TI Reactor - Reactores Transitorios Inrush

Los reactores transitorios Inrush de NEPSIs están dirigidos para aumentar la esperanza de vida de los interruptores del condensador limitando la magnitud y la frecuenciadelas corrientes transitorias del inrush asociadas a la conmutación del banco de condensadores. Estos reactores son comúnmente aplicados en bancos de condensadores graduales de medio voltaje (2.4kV con 34.5kV) o en bancos de condensadores de medio voltaje que estén conectados al mismo bus del dispositivo de distribución, tal como se indica en la figura.

Los bancos de condensadores graduales de medio voltaje que van desde 2.4kV a 34.5kV son cambiados normalmente por monofásicos o los interruptores trifásicos de condensadores que son probados según el acuerdo ANSI C37.77. Estos interruptores son generalmente clasificados entre 200, 400 y 600 amperes, con el interruptor monofásico de 200 amperes funcionado, siendo estos los más comunes. El ANSI C37.77 requiere que el interruptor esté probado para cambiar de alta frecuencia a una corriente de 12.000 amperes (pic) en 6000 Hertz. Esto se compara al producto de 7.2x107 amperes el cual queda en segundo lugar. En muchas aplicaciones de conmutación de los bancos de condensadores ya sea para 12.000amperes, 6.000 Hertz o ambos. Cuando el reactor está colocado conforme al interruptor del condensador según las indicaciones de la figura 1, se disminuirá el producto, la frecuencia del inrush, y la intensidad de la corriente del inrush a través del interruptor de energización.

Figure 1 - High Frequency Inrush Currents That May Damage Capacitor Switches Can Be Reduced With NEPSI's TI-ReactorsÔ

De manera estandar, NEPSI recomienda que el reactor IT se clasifique para limitar la corriente del inrush del condensador a 3.6x107 amperes. En segundo lugar, este es el 50% del máximo valor probado. La primera tabla muestra los requisitos de inductancia para este nivel de productos en distintos niveles voltaicos.

La tabla de abajo se puede utilizar para ayudar al ingeniero de diseño del condensador en las mediciones y especificaciones del TI-Reactor apropiado de NEPSI y los bancos de condensadores multi-step. Los valores en la tabla se basan en la tabla 1 y el uso de los interruptores monofásicos del condensador de 200 amperes. Para los contactores y los interruptores, u otro tipo de interruptor, se debe consultar al fabricante y la inductancia recomendada. Los valores enumerados en la tabla 1 y 2 son conservados en naturaleza, y pocos valores son posibles de encontrar con cálculos detallados o simulaciones de EMTP. Para los bancos automáticos simples y de dos etapas de condensador, las ecuaciones enumeradas en la tabla 4 se pueden utilizar para calcular la magnitud y frecuencia asociadas a la conmutación del condensador. Para mayor detalle, favor entrar en contacto con los servicios de ingeniería de NEPSI para sistemas más complejos que requieren simulaciones de EMTP.

El reactor TI tiene un grado de inductancia y un grado actual. La inductancia apropiada, si no lo sabe, se puede clasificar en la tabla transitoria de uso del reactor inrush en la siguiente sección o según ecuaciones enumeradas en la tabla 4. Con la inductancia apropiada conocida, se elige la capacidad basandose en la corriente de la etapa del condensador. Un 35% adicional de la corriente se debe agregar a la corriente de la etapa para explicar el condensador kvar, variaciones del voltaje, y corrientes armónicas. Se debe completar la parte de abajo para ordenar.

El texto de abajo se puede utilizar para determinar la cantidad de inductancia equivalente requerida entre los bancos de condensadores para el producto de la corriente transitoria del inrush a 3.6x107 amperes/segundo. Éste es el 50% de la capacidad ANSI probada del interruptor de condensadores puesto que se prueban para 12000 amperes de inrush en una frecuencia de 6000 hertz según lo especificado en ANSI C37.66 (American National Standard).

Tabla 2 - Tamaño transitorio recomendado para Reactor Inrush para el banco de condensadores gradual.
L-L Voltaje (kV)	Etapa 2	Etapa 3	Etapa 4	Etapa 5	Etapa 6
2.4 4.16	4.3 7.4	12.9 22.3	11.4 19.8	10.7 18.6	10.3 17.8
4.8 6.9	8.6 12.3	25.7 37.0	22.9 32.9	21.4 30.8	20.6 29.6
8.32 12	14.9 21.4	44.6 64.3	39.6 57.1	37.1 53.6	35.7 51.4
12.47 13.2	22.3 23.6	66.8 70.7	59.4 62.8	55.7 58.9	53.4 56.6
13.8 20.78	24.6 37.1	73.9 111.3	65.7 98.9	61.6 92.8	59.1 89
22.86 23	40.8 41.1	122.4 123.2	108.8 109.5	102 102.7	98 98.6
24.94 34.5	44.5 61.6	133.6 184.8	118.7 164.3	111.3 154	106.9 147.8
* Los requeriments de la inductancia de cada etapa para limitar inrush hasta el 50% de condensadores cambian el grado

Figura 2 – Inductancia del Reactor Versus Diametro y número de vueltas

El diseño del Reactor TI de NEPSI sigue de cerca los diagramas de la especificación del reactor demostrados en la tabla 2. Por ejemplo, un reactor de 101 microhenrys con un diámetro de 6 requeriría aproximadamente de 28 vueltas. Notar que tanto el diámetro como el número de vueltas van en aumento, por lo tanto produce reactancia. Si se requiere un diámetro o una longitud específico, favor especificar con RFQ.

Figura 3 - El diagrama de la derecha muestra que los requerimientos de la inductancia cambian con la conmutación del voltaje.

Table 4 - Fórmulas para el cálculo de la magnitud y frecuencias transitorias asociadas a la conmutación del banco del condensadores
Condiciones de Conmutación	Ecuación
Energizando un Banco de Condensadores aislado

Energizando un Banco de Condensadores con otro Banco de Condensadores

fs = Frecuencia del Sistema Leq = Inductancia equivalente por fase entre un Banco de condensadores. I1, I2 = Corrientes del Banco o de las etapas que son cambiadas del banco o de la etapa energizada, respectivamente. Imax peak = Valor máximo sin pérdida. En circuitos prácticos será cerca de 90 por ciento de este valor. VLL = Voltaje máximo clasificado en kilovoltios. Isc = Corriente simétrica del cortocircuito de rms, en amperes.

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