для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции

Шунтирующие реакторы

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции
Рис. 1. Шунтирующие реакторы

Шунтирующие реакторы (ШР) используются в качестве одного из средств компенсации реактивной мощности в сооружаемых, реконструируемых и эксплуатируемых электрических сетях напряжением 110—1150 кВ, образуемых соответствующими линиями электропередачи. Возможности ЛЭП разного класса напряжений характеризуются данными, приведенными в табл. 1 для наиболее распространенных сечений проводов. Наибольшие длины линий для напряжений 220 кВ и выше указаны с учетом сооружения промежуточных переключательных пунктов или подстанций с установкой на них КУ.
Таблица 1

Передаваемая мощность, МВ*А

Предполагается следующее использование линий по классам напряжений:
110—150 кВ для распределения мощностей внутри энергосистем и предприятий электрических сетей, электроснабжения промышленных предприятий, больших городов, удаленных или энергоемких сельских потребителей, распределения мощностей внутри крупных городов, электрификации железных дорог и трубопроводов;
220—330 кВ доя распределения мощностей внутри крупных энергосистем, электроснабжения удаленных и крупных потребителей, создания центров питания сетей 110—150 кВ, выдачи мощности небольших электростанций;
400—500 кВ для развития объединенных энергосистем и ЕЭС России, обеспечения межсистемных связей, выдачи мощности крупными электростанциями, электроснабжения крупных энергоемких предприятий или промышленных узлов;
750—1 150 кВ для развития крупных объединенных энергосистем и образования ЕЭС России, обеспечения межсистемных связей, выдачи мощности крупными электростанциями.

Напряжение линии, кВ

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции
Рис. 2. Схемы линий и их характеристики:
а — схема замещения линии; б — упрощенная схема замещения;
в — зависимость реактивной мощности от передаваемой мощности для ВЛ длиной 400 км;
г — размещение КУ на ЛЭП

В режимах незначительной загрузки линии, что имеет место в настоящее время в электрических сетях ЕЭС России, нескомпенсированность зарядной мощности линий при Р/Ршт ЛЭП ТОЭЭ ТЭЦ

Источник

Шунтирующие реакторы

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции
Рис. 1. Шунтирующие реакторы

Шунтирующие реакторы (ШР) используются в качестве одного из средств компенсации реактивной мощности в сооружаемых, реконструируемых и эксплуатируемых электрических сетях напряжением 110—1150 кВ, образуемых соответствующими линиями электропередачи. Возможности ЛЭП разного класса напряжений характеризуются данными, приведенными в табл. 1 для наиболее распространенных сечений проводов. Наибольшие длины линий для напряжений 220 кВ и выше указаны с учетом сооружения промежуточных переключательных пунктов или подстанций с установкой на них КУ.
Таблица 1

Номинальное напряжение, кВ

Передаваемая мощность, МВ*А

Предполагается следующее использование линий по классам напряжений:
110—150 кВ для распределения мощностей внутри энергосистем и предприятий электрических сетей, электроснабжения промышленных предприятий, больших городов, удаленных или энергоемких сельских потребителей, распределения мощностей внутри крупных городов, электрификации железных дорог и трубопроводов;
220—330 кВ доя распределения мощностей внутри крупных энергосистем, электроснабжения удаленных и крупных потребителей, создания центров питания сетей 110—150 кВ, выдачи мощности небольших электростанций;
400—500 кВ для развития объединенных энергосистем и ЕЭС России, обеспечения межсистемных связей, выдачи мощности крупными электростанциями, электроснабжения крупных энергоемких предприятий или промышленных узлов;
750—1 150 кВ для развития крупных объединенных энергосистем и образования ЕЭС России, обеспечения межсистемных связей, выдачи мощности крупными электростанциями.

Напряжение линии, кВ

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции
Рис. 2. Схемы линий и их характеристики:
а — схема замещения линии; б — упрощенная схема замещения;
в — зависимость реактивной мощности от передаваемой мощности для ВЛ длиной 400 км;
г — размещение КУ на ЛЭП

В режимах незначительной загрузки линии, что имеет место в настоящее время в электрических сетях ЕЭС России, нескомпенсированность зарядной мощности линий при Р/Ршт ЛЭП ТОЭЭ ТЭЦ

Источник

Управляемый шунтирующий реактор трансформаторного типа

Cхема и основные параметры управляемого шунтирующего реактора трансформаторного типа

Однолинейная схема УШРТ представлена на рис.1.

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции

Рис.1. Однолинейная схема УШРТ

В состав УШРТ входят:

УШРТ подключается к выбранной секции шин ВН подстанции. Управление УШРТ производится ШУ в автоматическом режиме по командам оператора ПС от пульта дистанционного управления (ПДУ) или АРМ оператора и не требует присутствия оперативного персонала. Предусмотрен режим ручного управления УШРТ с лицевой панели ШУ.

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции

Главный монитор СКАДА УШРТ

Основные параметры УШРТ

Номинальное напряжение, кВ

ОПИСАНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ЭМЧ УШРТ

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции

Электромагнитная часть УШРТ

Регулятор УШРТ

Оборудование регулятора УШРТ – стандартное оборудование производства Нидек АСИ ВЭИ, описанное в разделе СТК. Все оборудование регулятора размещается в контейнере размером 12,2 х 2,4 х 2,9 м. В отсеках контейнера смонтированы ячейка КРУ Q1, трехфазный тиристорный вентиль с системой жидкостного охлаждения и система управления УШРТ. Агрегат воздушного охлаждения и вводы напряжения от ВО размещены на крыше контейнера.

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции

Источник

Шунтирующий реактор

Шунтирующий реактор представляет из себя статическое электромагнитное устройство, предназначенное для использования его индуктивности в электрической цепи.

Содержание

Основные сведения

Схема присоединения шунтирующего реактора приведена на рисунке 1. Значение реактивной мощности, потребляемой реактором определяется по выражению (1):

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции

где [math]Q_Р [/math] – реактивная мощность, потребляемая реактором, Мвар;

[math]U[/math] – модуль линейного напряжения сети, кВ; [math]B[/math] – емкостная проводимость реактора, мкСм.

Реакторы бывают регулируемые и нерегулируемые. От типа реактора зависит его моделирование в модели сети. Есть реактор нерегулируемые, то он моделируется неизменной индуктивной проводимостью. Данная проводимость определяется в соответствии с выражением (2):

[math] \displaystyle B_Р=\frac>^2 >, (2) [/math]

где [math]Q_Р^<СТ>[/math] – стандартная реактивная мощность, потребляемая реактором, Мвар. Если реактор является регулируемым, то он моделируется как чисто реактивная нагрузка (активным сопротивлением реактора пренебрегают в виде его крайне малого значения).

Условия выбора и проверки реактора

Выбирается реактор в режиме минимальных нагрузок и проверяется в режиме максимальных нагрузок, а также в режиме, при котором отключается один из источников реактивной мощности (генератор).

Достоинства и недостатки

К достоинствам БСК можно отнести следующее:

К недостаткам реактора можно отнести следующее:

Источник

Для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции

Последние годы в электроэнергетике России и других стран связаны с интенсивным развитием автоматически управляемых линий высокого и сверхвысокого напряжения. Наряду с единичным использованием таких устройств, как статические компенсаторы реактивной мощности (СТК, Статком), управляемые продольные компенсаторы (УПК), фазоповоротные трансформаторы, асинхронизированные генераторы, широкое применение получили управляемые шунтирующие реакторы (УШР).
Андрей Геннадьевич Долгополов и Виктор Николаевич Ивакин в своем материале анализируют схемы выполнения реакторов и их технические параметры.

УПРАВЛЯЕМЫЕ ШУНТИРУЮЩИЕ РЕАКТОРЫ
Обзор и сравнительные характеристики

История разработки управляемых электрических реакторов различных конструкций насчитывает более 60 лет [1, 2, 3]. В табл. 1 приведены сведения о находящихся в мировой эксплуатации УШР различного принципа действия.

Таблица 1. Типы реакторов и сведения об эксплуатации

Наименование параметраЗначение
Номинальное напряжение, кВ110, 220, 330, 500
Испытательные напряженияпо ГОСТ 1516.3-96
Номинальная реактивная мощность (потребляемая) при номинальном напряжении, Мвар25. 160
Быстродействие УШРТ:
— время изменения мощности УШРТ в пределах
плавного диапазона регулирования, не более, с
— отработка скачка напряжения уставки, не более, с
до уровня 0,9
до установившегося значения с точностью 0,05
Диапазон изменения уставки по напряжению±10% Uном
Диапазон изменения статизма характеристики1. 10%
Пофазное регулирование реактивной мощностивозможно
Суммарные потери в номинальном режиме,
% от номинальной мощности, не более
0,55…0,8
В нормальных режимах работы УШРТ содержание высших гармоник в его токе в % от величины тока УШРТ
в режимах полного потребления, не более
Тип УШРИсполнениеМощность и напряж.ПроизводителиГде введеныКол.
Регулирование переключением отпаекОдна обмотка с РПН180 МВА, 330 кВЗап. ЕвропаБеларусь1
130 МВА, 240, 400 кВАВВ, AlstomСША, Канада, Европа, Азия, Африка20
Трансформаторного типа (УШРТ), мощность управления составляет 100% номинальной мощности УШРТрансформатор с напр. КЗ 100% и тиристорные ключи на номинальную мощность УШРТ50 МВА, 420 кВИндияИндия1
60 МВА, 230 кВ«Запорож- трансформатор» и «АнсальдоВЭИ»Ангола1
25 МВА, 110 кВ«Белоозерский ЭМЗ»
и «Инеркомсервис»
Россия, ПС «Прогресс» и ПС «Кириловская»2
180 МВА, 500 кВ«Тольяттинский Трансформатор»Россия,
ПС «Пенза-2»
1
Управляемые подмагничиванием стержней магнитопровода, мощность управления составляет 1–2% от номинальной мощности УШРС двумя обмотками, совмещ. СО и ОУ180 МВА, 500 кВ«ЭЛЕКТРОЗАВОД»Россия,
ПС«Нелым»
1
С одной обмоткой3,3 МВА, 6–10 кВРаменский завод «Энергия», ООО «Энергия-Т»Россия, Монголия3
Схема Фридлендера, с тремя обм., 2 магнит.До 100 МВА, 400 кВАнглия, GECАнглия3
С двумя обмотками, совмещ. ОУ и КО10–25 МВА, 35–110 кВ«Запорож- трансформатор», ЭЛУР, г. МоскваРоссия, Казахстан, Беларусь, Литва, Ангола39
С тремя отдельными обмотками63–180 МВА, 110–500 кВ52

Примечание. Количество УШР с РПН приведено ориентировочно, поскольку полная статистика отсутствует.
Количество реакторов по схеме Фридлендера соответствует числу оставшихся в эксплуатации на 2013 год.

Следует отметить, что управляемые подмагничиванием реакторы по схеме Фридлендера давно не выпускаются. УШР на основе ШР с РПН до настоящего времени не нашли массового применения в сетях высокого (ВН) и сверхвысокого (СВН) напряжения. УШР данного типа применяют в странах Северной Америки и Западной Европы в основном для сезонного и суточного регулирования напряжения, т. к. они имеют низкую скорость регулирования (изменение мощности от минимального до максимального значения требует 3–5 мин.), связанную с механическими характеристиками РПН и ограничениями по ресурсу переключений [4]. Диапазон регулирования мощности УШР на основе ШР с РПН составляет не более 60%.

УШР на базе дугогасящих реакторов типа РУОМ производства Раменского завода «Энергия» имели единичное применение в связи с малой мощностью и отсутствием серийного производства УШР в трехфазном исполнении.

Из табл. 1 следует, что плавное регулирование реактивной мощности и напряжения с достаточным быстродействием способны обеспечить УШР с подмагничиванием или управляемые реакторы трансформаторного типа (УШРТ), регулирование которых обеспечивается тиристорной группой на полную мощность реактора. Производство подмагничиваемых реакторов освоено в настоящее время на двух заводах – «Запорожтрансформатор» (ЗТР) и «ЭЛЕКТРОЗАВОД». УШРТ большой мощности напряжением до 500 кВ может производить «Тольяттинский трансформатор» (ТТ) совместно с НТЦ ФСК ЕЭС (в части тиристорных преобразователей с системой управления).

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕАКТОРОВ

В табл. 2 приведены сравнительные технические характеристики управляемых реакторов напряжением 500 кВ, мощностью 180 МВАр трех производителей. Можно сделать вывод, что основные параметры электромагнитной части (ЭМЧ) примерно одинаковы для всех заводов. В целом УШРТ отличается более высоким быстродействием в силу своего принципа действия и использования тиристорных ключей на полную мощность.

Таблица 2. Технические характеристики управляемых реакторов напряжением 500 кВ, мощностью 180 МВАр.

№ п/п Технические характеристики (наименование параметра) РТУ-180000/500 УШРТ-180000/500 УНШРТД-
180000/500
1Основные параметры
1.1Изготовитель«Запорожтрансформатор»«Тольяттинский Трансформатор» (ЭМЧ)«ЭЛЕКТРОЗАВОД»
1.2Режим заземления нейтралиГлухозаземленнаяГлухозаземленнаяЧерез реактор
1.3Минимальное время изменения мощности
от 5 до 100% или обратно, с
0,30,030,3
1.4Допустимая перегрузка по мощности
(не более 20 мин), % от номинальной мощности
(при наибольшем рабочем напряжении)
3030
1.5Допустимая перегрузка по току сетевой обмотки
(не более 20 мин), % от номинального тока
(при напряжении сети не ниже номинального)
2020
1.6Рабочий диапазон плавного регулирования потребляемой мощности, %2. 1301. 1005. 130
1.7Амплитуда любой высшей гармоники при синусоидальном напряжении,
% от номинального тока, не более
в номинальном режиме0,500,5
во всем рабочем диапазоне32,52
1.8Полные потери мощности в ЭМЧ,
в номинальном режиме, кВт
900870600
1.9Потери мощности в ЭМЧ в режиме ХХ, кВт120105150
1.10Двойная амплитуда вибрации на стенке бака, мкм, не более10085100
1.11Скорректированный уровень звуковой мощности при номинальном токе на расстоянии 0,3 м от контура реактора, дБ(А)10098100
2Конструктивные параметры
2.1ИсполнениеОднофазное /
трехфазное
ОднофазноеОднофазное
2.2Количество обмоток332
2.3Группа соединений обмотокYн/D-11(СО/КО)Yн/D-Y-11-1 (СО/ВО1-ВО2)Y-Y/D-11(СО/КО)
2.4Необходимость ФКУНетНетНет
2.5Габаритные размеры в сборе
(ДхШхВ), мм
однофазный8400/6320/116006950/5590/102406580/4040/9980
трехфазный13100/8400/10750
2.6Масса электромагнитной части в сборе, тоднофазный152142132
трехфазный334
3Преобразовательный блок / тиристорная группа
3.1Номинальное напряжение
преобразователя (тиристорно-
реакторной группы), кВ
в стац. режиме0,54Номинальное напряжение
вентильных
обмоток 20,4 х 2
0,9
в динам. режиме1,4514,3
3.2Номинальная мощность преобразователя (тиристорной группы), кВА10001800005500
3.3Ток преобразователя / тиристорной группы
в номинальном режиме, А
20001470300
3.4Потери мощности в номинальном режиме, кВт2136025
3.5Количество преобразователей, шт.31 (два по 90 МВА)1
3.6Габариты преобразовательного блока /
тиристорной группы, мм
3145х2680х24502900х2400х12200*2550х2700х7600**
3.7Полная масса преобразовательного блока /
тиристорной группы, кг
5950
(с питающим ТМ)
1700***6100 (без
питающего ТМ)

* Контейнер, в котором установлены: тиристорный преобразователь с системой управления, системой охлаждения и коммутационной аппаратурой на стороне НН.
** Контейнер, в котором установлены: тиристорный преобразователь с системой управления и системой охлаждения, а также защитные конденсаторная батарея и реакторы.
*** Масса тиристорного вентиля.

Однако это предопределяет большую стоимость производства и эксплуатации УШРТ, а также увеличенные в сравнении с двумя другими УШР общие потери [5].

УШР «ЭЛЕКТРОЗАВОДа» за счет совмещения сетевой обмотки с обмоткой управления, рабочих стержней, состоящих из секций (дисков) с радиальной шихтовкой пластин, формирующих стержень переменного сечения с распределенными зазорами, имеет несколько большую (по сравнению с УШР ЗТР) мощность системы подмагничивания и меньший диапазон регулирования за счет более высокого значения тока холостого хода (ХХ) [6]. Технология изготовления таких стержней магнитопровода сложнее и более затратна, чем у двух других производителей, использующих традиционные плоскошихтованные трансформаторные конструкции электромагнитной части, однако обеспечивает меньшую массу и габариты реактора, меньшие потери и более низкий уровень высших гармоник тока реактора без применения внешних силовых фильтров [7].

Реакторы ЗТР имеют наименьшую мощность управления со стопроцентным ее резервированием и категорией размещения УХЛ в масляном баке обычного серийного трансформатора мощностью 1000 кВА. На ЗТР освоено также производство реакторов этого класса напряжения в трехфазном исполнении, габариты и стоимость которых значительно меньше, чем группы из трех фаз по 60 МВАр (тем более при наличии резервной фазы).

Число УШР 500 кВ, поставленных в сети России и Казахстана компаниями ЗТР, ЭЛУР, «ЭЛЕКТРОЗАВОД», ТТ, уже достигло 20 (табл. 3). Половина из них подключена в качестве линейных, то есть кроме компенсации зарядной мощности и повышения пропускной способности ВЛ они выполняют все функции обычных неуправляемых ШР: опробование линии, участие в циклах АПВ (ОАПВ), ограничение повышения напряжений [8, 9].

Таблица 3. УШР 500 кВ, поставленные в сети России и Казахстана

№ п/пПодстанцияЗаказчикСхема включенияИзготовительГод поставки
1ТаврическаяМЭС СибириШинныйЗТР, ЭЛУР2005
2БарабинскаяМЭС СибириЛинейныйЗТР, ЭЛУР2006
3ИртышМЭС Западной СибириШинныйЗТР, ЭЛУР2009
4ТомскаяМЭС СибириШинныйЗТР, ЭЛУР2009
5ЛозоваяМЭС ВостокаЛинейныйЗТР, ЭЛУР2009
6АнгараМЭС СибириШинныйЗТР, ЭЛУР2010
7КамалаМЭС СибириЛинейныйЗТР, ЭЛУР2010
8АмурскаяМЭС ВостокаЛинейныйЗТР, ЭЛУР2010
9ЛуговаяМЭС Западной СибириЛинейныйЗТР, ЭЛУР2011
10УдмуртскаяМЭС УралаШинныйЗТР, ЭЛУР2011
11ТайшетМЭС СибириШинныйЗТР, ЭЛУР2011
12ВосходМЭС СибириЛинейныйЗТР, ЭЛУР2012
13ОзернаяМЭС СибириЛинейныйЗТР, ЭЛУР2012
14Озерная-2МЭС СибириЛинейныйЗТР, ЭЛУР2013
15АгадырьАО «КЕГОК»Шинный (3-фазный)ЗТР2008
16Агадырь-2АО «КЕГОК»Шинный (3-фазный)ЗТР2009
17ЮК ГРЭСАО «КЕГОК»Шинный (3-фазный)ЗТР2009
18АксусскаяАО «ЕЭК»ЛинейныйЗТР2009
19НелымМЭС Западной СибириЛинейныйЭЛЕКТРОЗАВОД2009
20Пенза-2МЭС ВолгиШинныйТТ (УШРТ)2013

Быстродействие линейных управляемых подмагничиванием реакторов серии РТУ, или минимальное время изменения мощности от минимальной до номинальной либо обратно, в соответствии с утвержденными требованиями ФСК ЕЭС, составляет 0,3 сек. Опыт эксплуатации этих реакторов не выявил каких-либо режимов работы, при которых требовалось бы более высокое быстродействие. Т.е. подтверждаются выводы исследований, проведенных специалистами СПбГТУ, что более высокое быстродействие средств компенсации реактивной мощности (СКРМ) в энергосистемах не требуется, в том числе при использовании УШР на транзитных линиях СВН или в автономных системах с преобладающей двигательной нагрузкой [10, 11, 12].

Что касается кратковременных значительных снижений напряжения при близких симметричных (трехфазных, т.е. крайне редких) КЗ в сети, то УШР ведет себя при этом так же, как любая другая индуктивная нагрузка. В момент КЗ текущая нагрузка реактора с подмагничиванием безынерционно снизится пропорционально снижению напряжения, после чего дополнительно форсированно будет снижена регулятором САУ (если таковая нагрузка останется и если время отключения КЗ будет существенно больше времени действия основных быстродействующих защит в сети).

Для кратковременных аварийных режимов, когда при затягивании времени отключения КЗ принципиально возможна лавина напряжения, быстродействие УШР с подмагничиванием оказывается вполне достаточным.

В коммутационных процессах включения УШР или опробования ВЛ, в циклах АПВ обеспечивается безынерционный набор номинальной мощности при подаче напряжения за счет предварительного подмагничивания перед включением УШР или ВЛ с УШР [8, 9, 11, 13, 14].

РАЗРАБОТКА И ПРОИЗВОДСТВО

Сроки освоения производства и опыт эксплуатации УШР значительно отличаются у трех рассматриваемых производителей. ТТ начал произвел и поставил свой первый УШРТ 500 кВ на ПС «Пенза-2» в 2013 году. Первый реактор 500 кВ с подмагничиванием производства «ЭЛЕКТРОЗАВОДа» был изготовлен в 2009 году. Серийное производство УШР напряжением от 35 до 500 кВ на ЗТР ведется с 1998 года (номенклатура продукции завода приведена в табл. 4.).

Таблица 4. Номенклатура УШР напряжением от 35 до 500 кВ производства ЗТР

Тип реактора Мощность, кВА Напряжение, кВ
РТУ-25000/352500038,5
РТУ-25000/11025000121
РТУ-63000/11063000121
РТУ-25000/22025000242
РТУ-63000/22063000242
РТУ-100000/220100000242
РТУ-180000/330180000347
РТУ-180000/5003х60000525
РТУ-180000/500180000525

Следует учитывать, что синхронные компенсаторы (СК), находящиеся в эксплуатации и использующиеся для компенсации реактивной мощности и поддержания напряжения в сетях ВН России и СНГ, практически выработали свой ресурс и в единичных случаях заменяются на СТК. При этом СТК, как и СК, подключаются на обмотку низкого напряжения автотрансформатора или трансформатора. Такое подключение СТК не позволяет использовать их в качестве линейных ШР. Кроме того, СТК дороже в производстве и эксплуатации.

В странах дальнего зарубежья для компенсации реактивной мощности и поддержания напряжения в сетях ВН используются, в основном, СТК. Учитывая, что оборудование, коммутируемое тиристорными ключами в схеме СТК, выполняется на класс напряжения не более 40 кВ, в состав СТК, как правило, входит силовой трансформатор, согласующий уровни напряжения данного оборудования СТК и сети ВН, что увеличивает стоимость всего комплекса оборудования СТК.

В государствах Западной Европы и Америки УШР на принципе подмагничивания магнитопровода постоянным (выпрямленным) током применения пока не нашли. Причин этому много. Можно отметить следующие:

Ситуация будет изменяться, если наши заводы-производители будут стремиться выйти с этим оборудованием на рынки зарубежных стран. Кроме того, чем шире УШР будут применяться в сетях России, чем больше информации о них будет доходить до зарубежных энергокомпаний.

В связи с бурным развитием распределенной энергетики, прежде всего ветроэнергетики, характеризующейся переменным графиком выдачи мощности и, следовательно, нерегулярными изменениями напряжения в сети, интерес к УШР всех типов значительно возрос.

Расширяется география мест установки УШР и область их применения. Наряду с традиционным подключением УШР на промежуточных подстанциях и на воздушных линиях СВН, доказана их эффективность при замене неуправляемых ШР на УШР на шинах электрических станций, при регулировании напряжения и реактивной мощности в автономных энергосистемах, при совместном использовании с УПК и другими СКРМ поперечного или продольного подключения, при выдаче мощности от генераторов так называемой малой энергетики (ветропарков, солнечной электроэнергетики и т. д. [13, 15]).

УШР для сетей 35–220 кВ часто комплектуются и работают параллельно с конденсаторной батареей, обеспечивая плавное регулирование не только потребления, но и выдачи реактивной мощности аналогично СК или СТК [12, 13, 16].

В рабочей группе комитета СИГРЭ по трансформаторам с 2013 года ведется подготовка к выпуску международного стандарта МЭК на УШР. Интерес к установке УШР в своих энергосистемах проявляют многие развитые страны с протяженными электрическими сетями: Аргентина, Бразилия, Перу, ЮАР, ОАЭ, Индия, Китай, ряд стран Европы (Польша, Ирландия, Великобритания) и государства Африки. Так, в Анголе в её сравнительно небольшой энергосистеме, уже находятся в эксплуатации 11 УШР двух типов, в том числе семь – в системообразующей сети СВН напряжением 400 кВ.

КОНСТРУКЦИЯ

Пример установки УШР с подмагничиванием однофазного и трехфазного исполнения приведен на фото 1 и 2. На фото 3 показана магнитная система трехфазного УШР, а на рис. 1 приведена электромагнитная схема трехфазных трехобмоточных УШР серии РТУ напряжением 220 кВ и выше (подробнее см. в [12–14]). Стержни всех фаз магнитопровода разделены на два полустержня, на каждом из которых размещаются секции компенсационной обмотки (КО), соединенной в «треугольник». Сверху секций КО располагаются секции обмотки управления (ОУ), включенные в каждой фазе последовательно-встречно к сетевой обмотке (СО) и КО. Выводы всех фаз ОУ соединяются параллельно и подключаются к выводам преобразователей (ТМП).

Фото 1. УШР 500 кВ на ПС «Агадырь»

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции

Фото 2. УШР 500 кВ на ПС «Иртыш»

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции

Фото 3. Магнитная система трехфазного УШР с подмагничиванием

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции

Рис. 1. Электромагнитная схема трехфазного трехобмоточного УШР с подмагничиванием серии РТУ

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции

СО, ОУ и КО – сетевая обмотка, обмотка управления и компенсационная обмотка реактора;
ТМП – трансформатор с преобразователем (основной и резервный);
САУ – система автоматического управления;
ТТ, ТН – трансформаторы тока и напряжения.
Примечание. Начала секций обмоток отмечены звездочкой.

Каждая фаза СО выполняется параллельными ветвями с вводом в середину и наматывается поверх вторичных обмоток с охватом обоих полустержней. СО соединяется в схему «звезда с заземленной нейтралью», подключается к шинам подстанции или к линии и обеспечивает потребление реактивной мощности в соответствии с заданным законом регулирования.

КО с номинальным напряжением 10 кВ, соединенная в «треугольник», выполняет две основные функции: исключение из потребляемого сетевого тока гармоник, кратных трем, и питание основного трансформатора с преобразователем, обеспечивающего требуемый уровень подмагничивания магнитопровода через ОУ.

Поскольку установленная мощность ТМП составляет 1 МВА (номинальный первичный ток менее 60 А), а потребляемая в установившемся номинальном режиме не превышает 300 кВт, КО рассчитывается на длительное протекание максимального тока третьей гармоники и имеет уменьшенное сечение (если на КО не предусматривается другая дополнительная нагрузка, например, при возможном подключении конденсаторной батареи).

Благодаря встречному включению своих секций обмотка управления имеет эквипотенциальные выводы (+) и (–), на которых в нормальных установившихся и переходных режимах отсутствует переменное напряжение от обмоток СО или КО. При закрытых тиристорах основного или резервного ТМП выпрямленное напряжение на этих выводах ОУ также отсутствует, соответственно отсутствует и ток подмагничивания в ОУ, поэтому магнитная система находится в ненасыщенном состоянии, а УШР – в режиме ХХ как обычный трансформатор. По мере открытия тиристоров и роста выпрямленного напряжения нарастает ток подмагничивания в секциях ОУ, в результате чего происходит насыщение стержней магнитопровода и рост потребляемого тока реактора.

Тиристоры основного ТМП (а при его профилактике или неисправности – резервного) управляются от цифровой системы автоматического управления (САУ) по выбранному алгоритму стабилизации напряжения либо поддержания заданного значения потребляемой реактивной мощности. Для реализации этих алгоритмов в САУ подаются сигналы от трансформаторов напряжения и тока, а также уставки регулирования, задаваемые персоналом по указанию диспетчера энергосистемы. После выбора режима и задания требуемых уставок вмешательство персонала в автоматическую работу реактора не требуется.

КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ РЕАКТОРОВ

Реакторы напряжением 500 кВ и выше отличаются по существу только количеством ТМП (добавлен форсировочный преобразователь динамических режимов для обеспечения при необходимости ускоренного набора и сброса мощности за время не более 0,3 сек.) и возможностью однофазного исполнения электромагнитной части. В последнем случае уменьшаются транспортные габариты и имеется возможность заказа резервной фазы. Однако общая площадь, занимаемая на подстанции четырьмя фазами типа РОДУ-60000/500, как и их стоимость, существенно выше, чем для электромагнитной части реактора 500 кВ трехфазного исполнения типа РТДУ-180000/500.

Для снижения потоков рассеивания и потерь бронестержневая магнитная система реактора содержит дополнительные приставные ярма с двух сторон по периметру магнитной системы, которые при насыщении стержней собирают выходящий из них переменный магнитный поток и перенаправляют его в ярма. В первоначальных конструкциях для этого использовались верхние и нижние дополнительные прессующие магнитные кольца для обмоток каждой фазы реактора.

Аналогичные кольцевые магнитные шунты применяют и в конструкции электромагнитной части УШРТ, поскольку по мере закорачивания тиристорами его вторичной обмотки магнитный поток также вытесняется из стержней в пространство между обмотками [17].

В некоторых модификациях УШР серии РТУ сетевая обмотка выполняется без ввода в середину и не имеет параллельных ветвей, что делает невозможным применение поперечной дифференциальной защиты от витковых КЗ. КО уменьшенного сечения в большинстве серийных исполнений делится на секции и размещается первой на полустержнях магнитопровода реактора. В необходимых случаях, например, для исключения экрана между обмотками СО и ОУ, для снижения напряжения КЗ между СО и КО или для увеличения сечения КО с целью подключения к ней значительной дополнительной нагрузки, КО может охватывать оба полустержня и одновременно выполнять функции электростатического экрана между СО и ОУ. Такая же схема расположения обмоток применялась и на пилотных образцах этих УШР.

Конструктивное исполнение УШР с подмагничиванием может у разных производителей иметь различное число обмоток и совмещение функций в одной из них. Реакторы серии РТУ небольшой мощности напряжением 35–110 кВ выполняются двухобмоточными, при этом во вторичной обмотке совмещаются функции ОУ и КО за счет соединения ее по схеме «двойного разомкнутого треугольника» [12, 14].

Дугогасящие реакторы Раменского завода «Энергия» имеют одну обмотку из четырех секций, расположенных на двух полустержнях и соединенных по схеме «восьмерка».

В двухобмоточных УШР «ЭЛЕКТРОЗАВОДА» СО совмещена с ОУ, что дает снижение потерь и уменьшение габаритов. Схема такого УШР приведена на рис. 2. [7].

Рис. 2. Схема двухобмоточного управляемого реактора производства ОАО «ЭЛЕКТРОЗАВОД»

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции

УВ – управляемый выпрямитель;
СУ – система управления;
НР – нейтральный реактор;
ПТ – преобразовательный трансформатор;
КО – компенсационная обмотка (на рисунке не показана).

УШРТ также имеют различные модификации по исполнению электромагнитной части и тиристорной группы [5, 18]. Первые из них выполнялись трехобмоточными, при этом компенсационная обмотка также соединялась в «треугольник» и содержала дополнительные фильтры 5-й и 7-й гармоник (рис. 3) [17]. УШРТ напряжением 500 кВ производства «Тольяттинского трансформатора» выполняется без КО, то есть двухобмоточным, однако имеет при этом расщепленную вторичную обмотку ОУ с соединением ее секций в трехфазные группы «звезда» и «треугольник», к каждой из которых подключается свой преобразователь. Сдвиг фаз напряжений обмоток в 30 градусов позволяет получить двенадцатифазную схему, обеспечивающую более низкий уровень гармоник и возможность исключить дополнительные КО и силовые фильтры. Однако за счет разделения преобразователя на две тиристорные группы и усложнения системы управления возрастает его стоимость.

Рис. 3. Однолинейная схема УШРТ

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции

ВТВ – высоковольтный тиристорный вентиль;
Q1, Q2 и Q3 – высоковольтные коммутационные аппараты;
ФКЦ – фильтрокомпенсирующая цепь.

Возможно применение решений, полностью исключающих использование полупроводниковых преобразователей в схеме УШРТ, если в них для управления со стороны вторичной обмотки применить группу коммутаторов и реактивных сопротивлений (индуктивных либо емкостных) с соотношением параметров, пропорциональных значениям степенного ряда 2n. В случаях, когда не требуется непрерывное регулирование тока (мощности), такая схема позволяет обеспечить ступенчатое регулирование тока потребления УШРТ подбором комбинации сопротивлений на выводах обмотки управления при отсутствии его искажений высшими гармониками с допустимой точностью и быстродействием [19].

ВЫВОД

В целом управляемые реакторы как новый вид оборудования для интеллектуальных электрических сетей уже подтвердили свою надежность и эффективность за 15 лет их промышленной эксплуатации, а внедрение УШР в энергосистемы России и других стран активно продолжается.

ЛИТЕРАТУРА

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции

для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Смотреть картинку для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Картинка про для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции. Фото для чего нужен шунтирующий реактор на подстанции

© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *