Kuo skiriasi geležies{0}}gyslumo ir oro-gyslumo aukštos{2}} įtampos serijos reaktoriai?

Aktyvumo skirtumas tarp šerdies ir oro šerdies aukštos įtampos serijos reaktorių daugiausia parodomas jų induktyvumo charakteristikose, nuostoliuose, šilumos išsklaidyme, taikymo scenarijuose, struktūroje ir sąnaudose. Konkreti analizė yra tokia:
1. Induktyvumo charakteristikos
* **Geležinės šerdies-reaktoriai:** geležies šerdis žymiai padidina induktyvumą per centralizuotą magnetinį lauką, suteikdama didesnį induktyvumą esant tokiai pat talpai ir tinkama naudoti žemo-dažnio (pvz., reaktyviosios galios kompensavimui elektros energijos sistemose). Tačiau magnetinio prisotinimo geležies šerdis atsiranda lengvai, o kai srovė yra per didelė, induktyvumo vertė smarkiai sumažėja, todėl tiesiškumas prastas.
**Tipinis pritaikymas:** 6 kV–35 kV maitinimo sistemos, naudojamos nuosekliai su kondensatorių baterijomis, siekiant apriboti trumpųjų- grandinių sroves ir slopinti harmoniką (pvz., trečiąją ir penktąją harmoniką).
* **Oro-pagrindiniai reaktoriai:** laisvos šerdies-konstrukcijos dėka gaunama mažesnė, bet stabili induktyvumo vertė, kuri labai nesikeičia dėl srovės pokyčių ir pasižymi geru tiesiškumu. Magnetinis laukas yra tolygiai paskirstytas, neturi prisotinimo problemų ir tinka aukšto dažnio arba didelės srovės sąlygoms (pvz., filtravimui ir harmonikų mažinimui).
**Tipinis pritaikymas:** Orbitiniam transportavimui, metalurgijai, naftos chemijai ir kt. reikalingas nuolatinis veikimas ir didelis harmonikų slopinimas.
2. Nuostoliai ir efektyvumas
Geležinės šerdies-reaktoriai: nuostoliai daugiausia atsiranda dėl histerezės ir sūkurinių srovių geležies šerdies nuostolių, dėl kurių susidaro didelis šilumos kiekis ir reikalingos veiksmingos šilumos išsklaidymo priemonės (pvz., silikoninės gumos amortizacinės trinkelės ir epoksidinės dervos inkapsuliavimas). Ilgalaikis-eksploatavimas gali sukelti šilumos trūkumą, ypač vasarą arba esant didelėms apkrovoms.
Atvejo analizė: po to, kai metro pastotė panaudojo geležinį{0}}gyslų reaktorių, trečiasis harmoninis iškraipymo koeficientas viršijo standartą. Perėjus prie 12% reaktyvumo greičio, harmoninis stiprinimas sumažėjo, tačiau šilumos generavimas vis dar kelia susirūpinimą.
Oro-gyslų reaktoriai: geležies šerdies nuostolių nėra, tik laidininko varžos (vario) nuostoliai. Maža šiluma, didelis efektyvumas. Aušinimas oru (pvz., privalomas oro aušinimo dizainas) gali būti naudojamas nepertraukiamai 24 valandas, nerizikuojant kauptis šiluma.
Atvejo tyrimas: Atliekant ilgą-kabelio slėgio bandymą, viena oro-gyslinio reaktoriaus dalis svėrė tik 24 kg ir galėjo atlaikyti 22 kV aukštą įtampą, išsklaidant baimę dėl terminio plyšimo esant aukštai temperatūrai.
3. Šilumos išsklaidymo efektyvumas
Geležies-gysliniai reaktoriai: sukurti taip, kad būtų naudojami išoriniai šilumos išsklaidymo būdai (pvz., savaiminis-aušinimas, alyvos-aušinimas), tačiau šerdies praradimas sukelia aukštesnę temperatūrą, todėl reikia griežtai stebėti darbinę temperatūrą.
Techniniai parametrai: vidutinė ritės temperatūra padidėjo Mažiau arba lygi 75K ir nuolatinės perkrovos geba Mažiau arba lygi 1,35 karto srove.
Oro-Pagrindiniai reaktoriai: oro aušinimas yra efektyvus, šilumą pasiima oras ir nesikaupia vidinės šilumos. Kompaktiška konstrukcija, tinkanti lauko ar uždaroms patalpoms.
Techniniai parametrai: ilgas stiklo pluošto pluoštas, padengtas epoksidinės dervos impregnavimu, ritės kietėjimas turi gerą vientisumą ir atsparumą trumpajam jungimui.
4. Taikymo scenarijai
Geležiniai{0}}pagrindiniai reaktoriai:
Privalumai: mažas dydis, lengvas svoris (35 kg ~ 100 kg), lengvas nešiotis ir maža kaina.
Apribojimai: tinka mažos galios situacijose (pvz., serijiniai rezonansiniai reaktoriai, mažesni nei 1000 kVA); didelės talpos programoms reikia kelių serijų įrenginių, todėl didėja sąnaudos ir sudėtingumas.
Tipiški scenarijai: miesto elektros tinklo pastotės, požeminės pastotės ir kitos vietos, kurioms keliami aukšti priešgaisrinės apsaugos reikalavimai ir ribota erdvė.
Tušti{0}}pagrindiniai reaktoriai:
Privalumai: didelė vardinė srovės talpa, geras patikimumas, tinkamas didelės srovės perdavimui ir dažnam perjungimui.
Riba: Didesnis dydis (jums reikės didesnio dydžio, kad pasiektumėte tą pačią induktyvumo vertę), bet vis tiek valdomas svoris (24 kg vienai sekcijai).
Tipiškas scenarijus: geležinkelių tranzitas, metalurgija, naftos chemija ir kitos sritys, kurioms reikalingas ilgalaikis{0}} veikimas ir didelis harmonikų slopinimas.
V. Struktūra ir sąnaudos
Geležinės šerdies reaktorius:
Konstrukcija yra sudėtinga, geležies šerdyje reikia sukrauti silicio plieno lakštus ir oro tarpą (užpildytą izoliacinėmis medžiagomis, tokiomis kaip epoksidinio stiklo plokštės), o gamybos reikalavimai yra aukšti. Išlaidoms daugiausia įtakos turi geležies šerdies medžiagos, tokios kaip kryptinio silicio plieno lakštai.
Atvejo analizė: 110 kV pastotėje naudojami 6 % reaktyvūs geležies{2} reaktoriai, kurie yra pigesni nei tuščiaviduriai reaktoriai, tačiau juos reikia reguliariai stebėti.
Tušti{0}}pagrindiniai reaktoriai:
Konstrukcija paprasta, įskaitant apvijų ir atraminę izoliaciją; konstrukcija be šerdies sumažina medžiagų sąnaudas. Tačiau gamybos procesas yra labai sudėtingas (pvz., daugiasluoksnė lygiagreti apvija ir epoksidinės dervos liejimas), o bendra kaina gali būti didesnė nei geležinio -gyslinio reaktoriaus.
Atvejo analizė: pritaikius oro-gyslų reaktorių metro projekte, nors pradinė kaina buvo didesnė, ilgalaikis veikimo efektyvumas- yra didesnis, o priežiūros išlaidos mažesnės.