В современных энергосистемах качество электроэнергии критически важно для стабильной работы оборудования. В связи с продолжающимся ростом промышленного и общественного спроса на электроэнергию реакторы играют важнейшую роль в регулировании реактивной мощности в сети и обеспечении качества электроэнергии. Сухие параллельные реакторы, в частности, стали ключевым оборудованием благодаря своей эффективности, надежности, малому шуму и малым потерям. Однако на практике реакторы иногда сталкиваются с локальными проблемами нагрева из-за особенностей своей конструкции, что создает потенциальные риски для их работы. В данной статье анализируются причины неисправностей и предлагаются решения для устранения локальных проблем нагрева сухого параллельного реактора напряжением 66 кВ, а также предлагается ценная информация.
Функции и структура реакторов
Сухие параллельные реакторы широко используются в энергосистемах для регулирования реактивной мощности, стабилизации напряжения и обеспечения качества электроэнергии. Их уникальная конструкция «сухого» типа обеспечивает не только такие преимущества, как компактность, малый вес и низкие потери, но и эффективно снижает высокочастотные помехи в сети. Однако в нормальном режиме работы реакторы генерируют сильные магнитные поля промышленной частоты. На высоковольтных подстанциях, благодаря своей уникальной конструкции, это магнитное поле может индуцировать блуждающие или вихревые токи в металлических замкнутых контурах, что может привести к локальному нагреву, влияющему на безопасность оборудования.
Типичная неисправность: локальный нагрев двухпроводников
На одной из подстанций вскоре после ввода в эксплуатацию был обнаружен локальный нагрев в двухпроводниковом сухом реакторе параллельного типа напряжением 66 кВ. Инфракрасная тепловизионная съемка показала, что нагрев был наиболее выражен в районе соединительных плат реактора фаз A и C, при этом температура непрерывно росла, достигнув 108 °C. Дальнейшее исследование подтвердило, что проблема была тесно связана с сильным магнитным полем вокруг реактора. Под воздействием переменного магнитного поля металлические проводники образовывали замкнутые контуры, генерирующие блуждающие токи, что приводило к нагреву.
Анализ неисправностей и исследование причин
После детального анализа было обнаружено, что многослойные параллельные обмотки и структура сухого сердечника реактора вызывали наличие значительного магнитного поля вокруг реактора. Металлические замкнутые контуры, расположенные вблизи реактора, находились под сильным влиянием этого магнитного поля. Направление замкнутых контуров, образованных металлическими проводниками, совпадало с переменным магнитным полем реактора, вызывая циркулирующие токи, которые приводили к локальному нагреву. Это явление было наиболее заметно в радиусе 1 метра от реактора, и по мере увеличения расстояния от центральной оси реактора напряженность магнитного поля постепенно уменьшалась. Согласно техническим стандартам национальных электросетей, металлические замкнутые контуры не должны находиться в пределах двух диаметров реактора, чтобы избежать подобных проблем.
Планы и решения по улучшению
Для решения проблемы локального нагрева двойных проводников было предложено несколько усовершенствованных решений:
- Увеличьте расстояние между замкнутым контуром и реактором : Увеличив длину соединительной платы, можно вынести замкнутый контур из зоны сильного магнитного поля, тем самым уменьшив влияние магнитного поля реактора на циркулирующие токи.
- Замените двойные проводники одним проводником : переход на один проводник исключает образование замкнутого контура, принципиально решая проблему циркулирующего тока.
- Снимите первый распорный стержень : удалив распорный стержень, можно отрегулировать положение замкнутого контура, переместив его дальше от зоны сильного магнитного поля, а также можно добавить дополнительную опору для обеспечения устойчивости реактора.
В конечном итоге было выбрано третье решение, предполагавшее удаление первой распорной штанги и установку опорных фундаментов. После модернизации проблема локального нагрева реакторов фаз A и C была эффективно решена, и с тех пор реактор работает стабильно, без каких-либо дальнейших проблем с нагревом.
Рекомендации по установке и обслуживанию
На основании анализа вышеприведенного случая предлагаются следующие рекомендации по установке и обслуживанию реакторов:
- Правильная схема электропроводки : Во время монтажа избегайте создания металлических замкнутых контуров. Убедитесь, что направление замкнутых контуров не совпадает с направлением переменного магнитного поля, что предотвращает возникновение блуждающих токов.
- Используйте одинарные проводники вместо двойных : на ранних этапах установки рассмотрите возможность использования одинарных проводников с лучшей проводимостью, чтобы избежать образования ненужных металлических замкнутых контуров.
- Строго соблюдайте стандарты установки : убедитесь, что установка реактора соответствует стандартам национальной электросети, чтобы избежать образования замкнутых цепей в зонах сильного магнитного поля, обеспечивая долгосрочную стабильную работу оборудования.
Заключение
Анализ проблемы локального нагрева в сухом параллельном реакторе напряжением 66 кВ подтвердил, что переменное магнитное поле реактора оказывает значительное влияние на металлические замкнутые контуры, приводя к локальному нагреву. Благодаря разумным мерам модернизации проблема была успешно решена, что обеспечило стабильную работу реактора. Данное исследование позволяет извлечь ценные уроки для монтажа, эксплуатации и обслуживания аналогичного оборудования, что способствует дальнейшему повышению качества электроэнергии и обеспечению безопасности и стабильности энергосистемы.
В Hengrong Electrical мы понимаем, насколько важна каждая деталь в управлении электропитанием. От передовой разработки продукции до инновационных решений в области фильтрации — мы стремимся предоставлять надёжные, эффективные и перспективные технологии. Выбирая Hengrong, вы получаете не просто продукцию, а надёжного партнёра, который поможет вашему бизнесу стать более интеллектуальным, безопасным и экологичным.