Manyetik kontrollü reaktörler (magnetically controlled reactors – MCR), ilk olarak 90’ lı yılların sonunda Rusya ve eski Sovyetler Birliği ülkelerinde, konvansiyonel şönt reaktörlerinin iletim sistemlerindeki reaktif güç akışı kontrolündeki yetersiz performansı sebebiyle ve şönt reaktörlerin anahtarlamalarından kaynaklı ortaya çıkan güç kalitesi problemlerinin önüne geçilmesi amacıyla geliştirilmiş ve kullanılmıştır.1,2 MCR, herhangi bir yükseltici transformatöre ihtiyaç duyulmadan yüksek gerilim seviyesine direk bağlanabilen bir çeşit kontrol edilebilir doymuş reaktördür.
MCR’nin yapısı temel olarak silisli sac nüveye sarılı ana sargı, kompanzasyon sargısı ve kontrol sargısı olmak üzere 3 adet sargıdan ve bir doğrultucu devresinden oluşmaktadır. MCR’ nin çelik nüvesi standart reaktörlerden farklı olarak özel bir doyum karakteristiğine sahiptir. Bu doyum karakteristiğinin sağlanabilmesi için nüve üzerinde manyetik valf adı verilen özel kesitler oluşturulmaktadır. Ana sargı veya diğer adıyla çalışan sargı, yüksek gerilim seviyesine direk bağlı olarak kullanılan sargıdır ve değişken reaktör karakteristiği göstererek, MCR’ nin beklenen endüktif reaktif gücü üretmesini sağlar. Kompanzasyon sargısı, doğrultucu devresinin beslemesi için gerekli gerilimi sağlar. Kontrol sargısı, reaktörü doyuma sokmak için gerekli doğru akım (DA) mıknatıslanma akımının uygulandığı sargıdır. Doğrultucu devresi ise, kontrol sargısına uygulanan mıknatıslanma akımının kontrollü ve değişken bir şekilde üretilmesini sağlar.
MCR, nüvenin manyetik doyum prensibinden yararlanarak çalışır. Doğrultucu devresi tarafından üretilen ve seviyesi kontrollü bir şekilde ayarlanabilen DA mıknatıslanma akımı, MCR’ nin kontrol sargısına uygulanarak nüvenin çalışma doyum noktası değiştirilebilir. Bu sayede, MCR’ nin çalışan sargısının endüktif süseptansı kontrol edilir ve istenilen endüktif reaktif güç elektrik şebekesine iletilir.
MCR, esnek alternatif akım iletim sistemi (FACTS) cihazlarından biri olarak sınıflandırılmaktadır ve statik VAR kompanzatörü (SVC) sisteminde kullanılan tristör kontrollü reaktörün (TKR) alternatifi olarak kabul görmektedir.3
TKR ile kıyaslandığında;
-
Maliyeti daha düşüktür.
-
Daha düşük harmonik bozulumuna sahiptir. <3%
-
Daha az kurulum alanına sahiptir.
-
Bakım maliyetleri daha düşüktür.
İletim sistemlerinde, gerilim regülasyonu ve iletim kapasitesinin arttırılması amacıyla kullanımının yanında, sabit kapasitör veya harmonik filtre bankaları ile beraber kullanılarak dağıtım şebekelerinde ve endüstriyel tesislerde reaktif güç kompanzasyonu ile hızlı değişen reaktif güç akışından kaynaklı gerilim regülasyonu ve fliker problemlerinin ortadan kaldırılması amacıyla da kullanılabilir.
1 Bryantsev, A., V. Dorofeev, M. Zilberman, A. Smirnov, and S. Smolovik. "Magnetically controlled shunt reactor application for AC HV and EHV transmission lines." In Proc. CIGRE, pp. 307-314. 2006. 2 B. V. Oleksyuk, V. N. Tulsky and S. Palis, "Magnetically Controlled Shunt Reactors as Sources of Current and Voltage Harmonics," in IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 33, no. 4, pp. 1818-1824, Aug. 2018. 3 Bryantsev, A., M. Bryantsev, B. Bazylev, S. Dyagileva, A. Negryshev, R. Karymov, E. Makletsova, and S. Smolovik. "Power compensators based on magnetically controlled shunt reactors in electric networks with a voltage between 110 kV and 500 kV." In 2010 IEEE/PES Transmission and Distribution Conference and Exposition: Latin America (T&D-LA), pp. 239-244. IEEE, 2010.
