W liniach przesyłowych wysokiego napięcia prądy pojemnościowe występują podczas pracy awaryjnej, co ma miejsce, gdy jedna z faz zostanie zerwana do ziemi. Te prądy pojemnościowe tworzą łuk elektryczny, niszcząc izolację odpowiednich kabli i wszystkich przekaźników ochronnych. Aby tego uniknąć, stosuje się reaktory do gaszenia łuku. Pomagają zmniejszyć efekt łuku elektrycznego.
Reaktor do gaszenia łuku
W nowoczesnych schematach zasilania stosuje się liczne systemy i urządzenia zabezpieczające. Aby uniknąć przerw w zasilaniu odbiorców, stosuje się jeden ze specjalnych środków ochrony przed zwarciem doziemnym jednofazowym - dławiki tłumiące łuk. Są to urządzenia elektryczne przeznaczone do kompensacji składowej pojemnościowej prądu w przypadku zwarcia doziemnego.
Dławiki są używane głównie w sieciach z izolowanym napięciem neutralnym od 6 do 35 kV. W sieciach o napięciu od 110 do 750 kV,uziemiony neutralny.
Rodzaje i skład reaktorów
Reaktory łukowe, jak każdy specjalistyczny sprzęt, dzielą się na kilka kategorii.
Zgodnie z dokładnością regulacji reaktory dzielą się na kilka typów:
- niezarządzane - nie mają możliwości regulacji, są wykonywane indywidualnie według podanych parametrów;
- Reaktory regulowane krokowo mają kilka specjalnych programów dostrajających;
- Płynna regulacja dławików łukowych to najbardziej praktyczny typ reaktorów gaszenia łuku, umożliwiający wybór optymalnych parametrów dla lepszej ochrony.
Zgodnie z metodą ustawiania rozróżnia się je:
- z regulacją skokową za pomocą kranów z uzwojenia głównego; regulacja odbywa się krokowo - w zależności od ilości obrotów;
- tłok umożliwia regulację indukcyjności w zależności od położenia rdzenia w cewce;
- reaktory z dodatkowym obciążeniem mają zewnętrzne źródło indukcyjności wzmacniające główne.
Zgodnie z zarządem reaktory dzielą się na:
- Brak kontroli. Reaktory są dość trudne w utrzymaniu, dostrajanie w nich indukcyjności jest zwykle długotrwałym procesem, który polega na odłączeniu samego reaktora od sieci. Są to głównie reaktory stopniowe.
- Z napędem sterowanym. Pozwalają na zdalną regulację indukcyjności bez odłączania ich od sieci.
- Z automatyczną kontrolą. Ten typ umożliwia automatyczną regulację indukcyjności wwarunki sieciowe.
Dławiki łukowe to konwencjonalny transformator. W zależności od warunków wykonywane są na sucho i wypełnione olejem, ze stałą szczeliną między rdzeniem a cewką, a także ze zmienną.
Zasada działania
W celu uniknięcia przerw w zasilaniu odbiorników stosuje się kompensację składowej czynnej poprzez wyrównanie za pomocą składowej indukcyjnej.
Jest to podstawa działania reaktora gaszenia łuku. Prądy indukcyjne i pojemnościowe mają przeciwną fazę, mają jednakową wartość i w odniesieniu do źródła energii znoszą się nawzajem w punkcie zwarcia doziemnego, co powoduje wygaszenie łuku elektrycznego.
Pozwala to zachować nienaruszone części przewodzące prąd, a także uniknąć awarii sprzętu w przypadku zwarcia doziemnego.
Praca sieci prądu elektrycznego z izolowanym punktem neutralnym nie przekracza 6 godzin, co wystarcza do znalezienia i usunięcia usterki w linii przesyłowej. Szybkie rozwiązywanie problemów jest kluczem do stabilnej pracy sprzętu konsumenckiego.
Funkcje
Zgodnie z przepisami dotyczącymi technicznej eksploatacji urządzeń elektrycznych reaktory łukowe są stosowane w sieciach 6-20 kV, gdy są instalowane na wspornikach żelbetowych i metalowych, oraz we wszystkich sieciach powyżej 35 kV przy prądzie 10 A. Są również stosowane w sieciach, które nie mają podpór żelbetowych i metalowych przy napięciu 6 kV i prądzie 10 A, orazrównież 10 kV przy 20 A.
Czasami dopuszcza się stosowanie kompensacji składowej pojemnościowej indukcyjną w sieciach 6-10 kV przy prądzie poniżej 10 A. Przepisy wskazują również, że co najmniej 2 dławiki są używane przy prądzie ziemnozwarciowym jest więcej niż 50 A.
Aplikacja
Zasada działania reaktorów z gaszeniem łuku jest nowoczesnym procesem technologicznym, wyposażonym w cyfrowe systemy sterowania. Pozwala to dokładniej i łatwiej zdalnie regulować niezbędne parametry, zbierać wszystkie dane o zamknięciu, archiwizować je i prowadzić statystyki. Wszystko to umożliwia personelowi konserwacyjnemu jak najszybsze przeanalizowanie oraz znalezienie i usunięcie usterki. Dławiki tłumiące łuk są bardzo ważne w systemach zabezpieczeń, ponieważ zwarcia doziemne w sieci elektrycznej są najczęstszym rodzajem zwarcia.
Kompensacja sieci dla elementu pojemnościowego za pomocą indukcyjności jest koniecznym i powszechnym środkiem. Przestój przedsiębiorstwa spowodowany przerwą w dostawie prądu powoduje dla niego duże straty finansowe. Dlatego stosowanie tego rodzaju ochrony jest bardzo ważne.
