פונקציות וסיווגים של כורים

כור נקרא גם משרן. כאשר מוליך מופעל, הוא יוצר שדה מגנטי בתוך חלל מסוים שהוא תופס. לכן, כל המוליכים החשמליים הנושאים זרם- מציגים תכונות אינדוקטיביות כלליות. עם זאת, למוליך ארוך ישר עם אנרגיה יש השראות נמוכה ומייצר שדה מגנטי חלש. בפועל, כורים מיוצרים על ידי פיתול חוטים לסולנואיד, המכונה כור ליבת אוויר-; לפעמים מחדירים ליבת ברזל לסולנואיד כדי להגביר את השראות, ויוצרים כור ליבה-ברזל.

 

פונקציות של כורים

1.עם הרחבת קיבולת רשת החשמל, קיבולת הקצר-המדורגת של המערכת עולה במהירות. לדוגמה, בצד המתח הנמוך של 35kV- של תחנת משנה של 500kV, הערך האפקטיבי המרבי של זרם קצר סימטרי תלת-פאזי- מתקרב ל-50kA. כדי להגביל{10}}זרם קצר במעגל בקווי תמסורת ולהגן על ציוד חשמל, יש להתקין כורים. כורים מפחיתים את זרם הקצר-ושומרים על מתח המערכת יציב במהלך קצרים.

2. התקנת כור שיכוך (כור סדרתי) במעגל קבלים מדכאת זרם פריצה כאשר מעגל הקבל מופעל. זה גם יוצר מעגל הרמוני עם בנק הקבלים כדי לסנן הרמוניות שונות.

⑴. לדוגמה, במעגל הקבלים של התקן פיצוי הספק תגובתי של 35kV בתחנת משנה של 500kV, נדרשים כורי שיכוך כדי להגביל זרם כניסת מיתוג קבלים ולדכא הרמוניות של המערכת. כדי לדכא הרמוניות 3, נעשה שימוש במתח מדורג של 35kV, השראות מדורגת של 26.2mH, זרם מדורג של 350A סוג אוויר יבש-ליבת חד-פאזי- משמש בכור שיכוך חיצוני, היוצר מעגל תהודה הרמוני 3 (מסנן) עם capacitor 2.52Mvar.

⑵. באופן דומה, כדי לדכא הרמוניות 5 ומעלה, כור שיכוך חיצוני חד-פאזי של 35kV, 9.2mH, 382A-יוצר מעגל תהודה להרמוניות 5 ומעלה עם קבל של 2.52Mvar. שים לב שהשימוש והמפרט הטכני של כורי שיכוך מפורטים בתקן הלאומי GB 10229-88 כורים ובתקן הבינלאומי IEC 289-88.

 

תפקידם של כורים בהתקני פיצוי כוח תגובתי

הפיתוח של מערכות חשמל 500kV, מסילות ברזל מחושמלות ובסיסי ברזל ופלדה גדולים דורש התקנה שלCompensators Var Static (SVC) בתחנות משנה מרכזיות.

SVCs מגיבים במהירות לשינויי עומס (זמן תגובה טיפוסי 0.02–0.04 שניות) ומספקים וויסות כוח תגובתי ומתח חלקים. הם מייצבים את מתח הרשת, מפצים ביעילות את גורם ההספק התגובתי של המערכת, מדכאים תנודות מתח, שומרים על איזון תלת-פאזי ולוחמות תנודות תת--סינכרוניות.

SVCs המותקנים ברכזות רשת גם מפחיתים מתח יתר חולף. לכן, רשתות חשמל מרכזיות דורשות תחנות משנה גדולות ובינוניות- כדי להתקין כורים לפיצוי ואיזון כוח תגובתי קיבולי מקומי כדי להבטיח פעולה בטוחה.

כורים הם מרכיבי מפתח בציוד לפיצוי הספק תגובתי. כורי Shunt מספקים תגובתיות אינדוקטיבית לקליטת כוח תגובתי קיבולי עודף, אשר חיוני במהלך שידור נמוך בשלב מוקדם ועומסי אור בשעות הלילה המאוחרות.

במקרים אלה, ההפסד התגובתי של קו ההולכה נמוך; בשל אפקט הקיבול, הספק תגובתי שנוצר עולה על ההספק התגובתי הנצרך, ומשאיר עודף הספק תגובתי קיבולי. כורי shunt חייבים לספוג את העודף הזה כדי לשמור על איזון תגובתי ורמות מתח; אחרת, מתח יתר מסכן את בטיחות המערכת.

כדי להפחית את ספירת התיריסטורים ולחסוך בהשקעות SVC, יש מגמה למקסםקבלים עם מיתוג תיריסטור (TSC)ויכולת כור מבוקר תיריסטור (TCR).

כמה SVCs מבטלים את סניף TSC ומשתמשים במקום זאת בבנקים עם קבלים קבועים (FC).

כדי לשמור על הספק תגובתי ורגולציה חלקה ומתמשכת, יש להגדיל את קיבולת כור ה-shunt הכוללת.

לפיכך, השימוש בכור ממשיך לגדול. כורי שיכוך בסדרה עם מעגלי קבלים מספקים גם פיצוי הספק תגובתי בנוסף להגבלת זרם הפתיחה וההרמוניה.

 

יישום כורים בממירי תדרים

פונקציה של כורי קלט

כורי קלטלהגביל את עליות הזרם כתוצאה מתנודות מתח ברשת וממתחי יתר מיתוג, קוצי מתח חלקים באספקה, ותיקון פגמי מתח הנגרמת על ידי התייצבות במיישרי גשרים. הם מגנים על ממירי תדר, משפרים את גורם ההספק, חוסמים הפרעות לרשת ומפחיתים זיהום הרמוני מיחידות מיישרים.

תפקוד של כורי פלט

כורי פלטבעיקר לפצות על קיבול מבוזר בכבלים ארוכים (50-200 מ'), לדכא זרם הרמוני במוצא, להעלות את עכבת היציאה בתדר גבוה, להגביל ביעילות dv/dt, להפחית זרם דליפה בתדר גבוה, להגן על ממירים ולהפחית את רעשי הציוד. קבלים בפיצוי הספק פגיעים למתח וזרם הרמוניים, הגורמים לכשל ולגורם הספק מופחת, ולכן נדרש טיפול הרמוני.

תפקוד של כורי DC

כורי DC מחוברים בין מקטע מיישר DC למהפך של כונן בתדר משתנה. המטרה העיקרית שלהם היא להגביל אדוות AC המושפעות על זרם DC, לשמור על זרם מיישר רציף, להפחית את פעימות הזרם, לייצב את פעולת המהפך ולשפר את גורם ההספק של הממיר.

 

סוגי כורים

Shunt Reactor

כורים המשמשים לבדיקת עומס מלא של גנרטור הם אבות טיפוס של כורי shunt. בשל כוחות משיכה משדות מגנטיים מתחלפים בין ליבות מפולחות, כורים מסוג ליבה רועשים בדרך כלל בכ-10dB יותר משנאים בעלי קיבולת שווה.

כורי shunt נושאים זרם AC ומפצים את התגובה הקיבולית של המערכת. הם בדרך כלל מחוברים בסדרה עם תיריסטורים לוויסות זרם תגובה מתמשכת. הם מפחיתים מתח יתר בתדר הספק כתוצאה מהשפעות קיבול ארוכות בתנאי עומס ללא עומס או עומס קל, משפרים מתח וחלוקת כוח תגובתי, מפחיתים אובדן קו, מקטינים את זרם הקשת המשני, מאיצים את הכחדת הקשת המשנית, משפרים את שיעור ההצלחה של סגירה חוזרת אוטומטית, ונמצאים בשימוש נרחב בהולכת כוח והפצה למרחקים ארוכים.

כור סדרה

כורים סדרתיים נושאים זרם AC ומחוברים בסדרה עם קבלי פיצוי כדי ליצור תהודה סדרתית עבור הרמוניות במצב יציב (5, 7, 11, 13). הם בדרך כלל כורים של 5-6% עם השראות גבוהה.

כורים סדרתיים הם ציוד תומך חיוני לפיצוי הספק תגובתי של מערכת החשמל. בשילוב עם קבלי הספק, הם מדכאים ביעילות את הרמוניות הרשת, מגבילים את זרם הפתיחה של מיתוג ואת מתחי ההפעלה, משפרים את צורת גל המתח, מעלים את גורם ההספק ומשפרים מאוד את הפעולה הבטוחה של קבלים וציוד כוח אחר.

כור מכוון

כורים מכווניםנושאים זרם AC ומחוברים בסדרה עם קבלים כדי ליצור תהודה סדרתית עבור הרמונית n שצוינה (בדרך כלל n=5,7,11,13,19) כדי לספוג את ההרמוניה הזו.

כור פלט

כורי פלט מגבילים את זרם הטעינה הקיבולי בכבלי המנוע ומגבילים את קצב עליית מתח פיתול המנוע לטווח של 540V/μs. הם מומלצים כאשר אורך הכבל בין ממיר 4-90kW למנוע עולה על 50m. הם גם מרככים את התלולות של מתח המוצא של הממיר ומפחיתים הפרעות לרכיבי המהפך כגון IGBTs.

הוראות כור פלט: כדי להגדיל את המרחק בין הממיר למנוע, השתמש בכבלים עבים יותר ובידוד גבוה יותר, רצוי לא מסוככים.

תכונות כור פלט:

1. מתאים לפיצוי הספק תגובתי ובקרה הרמונית.

2. מפצה בעיקר על קיבול מבוזר בקו ארוך ומדכא זרם הרמוני פלט.

3. מגן ביעילות על ממירי תדר, משפר את גורם ההספק, חוסם הפרעות ברשת ומפחית זיהום הרמוני מיחידות מיישרים.

כור קלט

כורי קלט מגבילים את ירידת המתח בצד הרשת במהלך העברת הממיר, מדכאים הרמוניות, מנתקים קבוצות ממירים מקבילים ומגבילים עליות זרם משלבי מתח או פעולות מערכת. כאשר היחס בין קיבולת הקצר ברשת לקיבולת הממיר עולה על 33:1, ירידת המתח היחסית של כורי קלט היא 2% עבור רבע אחד ו-4% עבור פעולת ארבעה רבעונים.

כורי קלט מותרים כאשר מתח הקצר ברשת עולה על 6%. 12-יחידות מיישר פעימות זקוקות לפחות לכור כניסה אחד בצד הרשת עם ירידת מתח יחסית של 2%. כורי קלט נמצאים בשימוש נרחב במערכות אוטומציה תעשייתיות/מפעליות, מותקנים בין ממירים/בקרי מהירות ואספקת הכוח כדי לדכא מתחי נחשולים וזרמים ולהחליש הרמוניות גבוהות ומעוותות.

תכונות כור קלט:

1. מתאים לפיצוי הספק תגובתי ובקרה הרמונית.

2. מגביל את עליות הזרם מתנודות מתח הרשת ומתח יתר מיתוג; מסנן הרמוניות כדי לדכא עיוות צורות גל.

3. מחליק קפיצי מתח באספקת החשמל ומתקן פגמים במתח הנגרמת על ידי התייצבות במיישרי גשרים.

כור מגביל-נוכחי

כורים מגבילים-נוכחיים משמשים בדרך כלל בקווי הפצה. לעתים קרובות הם מותקנים בסדרה על מזינים מסועפים מאותו פס כדי להגביל את זרם הקצר של-הזרם ולשמור על מתח פס המסה במהלך תקלות במזין.

סליל-דיכוי קשת

סלילי דיכוי-קשת נמצאים בשימוש נרחב במערכות הארקה תהודה של 10kV–63kV. בשל המגמה נטולת שמן בתחנות משנה, רוב סלילי דיכוי הקשת- מתחת ל-35kV הם מסוג יבש.

כור שיכוך

(נקרא בדרך כלל Series Reactor) מחובר בסדרה עם בנקאי קבלים או קבלים צפופים כדי להגביל את זרם הכניסה של מיתוג קבלים. בדומה לכורים מגבילי זרם. כורי סינון יוצרים מסננים תהודה עם קבלי סינון, בדרך כלל עבור סינון הרמוני 3 עד 17 או סינון מסדר גבוה יותר. מקורות הרמוניים כוללים תחנות ממירי תמסורת DC, SVCs מבוקרי פאזה, מיישרים בינוניים/גדולים, מסילות ברזל מחושמלות, וכל המעגלים האלקטרוניים בעלי הספק גבוה מבוקרי תיריסטורים; אלה חייבים להיות מסוננים כדי למנוע זיהום רשת. רשויות הכוח מציינות גבולות הרמוניים.

כור החלקה

משמש במעגלי DC לאחר תיקון. למעגלי מיישר יש מספרי פולסים סופיים, כך שמתח DC פלט מכיל אדווה שלעתים קרובות מזיק ויש לדכא על ידי כורי החלקה. כל תחנות ממירי השידור DC מצוידות בכורי החלקה כדי להעריך את DC האידיאלי. הם חיוניים גם בכוננים חשמליים DC מבוססי תיריסטורים. כמרכיבי מפתח במעגלי מיישרים, כורי החלקה בספקי כוח בתדר בינוני בעיקר:

1. הגבל את זרם הקצר (הולכה בו-זמנית במהלך העברת תיריסטור מהפך שווה ערך לקצר ישיר; אף כור לא גורם לקצר ישיר).

2. דיכוי רכיבים בתדר בינוני המשפיעים על רשת החשמל.

3. מסנן (זרם המיישר מכיל AC; AC בתדר גבוה מתקשה להעביר השראות גדולה) כדי לשמור על תפוקת המיישר רציפה. זרם לא רציף גורם לתקופות זרם אפס, עוצר את גשר המהפך ופתיחת גשר המיישר.

4. לספוג כוח תגובתי במעגלי מהפך מקבילים; כורי אחסון אנרגיה נדרשים במעגלי קלט מהפך.