Які відмінності в продуктивності між реакторами серії високої-напруги із залізним-сердцем і повітряним-сердцем?

Різниця в продуктивності між реакторами високої напруги з сердечником і повітряним сердечником в основному проявляється в їхніх характеристиках індуктивності, втратах, розсіюванні тепла, сценаріях застосування, структурі та вартості. Конкретний аналіз полягає в наступному:
1.Індуктивні характеристики
* **Реактори із-залізним сердечником:** залізний сердечник значно збільшує індуктивність завдяки централізованому магнітному полю, забезпечуючи більшу індуктивність для тієї самої потужності та придатний для -низькочастотних застосувань (наприклад, компенсація реактивної потужності в енергосистемах). Однак магнітне насичення залізного сердечника відбувається легко, і коли струм занадто високий, значення індуктивності різко падає, що призводить до поганої лінійності.
**Типове застосування:** системи живлення 6–35 кВ, які використовуються послідовно з батареями конденсаторів для обмеження струмів короткого замикання та придушення гармонік (наприклад, третьої та п’ятої гармонік).
* **Реактори з-повітряним сердечником:** Конструкція без сердечника-забезпечує менше, але стабільне значення індуктивності, яке не змінюється суттєво зі змінами струму та демонструє гарну лінійність. Магнітне поле рівномірно розподілене, не має проблем із насиченням і підходить для умов високої частоти або сильного струму (наприклад, фільтрація та пом’якшення гармоній).
**Типове застосування: ** Орбітальний транспорт, металургія, нафтохімія тощо вимагають безперервної роботи та високого придушення гармонік.
2. Втрати та ефективність
Реактори із -залізним сердечником: втрати в основному зумовлені гістерезисом і втратами на вихрові струми в залізному сердечнику, що призводить до утворення великої кількості тепла та потребує ефективних заходів для розсіювання тепла (наприклад, прокладки з силіконової гуми для поглинання ударів і капсуляція з епоксидної смоли). Тривала-експлуатація може призвести до перегріву, особливо влітку або під високим навантаженням.
Приклад: після того, як на підстанції метро було встановлено реактор із-залізним сердечником, коефіцієнт спотворення третьої гармоніки перевищив стандарт. Перехід до 12% реактивного опору зменшив гармонічне підсилення, але виділення тепла все ще викликає занепокоєння.
Реактори з-повітряним сердечником: немає втрат із залізним сердечником, лише втрати опору в провіднику (втрати міді). Низький нагрів, висока ефективність. Повітряне охолодження (наприклад, обов'язкове повітряне охолодження) може працювати безперервно протягом 24 годин без ризику накопичення тепла.
Приклад: під час випробування тиском у довгому-кабелі одна секція реактора з повітряною-ядром важила лише 24 кг і могла витримати високу напругу 22 кВ, що розвіяло побоювання термічного розриву під час високих температур.
3. Ефективність розсіювання тепла
Реактори із-залізною серцевиною: розроблені для зовнішнього розсіювання тепла (наприклад, само-охолодження, масляне-охолодження), але втрата активної зони призводить до підвищених температур і потребує ретельного моніторингу робочих температур.
Технічні параметри: середня температура змійовика зросла Менше або дорівнює 75 К і постійна здатність до перевантаження Менше або дорівнює 1,35 струму.
Повітряні реактори-Core: повітряне охолодження є ефективним, тепло забирається повітрям і немає внутрішнього накопичення тепла. Компактна конструкція, підходить для зовнішнього або обмеженого простору.
Технічні параметри: довгий пучок скловолокна, покритий просоченням епоксидною смолою, затвердіння котушки має хорошу цілісність і стійкість до короткого замикання.
4. Сценарії застосування
Реактори із-залізною активною зоною:
Сильні сторони: малий розмір, легка вага (35 кг ~ 100 кг), легкість у транспортуванні та низька вартість.
Обмеження: підходить для ситуацій малої потужності (наприклад, послідовні резонансні реактори менше 1000 кВА); Застосування великої ємності вимагають кількох серійних пристроїв, що збільшує вартість і складність.
Типові сценарії: міські підстанції електромережі, підземні підстанції та інші місця з високими вимогами протипожежного захисту та обмеженим простором.
Реактори з-порожньою активною зоною:
Переваги: ​​велика номінальна потужність струму, хороша надійність, підходить для передачі великого струму та частих перемикань.
Обмеження: більший розмір (вам знадобиться більший розмір, щоб досягти того самого значення індуктивності), але все ще прийнятна вага (24 кг на секцію).
Типовий сценарій: залізничний транспорт, металургія, нафтохімія та інші галузі, що вимагають тривалої-експлуатації та високого придушення гармонік.
V. Структура і витрати
Реактор із залізним сердечником:
Структура є складною, залізний сердечник вимагає штабелю листів кремнієвої сталі та повітряного зазору (заповненого ізоляційними матеріалами, такими як епоксидні скляні пластини), а також високі вимоги до виробництва. На витрати в основному впливають матеріали залізного сердечника, такі як спрямовані листи кремнієвої сталі.
Приклад: на підстанції 110 кВ використовуються реактори із залізним-сердцем із реактивним опором 6%, які дешевші, ніж реактори з пустим сердечником, але вимагають регулярного моніторингу гармонік.
Реактори з-порожньою активною зоною:
Конструкція проста, включаючи обмотку та опорну ізоляцію; конструкція без сердечника знижує витрати на матеріали. Однак виробничий процес є дуже вимогливим (наприклад, багатошарова паралельна обмотка та заливка епоксидною смолою), і загальна вартість може бути вищою, ніж вартість реактора із залізною -ядром.
Приклад: після використання реактора з повітряною-активною зоною в проекті метрополітену, незважаючи на те, що початкова вартість була вищою, довгострокова-ефективність роботи вища, а вартість обслуговування нижча.