Главная Карта сайта
+7 (495) 777-75-37
info@avd-electro.ru

ПН-ПТ 9:00 - 18:00

УПРАВЛЯЕМЫЙ ШУНТИРУЮЩИЙ РЕАКТОР ТРАНСФОРМАТОРНОГО ТИПА

Управляемый шунтирующий реактор трансформаторного типа  (УШРТ) является одним из типов СТК. УШРТ – это уникальный отечественный продукт, не имеющий аналогов мировой практике.

Номинальное напряжение тиристорных вентилей СТК по технико-экономическим причинам не превышает 35 кВ. При использовании СТК на сетевых подстанциях напряжением 110 кВ и выше для подключения оборудования СТК к высокому напряжению используется повышающий трансформатор. Очевидно, что необходимость использования специального понижающего трансформатора для применения СТК в сетях СВН приводит к дополнительным потерям и увеличению площади установки. Если объединить в один аппарат этот трансформатор и реакторы ТРГ, то существенно снизятся потери в СТК, площадь установки, стоимость обслуживания и повысится надежность СТК в целом.  

Идея создания такого аппарата, называемого управляемый шунтирующий трансформаторного типа, существовала давно, однако первый опыт ее реализации в 1979 г. компанией ВВС в энергосистеме Гидро-Квебек был неудачным, в первую очередь из-за высокого уровня потерь. Эта неудача на многие годы затормозила применение УШРТ в электроэнергетике.

В 90-е годы прошлого века проф. Г.Н. Александров показал возможность снижения потерь в электромагнитной части УШРТ путем применения специальных магнитных шунтов. Под его руководством были изготовлены и успешно эксплуатируются в Индии и Анголе УШРТ нового поколения с номинальным напряжением 230 и 420 кВ.  За последние 5 лет в ОАО ФСК ЕЭС установлены более 10 УШРТ напряжением 110 и 220 кВ.

Схема УШРТ приведена на рис.1. Его электромагнитная часть (ЭМЧ) имеет замкнутый магнитопровод и две обмотки. Обмотка высокого напряжения (сетевая - СО) подключается к точке подстанции, оптимальной с точки зрения регулирования реактивной мощности/напряжения или непосредственно к концу линии электропередачи и имеет соответствующий класс напряжения. Обмотка управления (ОУ) служит для подключения тиристорных вентилей (ТВ) и ее номинальное напряжение выбирается из учета оптимальных параметров ТВ. Отличительной особенностью УШРТ является 100%-я магнитная связь между СО и ОУ. Изменяя угол зажигания  тиристоров можно регулировать ток в ОУ и, соответственно, в СО, от нуля до номинального значения, когда тиристоры полностью открыты.


Рис.1. Типовая схема УШРТ

Управляющая часть УШРТ, т.н. регулятор, включает в себя тиристорный вентиль с системой охлаждения и систему управления и защиты. Оборудование регулятора обычно размещается в контейнере и поставляется на объект установки в собранном виде. УШРТ напряжением 220 кВ и мощностью 60 МВА занимает площадь 22х16 м.

УШРТ имеет следующие преимущества перед СТК с трансформаторным подключением:

  • Возможность выполнения на любой требуемый любой класс напряжения;
  • Снижение габаритов, стоимости и потерь в СТК в целом;
  • Высокая надежность схемы, так как режим КЗ для УШРТ является номинальным.

Конкурентом УШРТ на российском рынке является управляемый шунтирующий реактор с подмагничиванием (УШРП). Фактически УШРП это высоковольтный магнитный усилитель с присущими ему достоинствами и недостатками.

Главное преимущество УШРП по сравнению с УШРТ – небольшая (0,2…1,0% от номинальной мощности реактора) мощность тиристорного преобразователя и, соответственно, меньшая примерно на 20% стоимость. Основные недостатки – низкое быстродействие (время перехода от минимальной к максимальной мощности составляет 1-3 сек, а при использовании форсировки – 0,2-0,3 сек)  и нелинейность характеристики, которая может быть причиной возникновения  резонансных явлений в примыкающей энергосистеме. Кроме того, электромагнитная часть УШРП имеет существенно больший, чем у УШРТ, уровень шума и вибраций, что обусловлено наличием зазоров в стержнях его магнитопровода.

Содержание высших гармоник в токе сетевой обмотки УШРП без применения фильтров  составляет 3,5%.В двухобмоточном УШРТ это значение достигает 8% и для достижения допустимого значения 3% необходима установка фильтра 5-й гармоники. Но есть и другое техническое решение, традиционное для преобразовательной техники – использование 12-пульсной схемы преобразования, в которой гармоники ряда 6n±1 компенсируются внутри сердечника трансформатора и не выходят в сеть. ЭМЧ УШРТ с двумя обмотками управления, сдвинутыми на 30º относительно друг друга, обеспечивает снижение содержания высших гармоник в токе сетевой обмотки до 1,8 %.

Принцип работы УШРТ и полное отсутствие в нем «магнитной памяти» позволяют изменять его мощность от нуля до номинального значения и наоборот в течение 10 мс. Специальная конструкция тиристорного вентиля обеспечивает включение УШРТ с номинальной мощностью на первой полуволне нарастающего напряжения при включении линии независимо от предыдущего режима и при отсутствии дополнительных источников энергии. Именно это дает возможность использования УШРТ в качестве линейного шунтирующего реактора и единственного средства регулирования напряжения на подстанции, обеспечивающего одновременное выполнение всех требуемых функций:

  • Повышение статической и динамической устойчивости передачи
  • Снижение отклонений напряжения при больших возмущениях в системе
  • Стабилизация напряжения
  • Ограничение внутренних перенапряжений
  • Увеличение передаточной способности электропередачи из-за улучшения устойчивости при большой передаваемой мощности.

Основные параметры УШРТ

 Наименование параметра

Значение 

Номинальное напряжение, кВ 

 110, 220, 330, 500

Испытательные напряжения

 по ГОСТ 1516.3-96

Номинальная реактивная мощность (потребляемая) при номинальном напряжении, Мвар 

 25....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  

 

0,03

0,03
0,12

Диапазон изменения уставки по напряжению 

±10% Uном

Диапазон изменения статизма характеристики 

1...10% 

Пофазное регулирование реактивной мощности 

 возможно

 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 

3,0

 

 

Наверх         В раздел Оборудование             На Главную

   
24.05.2016

Ввод в строй оборудования ФКЦ-3 ООО “Новоросметалл”

20 мая 2016 г. Успешно завершился монтаж и ввод в эксплуатацию силовых конденсаторов
читать далее
22.02.2016

Соглашение с компанией Coil Innovation

Заключено агентское соглашение с компанией Coil Innovation (Австрия)
читать далее
12.01.2016

Договор с ООО «Новоросметалл»

Заключен договор с ООО «Новоросметалл»
читать далее
 

ООО «АВД-Электро»
111024, Москва, 2-я Кабельная ул., д.2, корп.5, оф. 415
т. +7 (495) 777-75-37

www.avd-electro.ru
info@avd-electro.ru

 

Copyright: АВД-Электро - 2016
все права защищены.

Создание сайта: Web-студия «ЗВЕЗДА»