Trockenfilterserienreaktor

Der Trockenfilter-Serienreaktor von Jiangshan Yulan Transformer Co., Ltd. ist für die kondensatorbasierte Blindleistungskompensation und Oberschwingungsminderung in Mittelspannungsnetzen konzipiert. In Reihe mit einer Kondensatorbank installiert, trägt die Drossel dazu bei, den Einschaltstrom des Kondensators zu begrenzen, die Oberwellenverstärkung zu steuern und die erforderlichen Impedanzeigenschaften eines abgestimmten oder verstimmten Filterkreises festzulegen.

Der Trockenfilter-Serienreaktor verwendet ein Trockenisolationssystem mit einem laminierten Eisenkern und verteilten Luftspalten. Seine Induktivität ist entsprechend der vorgegebenen elektrischen Auslegung festgelegt. Im Vergleich zu einem in Öl getauchten Serienreaktor kann bei der Trockenkonfiguration auf Isolieröl verzichtet werden und kann für Umspannwerke in Innenräumen, kompakte Kompensationsanlagen und Anlagen in Betracht gezogen werden, bei denen die Anforderungen an Ölmanagement und Brandschutz minimiert werden müssen.

Die endgültige Nennleistung, Induktivität und der Drosselanteil sollten anhand der Kondensatorbank, der Systemspannung, der Frequenz und der harmonischen Bedingungen der Anwendung ermittelt werden.

Produktübersicht

Zur Blindleistungskompensation installierte Kondensatorbänke können mit der Impedanz des Stromnetzes interagieren. Unter bestimmten Betriebsbedingungen kann diese Wechselwirkung vorhandene Oberwellen verstärken oder beim Schalten von Kondensatoren einen übermäßigen Übergangsstrom erzeugen.

Zur Änderung der Impedanz des Kompensationszweigs ist eine Seriendrossel in Reihe mit der Kondensatorbank geschaltet.

Je nach gewähltem Reaktoranteil und Systemdesign kann es mehrere Funktionen übernehmen:

· Begrenzen Sie den Einschaltstrom des Kondensators

· Reduzieren Sie das Risiko einer harmonischen Verstärkung

· Verschieben Sie die Resonanzeigenschaften der Kondensator-System-Kombination

· Bilden Sie einen abgestimmten Filterzweig, wenn er für eine bestimmte harmonische Frequenz ausgelegt ist

· Reduzieren Sie die Belastung der Kondensatoreinheiten und der zugehörigen Schaltgeräte

· Stellen Sie die erforderliche induktive Reaktanz für die Kompensationsschaltung bereit

Eine Filterdrossel wird daher nicht unabhängig von der Kondensatorbatterie ausgewählt. Die Reaktor- und Kondensatorparameter sollten als Teil desselben Kompensationssystems bewertet werden.

Funktionsprinzip

Die Drossel ist in Reihe mit der Kondensatorbank geschaltet. Seine induktive Reaktanz verändert die Impedanz des Kondensatorzweigs und beeinflusst die Resonanzfrequenz des Stromkreises.

Bei einem abgestimmten Filter werden Induktivität und Kapazität so ausgewählt, dass die erforderliche Reaktion um eine harmonische Zielfrequenz herum erzielt wird. Bei einer verstimmten Kondensatorbank wird die Drossel normalerweise so ausgewählt, dass sie den Resonanzpunkt des Systems von den dominanten harmonischen Frequenzen wegbewegt, anstatt einen scharf abgestimmten Filter zu erzeugen.

Der geeignete Reaktorprozentsatz hängt von der Anwendung ab. Gängige Entwurfswerte können unterschiedliche Prozentsätze wie 5 %, 6 %, 7 % oder andere projektspezifische Werte umfassen, der richtige Wert sollte jedoch anhand der Systemstudie ermittelt und nicht als universelle Spezifikation ausgewählt werden.

Der Reaktor begrenzt auch die Stromrate und -stärke während der Kondensatorerregung. Dies reduziert die elektrische Belastung von Kondensatoreinheiten, Schützen oder Schaltgeräten und trägt dazu bei, die Betriebsbedingungen des Kompensationszweigs zu verbessern.

Hauptkonstruktion

1. Laminierter Eisenkern mit verteilten Luftspalten

Der Kern besteht aus Elektroblechlamellen mit verteilten Luftspalten. Die Luftspaltstruktur sorgt für den erforderlichen magnetischen Widerstand und trägt dazu bei, die vorgesehene Induktivität unter dem angegebenen Betriebsstrom aufrechtzuerhalten.

Die Kernklemmung und die mechanische Verstärkung dienen dazu, Vibrationen zu kontrollieren und die strukturelle Stabilität während des normalen Betriebs und unter bestimmten Kurzschlussbedingungen aufrechtzuerhalten.

2. Kupferwicklung

Die Wicklung besteht aus Kupferleitern, die entsprechend dem Nennstrom und den thermischen Anforderungen des Reaktors ausgewählt werden.

Bei Trockenbauweise kann die Wicklung mit einem Vakuumverguss-Epoxidharzsystem isoliert werden. Die endgültige Wicklungsanordnung hängt von der Spannungsklasse, dem Strom, der thermischen Belastung und den Isolationsanforderungen des Projekts ab.

3. Gießharzisolierung

Das Trockenisolationssystem sorgt für die elektrische Isolierung zwischen Wicklung und geerdeten Bauteilen.

Durch Vakuumgießen können Hohlräume im Isoliersystem reduziert und eine starre mechanische Struktur bereitgestellt werden. Die Isolationskonfiguration wird entsprechend dem erforderlichen Isolationsgrad und den Umgebungsbedingungen bestimmt.

4. Mechanische Unterstützung und Vibrationskontrolle

Die Reaktorbaugruppe umfasst isolierende Halterungen, Klemmelemente und Schwingungskontrollelemente.

Diese Komponenten sind darauf ausgelegt, die Wicklungs- und Kernstabilität im Normalbetrieb und unter bestimmten Übergangs- oder Kurzschlussbedingungen aufrechtzuerhalten.

5. Temperaturüberwachung und Kühlung

Zur Überwachung der Betriebstemperatur des Reaktors können Temperatursensoren vorgesehen sein.

Je nach Nennstrom und thermischer Auslegung kann der Reaktor mit natürlicher Luftkühlung oder forcierter Luftkühlung betrieben werden. Bei Bedarf können Alarm- und Lüftersteuerungsfunktionen integriert werden.

Technische Spezifikationen

In der folgenden Tabelle finden Sie die wichtigsten Parameter, die bei der technischen Abklärung überprüft werden sollten. Genaue Werte hängen von der Kondensatorbank und dem Design des Stromversorgungssystems ab.

Technischer Hinweis: Reaktorprozentsatz, Induktivität, Nennstrom und Zielabstimmfrequenz sollten nicht als austauschbare Spezifikationen behandelt werden. Sie müssen zusammen mit der Kondensatorbank und der Systemimpedanz berechnet werden.

Reaktorprozentsatz und Filterauswahl

Der Drosselanteil ist ein wichtiger Parameter bei der Konfiguration eines Kondensatorbank-Filterzweigs.

Es stellt die Beziehung zwischen der induktiven Reaktanz der Drossel und der kapazitiven Reaktanz des Kondensators bei der Grundfrequenz dar. Unterschiedliche Reaktorprozentsätze erzeugen unterschiedliche Resonanzeigenschaften.

Aus diesem Grund sollte der Reaktor nicht einfach deshalb ausgewählt werden, weil üblicherweise ein bestimmter Prozentsatz verwendet wird.

Bei der Auswahl werden in der Regel berücksichtigt:

· Systemspannung

· Grundfrequenz

· Spannung und Kapazität der Kondensatorbank

· Erforderliche Blindleistung

· Vorhandenes harmonisches Spektrum

· Dominante harmonische Ordnungen

· Kurzschlussfähigkeit des Netzes

· Transformatorimpedanz

· Kabel- und Leitungseigenschaften

· Erwartete Kondensatorschaltfrequenz

· Erforderliche Filterleistung

· Anwendbare Normen und Kundenspezifikationen

Bei Projekten mit erheblichen harmonischen Verzerrungen sollte vor der endgültigen Festlegung der Reaktorparameter eine harmonische Studie oder eine Leistungsqualitätsbewertung durchgeführt werden.

Filterreaktor vs. verstimmter Reaktor

Die Begriffe Filterreaktor und verstimmter Reaktor beschreiben unterschiedliche Konstruktionsziele und sollten nicht austauschbar verwendet werden.

Die endgültige Konfiguration sollte entsprechend dem tatsächlichen harmonischen Spektrum und dem Design des Kompensationssystems ausgewählt werden.

Wichtige Designmerkmale

Trockene, ölfreie Konstruktion

Der Reaktor enthält kein Isolieröl. Dadurch entfällt das Einfüllen von Öl, die Prüfung auf Öllecks und der Ölwechsel bei der routinemäßigen Wartung.

Die Konfiguration kann für Umspannwerke in Innenräumen und kompakte Kondensatorkompensationsanlagen in Betracht gezogen werden, bei denen ein ölfreies Design bevorzugt wird.

Feste Induktivität

Die Drossel stellt eine vorgegebene Induktivität anstelle einer kontinuierlich einstellbaren Reaktanz bereit. Seine elektrischen Parameter werden während der Engineering-Phase auf der Grundlage der erforderlichen Kompensations- und Oberschwingungskontrollfunktion ausgewählt.

Begrenzung des Kondensatorschaltstroms

Wenn eine Kondensatorbatterie mit Strom versorgt wird, kann ein Übergangsstrom auftreten. Die Reihendrossel erhöht die Impedanz des Stromkreises und trägt dazu bei, die Größe und Geschwindigkeit des Schaltstroms zu begrenzen.

Der tatsächliche Begrenzungseffekt hängt von der Konfiguration der Kondensatorbank, der Schaltmethode und der Systemimpedanz ab.

Oberwellen- und Resonanzkontrolle

Eine richtig ausgewählte Reihendrossel verändert die Impedanz und Resonanzeigenschaften des Kompensationszweigs. Je nach Ausführung kann es zur abgestimmten Filterung oder Verstimmung eingesetzt werden.

Der Reaktor selbst sollte nicht so beschrieben werden, dass er alle Oberschwingungen eliminiert. Seine Leistung hängt von der vollständigen Konfiguration des Kondensator-Reaktor-Systems ab.

Temperaturüberwachung

In den Reaktor kann eine Temperaturüberwachung integriert werden. Für stromstärkere Ausführungen können Zwangsluftkühlung und Lüftersteuerungsfunktionen vorgesehen werden, sofern die thermische Berechnung dies erfordert.

Typische Anwendungen

Die Trockenfilter-Reihendrossel kann für kondensatorbasierte Kompensationssysteme in folgenden Anwendungen spezifiziert werden:

· 10-kV- und 35-kV-Verteilungssysteme

· Innenumspannwerke und Schaltstationen

· Industrieanlagen und Industrieparks

· Bergbau- und Schwerindustrie-Energiesysteme

· Kondensatorbank-Blindleistungskompensationssysteme

· Anlagen zur Eindämmung von Oberschwingungen

· Projekte zur Verbesserung der Stromqualität

· Systeme mit häufigem Kondensatorwechsel

· Kompakte Kompensationsausrüstung für den Innenbereich

Die geeignete Drosselleistung sollte anhand der elektrischen Eigenschaften des gesamten Kompensationssystems ermittelt werden.

Auswahlinformationen für Käufer

Für ein Projektangebot sind folgende Informationen hilfreich:

1. Nennspannung des Systems

2. Systemfrequenz

3. Erforderliche Blindleistung in kvar oder Mvar

4. Nennspannung der Kondensatorbank

5. Kapazität der Kondensatorbank

6. Erforderlicher Reaktorprozentsatz oder Induktivität, falls bereits angegeben

7. Zielharmonische Ordnung für abgestimmte Filteranwendungen

8. Gemessenes oder berechnetes harmonisches Spektrum

9.  Kurzschlusskapazität oder Kurzschlussimpedanz

10. Installationsort

11.  Umgebungstemperatur und Höhe

12.  Innen- oder Außeninstallation

13. Anwendbare IEC-, GB- oder projektspezifische Standards

14.  Erforderliche Routine-, Typ- oder Sonderprüfungen

Wenn der Reaktorprozentsatz oder die Induktivität noch nicht ermittelt wurde, können die Parameter der Kondensatorbank und verfügbare Systeminformationen zur technischen Überprüfung bereitgestellt werden.

Fertigungs- und Testkapazitäten

Der Trockenfilterreaktor wird von Jiangshan Yulan Transformer Co., Ltd. hergestellt, das 1999 in Jiangshan, Zhejiang, China, gegründet wurde.

Yulan fertigt Transformatoren und Drosseln bis zur 110-kV-Klasse. Das Unternehmen verfügt über eine Fläche von rund 35.000 m², darunter eine 15.000 m² große Produktionshalle, und beschäftigt mehr als 75 Mitarbeiter, darunter Ingenieure und technisches Personal.

Zu den Produktions- und Prüfeinrichtungen gehören:

· 80-Tonnen-Hebezeug

· 400-kW-Kerosin-Dampfphasen-Vakuumtrocknungssystem für Produkte der 110-kV-Klasse

· 1200-kV-Impulsprüfgerät

· 400-kV-Netzfrequenz-Spannungsprüfgerät

· 300-kV-Induktionsprüfgerät

· Computergesteuerte Vertikalwickelanlage

· Kernschneide- und Querschneideanlagen

· Folienwickelausrüstung

· Hydraulische Pressausrüstung

· Andere Anlagen zur Herstellung und Prüfung von Transformatoren und Reaktoren

Die verfügbaren Fertigungs- und Testeinrichtungen ermöglichen eine Anpassung der Reaktorkonfiguration und des Testprogramms an die technischen Anforderungen einzelner Projekte.

Qualitätsmanagement und Prüfung

Jiangshan Yulan Transformer Co., Ltd. betreibt die folgenden Managementsysteme:

·  ISO 9001:2015 Qualitätsmanagementsystem

·  ISO 14001-Umweltmanagementsystem

·  ISO 45001:2018 Arbeitsschutz- und Gesundheitsmanagementsystem

Bei Reaktorprojekten werden die anwendbaren Prüfanforderungen durch das Produktdesign, die geltende Norm und die Kundenspezifikation bestimmt.

Bei Bedarf kann die technische Dokumentation relevante Prüfberichte und Werksinspektionsprotokolle umfassen.

Bei Exportprojekten sollten in der technischen Klärungsphase die geltenden IEC-Anforderungen, Zielmarktanforderungen und Kundenspezifikationen bestätigt werden.

Trockenreaktoren vs. Ölbadreaktoren

Die Wahl zwischen Trockenbauweise und Ölbadbauweise hängt von der Nennspannung, dem Nennstrom, der Kapazität, der Installationsumgebung, den thermischen Anforderungen und den Projektspezifikationen ab.

Dieser Vergleich ist eine allgemeine technische Referenz. Die endgültige Auswahl der Ausrüstung sollte auf der Projektspezifikation und der Systemstudie basieren.

Technische Dokumentation

Je nach Projekt und Vertrag kann die Lieferdokumentation Folgendes umfassen:

· Technische Produktspezifikation

· Übersichtszeichnung

· Informationen zum Typenschild

· Elektrischer Schaltplan oder Steuerschaltplan, sofern zutreffend

· Routinetestbericht

· Dokumentation zur Werksinspektion

· Installations- und Bedienungsanleitung

· Produktzertifikat

· Einschlägige Qualitätsmanagement-Zertifikate

Das genaue Dokumentationspaket sollte bei der Angebots- und Vertragsprüfung bestätigt werden.

Häufig gestellte Fragen

1. Was ist ein Trockenfilter-Reihenreaktor?

Eine Trockenfilter-Reihendrossel ist ein induktives Gerät, das mit einer Kondensatorbank in Reihe geschaltet ist. Es verändert die Impedanz des Kompensationszweigs, trägt zur Begrenzung des Kondensatorschaltstroms bei und kann je nach Systemdesign zur Filterung oder Verstimmung von Oberschwingungen verwendet werden.

2. Was ist der Unterschied zwischen einem Filterreaktor und einem Shunt-Reaktor?

Eine Paralleldrossel wird parallel zum Stromnetz geschaltet und dient hauptsächlich der Aufnahme kapazitiver Blindleistung aus Leitungen und Kabeln.

Eine Filterreihendrossel ist in Reihe mit einer Kondensatorbank geschaltet. Zu seinen Hauptfunktionen gehören die Änderung der Impedanz des Kompensationszweigs, die Begrenzung des Schaltstroms und die Steuerung von Oberschwingungs- oder Resonanzeigenschaften.

3. What does the reactor percentage mean?

Der Reaktorprozentsatz beschreibt das Verhältnis zwischen der Grundfrequenzreaktanz der Drossel und der kapazitiven Reaktanz des Kondensators. Es beeinflusst die Resonanzeigenschaften des Kondensator-Reaktor-Zweigs.

Der richtige Prozentsatz hängt vom System ab und sollte während der Konstruktionsplanung ermittelt werden.

4. Kann ein Reaktor gleichzeitig die 3., 5. und 7. Harmonische filtern?

Nicht unbedingt. Ein einzelner abgestimmter Filterzweig ist normalerweise für eine bestimmte Frequenz oder einen bestimmten Oberwellenbereich ausgelegt. Wenn mehrere harmonische Ordnungen berücksichtigt werden müssen, sind möglicherweise mehrere Filterzweige oder eine andere Filterstrategie erforderlich.

Vor der Auswahl der Reaktorkonfiguration sollten das harmonische Spektrum und die Systemimpedanz bewertet werden.

5. Eliminiert eine Reihendrossel Oberschwingungen?

Nein. Die Drossel verändert die Impedanz- und Frequenzeigenschaften des Kondensatorzweigs. Seine Wirksamkeit bei der Oberwellenminderung hängt vom gesamten Filterdesign ab, einschließlich Kondensator, Drossel, Systemimpedanz und vorhandenen Oberwellenquellen.

6. Schützt die Drossel die Kondensatoren beim Schalten?

Eine Reihendrossel kann dazu beitragen, den Einschaltstrom der Kondensatorbank zu begrenzen und vorübergehende elektrische Belastungen zu reduzieren. Die tatsächliche Schutzwirkung hängt von der Konfiguration der Kondensatorbank und der Schaltausrüstung ab.

7. Kann der Reaktor in einem 10-kV- oder 35-kV-System verwendet werden?

Ja, Trockenserienreaktoren können für Mittelspannungsanwendungen wie 10-kV- und 35-kV-Systeme ausgelegt werden. Der Nennstrom, der Isolationsgrad, die Induktivität und der Drosselanteil müssen aus dem spezifischen Kompensationssystem ermittelt werden.

8. Kann der Reaktor im Innenbereich installiert werden?

Ja. Die Trockenbauweise eignet sich für die Installation im Innenbereich. Beim endgültigen Entwurf sollten Umgebungstemperatur, Belüftung, Verschmutzungsgrad, Isolierungsanforderungen, Abstände und Wärmeableitung berücksichtigt werden.

9. Kann Yulan einen maßgeschneiderten Filterreaktor herstellen?

Ja. Yulan kann den Reaktor entsprechend der erforderlichen Spannung, dem Strom, der Induktivität, dem Reaktorprozentsatz, den Installationsbedingungen, der Kühlmethode und den geltenden technischen Standards konfigurieren.

10. Welche Informationen sollte ich für ein Angebot angeben?

Geben Sie für eine erste technische Bewertung die Systemspannung, die Frequenz, die Kapazität der Kondensatorbank, die Kondensatorspannung, den erforderlichen Mvar oder kvar, den Reaktorprozentsatz oder die Induktivität (falls bekannt) sowie Informationen zu Oberschwingungen und Installationsbedingungen an.

Wenn die Reaktorparameter noch nicht ermittelt wurden, können ein Übersichtsdiagramm und Informationen zur Kondensatorbank zur technischen Überprüfung bereitgestellt werden.