentada.
• Aumento da resistência à temperatura.
• Mais oferta de recursos de trabalho.

Opções de óleo

Este equipamento elétrico está equipado com condutores com papel de cabo isolante. É instalado em cilindros especiais que estão em um tanque com óleo ou dielétrico similar. O último elemento também desempenha o papel de dissipador de calor.

Para normalizar o aquecimento da caixa metálica, o design inclui shunts magnéticos ou telas emeletroímãs. Eles permitem equilibrar os campos de frequência de potência que passam pelas voltas do enrolamento.

Os shunts do tipo magnético são feitos de chapas de aço colocadas no meio do tanque de óleo, bem próximo às paredes. Como resultado, forma-se um circuito magnético interno, que fecha o fluxo criado pelo enrolamento.

As telas do tipo eletromagnético são feitas na forma de bobinas em curto-circuito de alumínio ou cobre. Eles são instalados perto das paredes do contêiner. Eles induzem um campo eletromagnético que se aproxima, o que reduz o impacto do fluxo principal.

Modelos com armadura

Este equipamento elétrico é criado com um núcleo. Tais projetos exigem um cálculo preciso de todos os parâmetros, o que está associado à possibilidade de saturação do fio magnético. Também é necessária uma análise cuidadosa das condições de operação.

Núcleos blindados feitos de aço elétrico permitem reduzir as dimensões gerais e o peso do reator, além de reduzir o custo do dispositivo. Vale ress altar que ao utilizar tais dispositivos, um ponto importante deve ser levado em consideração: a corrente de choque não deve ultrapassar o valor máximo permitido para este tipo de dispositivo.

Princípio de funcionamento dos reatores limitadores de corrente

O projeto é baseado em um enrolamento de bobina com resistência indutiva. Está incluído na quebra da cadeia de suprimentos principal. As características deste elemento são selecionadas de tal forma que sob condições de operação padrãoa tensão não caiu acima de 4% do total.

Se ocorrer uma situação de emergência no circuito de proteção, o reator limitador de corrente, devido à indutância, extingue a parte predominante da ação de alta tensão aplicada, enquanto simultaneamente contém a corrente de surto.

O esquema de funcionamento do dispositivo comprova o fato de que com o aumento da indutância da bobina, observa-se uma diminuição no impacto da corrente de choque.

Recursos

O aparelho elétrico em questão é equipado com enrolamentos que possuem um fio magnético feito de chapas de aço, que serve para aumentar as propriedades reativas. Em tais unidades, no caso da passagem de grandes correntes pelas espiras, observa-se a saturação do material do núcleo, o que leva a uma diminuição de seus parâmetros limitadores de corrente. Consequentemente, tais dispositivos não são amplamente utilizados.

A maioria dos reatores limitadores de corrente não são equipados com núcleos de aço. Isso se deve ao fato de que a obtenção das características de indutância exigidas é acompanhada por um aumento significativo na massa e nas dimensões do acessório.

Corrente de curto-circuito: o que é?

Por que precisamos de um reator limitador de corrente de 10 kV ou mais? O fato é que no modo nominal, a energia de alta tensão de alimentação é gasta para superar a resistência máxima do circuito elétrico ativo. Este, por sua vez, é composto por uma carga ativa e reativa, que possui acoplamentos capacitivos e indutivos. Como resultado, é gerada uma corrente de operação, que é otimizada usando impedânciacircuito, potência e indicador de tensão.

Quando ocorre um curto-circuito, a fonte é desviada conectando aleatoriamente a carga máxima em combinação com a resistência ativa mínima, o que é típico para metais. Neste caso, observa-se a ausência do componente reativo da fase. Um curto-circuito nivela o equilíbrio no circuito de trabalho, formando novos tipos de correntes. A transição de um modo para outro não ocorre instantaneamente, mas de forma prolongada.

Durante essa transformação momentânea, os valores senoidais e globais mudam. Após um curto-circuito, novas formas de corrente podem adquirir uma forma complexa periódica forçada ou aperiódica livre.

A primeira opção contribui para repetir a configuração da tensão de alimentação, e o segundo modelo envolve a transformação do indicador em s altos com diminuição gradual. É formado por meio de uma carga capacitiva de valor nominal, considerada como inativa para um curto-circuito posterior.