راکتور شنت
در سیستم‌های قدرت الکتریکی، حفظ پایداری و کیفیت توان از اهمیت بالایی برخوردار است . یکی از تجهیزات کلیدی برای کنترل ولتاژ و کاهش اثرات خازنی در خطوط انتقال،
راکتور شنت است. این تجهیز، با فراهم کردن امکان جذب توان راکتیو اضافی، نقش مهمی در بهینه‌سازی عملکرد شبکه و جلوگیری از نوسانات ولتاژ ایفا می‌کند. در این مقاله،
به بررسی ساختار، عملکرد، انواع و کاربردهای راکتور شنت پرداخته میشود.
تعریف راکتور شنت
راکتور شنت (Shunt Reactor) یک وسیله الکتریکی است که به‌صورت موازی (شنت) در سیستم قدرت نصب میشود و وظیفه اصلی آن جذب توان راکتیو تولیدشده توسط خازنها
(به‌خصوص در خطوط طولانی انتقال) است. برخلاف ترانسفورماتورها که برای تبدیل سطح ولتاژ استفاده می‌شوند، راکتورهای شنت برای تنظیم ولتاژ و جلوگیری از افزایش بیش
از حد آن به‌کار می‌روند.
ضرورت استفاده از راکتور شنت
در خطوط انتقال بلند (به‌خصوص خطوط 400 یا 230 کیلوولت)، ظرفیت خازنی خط به دلیل طول زیاد و فاصله بین هادی‌ها نسبتاً بالا است. در این شرایط، به‌ویژه در بار کم یا هنگام
بی‌باری خط، ولتاژ در سر خط به‌طور غیرطبیعی بالا می‌رود. این پدیده که به آن افزایش ولتاژ بی‌باری (Ferranti Effect) گفته میشود، می‌تواند به تجهیزات شبکه آسیب برساند.
برای کنترل این وضعیت، از راکتور شنت استفاده میشود تا توان راکتیو خازنی را جذب و ولتاژ را در سطح نرمال نگه دارد.
ساختار و عملکرد
راکتور شنت از سیم‌پیچ‌های القایی (معمولاً از جنس مس یا آلومینیوم) با هسته مغناطیسی (آهنی یا بدون هسته) ساخته شده است.زمانیکه این تجهیز به شبکه وصل میشود،
جریانی از آن عبور کرده و میدان مغناطیسی ایجاد میشود. این میدان باعث ایجاد یک جریان راکتیو سلفی میشود که در خلاف جهت توان راکتیو خازنی خطوط عمل می‌کند.
در حقیقت، راکتور شنت با تولید توان راکتیو منفی (سلفی)، اثر توان راکتیو مثبت (خازنی) را خنثی می‌کند. این ویژگی سبب میشود که ولتاژ در شرایط بی‌باری یا بار کم، افزایش
نیابد و پایداری سیستم حفظ شود.
انواع راکتور شنت
راکتورهای شنت را می‌توان از چند نظر دسته‌بندی کرد:
از نظر محل نصب:
راکتورهای شنت داخلی (Indoor): در پست‌های فشارقوی و در داخل ساختمان نصب می‌شوند.
راکتورهای شنت خارجی (Outdoor): در فضای باز نصب شده و عموماً در نزدیکی خطوط انتقال قرار دارند.
از نظر نوع خنک‌سازی:
خنک‌شونده با هوا (Dry Type): بدون استفاده از روغن و با جریان طبیعی هوا خنک می‌شوند.
خنک‌شونده با روغن (Oil-immersed): سیم‌پیچ‌ها در روغن مخصوص غوطه‌ورند که نقش عایق و خنک‌کننده دارد.
از نظر عملکرد:
راکتورهای ثابت: همیشه به شبکه متصل‌اند و به طور مداوم عمل می‌کنند.
راکتورهای قابل کنترل (Controlled Shunt Reactor – CSR): با استفاده از تجهیزات کنترل مانند تریستورها، امکان تنظیم میزان جذب توان راکتیو فراهم میشود.
تفاوت راکتور شنت با بانک خازنی
راکتور شنت توان راکتیو مصرف می‌کند (سلفی است) و برای کاهش ولتاژ به‌کار می‌رود.
بانک خازنی توان راکتیو تولید می‌کند (خازنی است) و برای افزایش ولتاژ و بهبود ضریب قدرت استفاده میشود.
در برخی موارد، برای تعادل شبکه، هر دو تجهیز به‌صورت مکمل در کنار هم استفاده می‌شوند.
کاربردهای راکتور شنت
کاهش ولتاژ بی‌باری در خطوط انتقال بلند
بهبود پایداری ولتاژ در شبکه‌های فشار قوی
حفاظت از تجهیزات حساس در برابر نوسانات ولتاژ
افزایش قابلیت انتقال توان بدون افزایش سطح ولتاژ نامی
تنظیم توان راکتیو در شبکه و جلوگیری از اثرات منفی خازنی
مزایا و محدودیت‌ها
مزایا:
کنترل دقیق ولتاژ
جلوگیری از آسیب به تجهیزات
افزایش بهره‌وری سیستم قدرت
عملکرد ساده و مطمئن
محدودیت‌ها:
تولید تلفات (توان اکتیو جزئی)
ایجاد جریان هجومی اولیه
نیاز به نگهداری در راکتورهای روغنی
نتیجه‌گیری
راکتور شنت یکی از تجهیزات حیاتی در سیستم‌های قدرت برای مدیریت توان راکتیو و حفظ ولتاژ در محدوده مجاز است . در شرایطی که خطوط انتقال طولانی هستند یا بارگذاری
کاهش می‌یابد ، وجود راکتور شنت نه تنها به افزایش پایداری شبکه کمک می‌کند ، بلکه نقش مهمی در کاهش هزینه‌های ناشی از آسیب تجهیزات دارد . با پیشرفت تکنولوژی،
نسل‌های جدیدی از راکتورهای قابل کنترل نیز وارد بازار شده‌اند که امکان بهینه‌سازی بیشتر و انعطاف‌پذیری بالاتری را فراهم می‌سازند.
برای مشاوره وخریدبامادرارتباط باشید.
