Шунтирующие реакторы, наряду с трансформаторами РПН, относятся к устройствам регулирования напряжения и реактивной мощности в энергетических системах. Множество таких устройств различного типа рассмотрено в обзоре .
Во многих случаях, в условиях переменных нагрузок и переменных перетоков реактивной мощности, применение реакторов постоянной индуктивности является недостаточным, а применение реакторов, коммутируемых выключателями, не обеспечивает достаточной надежности работы и необходимой гибкости регулирования. Развитие энергетики настоятельно требует применения регулируемых (управляемых) реакторов.
Наиболее распространены следующие виды таких реакторов:
а) реакторы, управляемые подмагничиванием магнитопровода;
б) реакторы, управляемые тиристорными ключами.
Реакторы, управляемые подмагничиванием
Преимущества реакторов, управляемых подмагничиванием
Применение таких реакторов значительно повышает надежность оперативного регулирования в энергосистемах. Применение для этой цели РПН трансформаторов ограничивается их недостаточной надежностью, а такие средства регулирования, как статические компенсаторы (СТК) и тиристорно-реакторные группы (ТРГ), требуют применения мощных и дорогих высоковольтных преобразователей.
Управляемые подмагничиванием реакторы имеют целый ряд особенностей и наиболее перспективны при разработке новых высоковольтных и сверхвысоковольтных ЛЭП, а также при модернизации уже существующих ЛЭП.
Применение управляемых шунтирующих реакторов особенно целесообразно в электрической сети с переменным графиком нагрузки взамен нерегулируемых или ступенчато регулируемых реакторов. Совместно с батареями конденсаторов управляемые реакторы выполняют функцию вращающихся синхронных компенсаторов или статических тиристорных компенсаторов и тиристорно-реакторных групп, а широкомасштабное применение управляемых реакторов — эффективный и экономичный путь оптимизации режимов электрической сети, повышения качества электроэнергии, улучшения условий эксплуатации и продления срока службы электрооборудования.
Управляемые реакторы наиболее перспективны как средство поперечной компенсации в протяженных линиях высокого и сверхвысокого напряжения. Их использование позволяет
• автоматизировать процесс стабилизации напряжения или одного из заданных параметров режима с одновременной разгрузкой коммутационного оборудования в схемах регулирования напряжения;
• повысить до 30% пропускную способность линий электропередач по допустимому уровню напряжений;
• снизить потери мощности в электрических сетях и повысить надежность их эксплуатации, в том числе и за счет резкого снижения числа срабатывания устройств РПН трансформаторов;
• повысить предел передаваемой мощности по условию статической и динамической устойчивости системы.
По конструкции, условиям и простоте эксплуатации управляемые реакторы сопоставимы с обычным трансформаторным и реакторным оборудованием, а по функциональным возможностям являются автоматически регулируемыми электротехническими комплексами, на новом уровне решающими многие вопросы управления и оптимизации режимов работы электрических сетей. Стоимость УР до 2-х раз ниже альтернативных вариантов (СТК, ТРГ, реакторов трансформаторного типа), а срок окупаемости достигает 1,5—2 лет. Потери в реакторах и расход материалов на изготовление УР не превышает 1,5—2 кратного значения этих же показателей для обычных шунтирующих реакторов.