Андрей
ВОЛКОВ
,
начальник
службы
электрических
режимов
филиала
ПАО
«
МРСК
Сибири
» —
«
Омскэнерго
»
Компенсация
реактивной
мощности
в
сети
110
кВ
филиала
ПАО
«
МРСК
Сибири
» — «
Омскэнерго
»
В
данной
работе
рассмотрена
возможность
применения
управляемых
шунтирующих
реакторов
(
УШР
)
для
погло
-
щения
избыточной
зарядной
мощности
в
протяженных
ма
-
лонагруженных
линиях
электропередачи
110
кВ
северных
электрических
сетей
филиала
ПАО
«
МРСК
Сибири
» — «
Омск
-
энерго
».
К
омпенсация
реактивной
мощности
—
целена
-
правленное
воздействие
на
баланс
реактивной
мощности
в
узле
электроэнергетической
системы
с
целью
регулирования
напряжения
,
а
в
распреде
-
лительных
сетях
и
с
целью
снижения
потерь
электроэнер
-
гии
.
Осуществляется
с
использованием
компенсирующих
устройств
.
Для
поддержания
требуемых
уровней
напряже
-
ния
в
узлах
электрической
сети
потребление
реактивной
мощности
должно
обеспечиваться
требуемой
генерируе
-
мой
мощностью
с
учетом
необходимого
резерва
.
Генери
-
руемая
реактивная
мощность
складывается
из
реактивной
мощности
,
вырабатываемой
генераторами
электростанций
и
реактивной
мощности
компенсирующих
устройств
,
раз
-
мещенных
в
электрической
сети
и
в
электроустановках
по
-
требителей
электрической
энергии
.
Переменный
ток
идет
по
проводу
в
обе
стороны
.
В
идеа
-
ле
нагрузка
должна
полностью
усвоить
и
переработать
полу
-
ченную
энергию
.
При
рассогласованиях
между
генератором
и
потребителем
происходит
одновременное
протекание
токов
от
генератора
к
нагрузке
и
от
нагрузки
к
генератору
(
нагрузка
возвращает
запасенную
ранее
энергию
).
Такие
ус
-
ловия
возможны
только
для
переменного
тока
при
наличии
в
цепи
любого
реактивного
элемента
,
имеющего
собствен
-
ную
индуктивность
или
емкость
.
Индуктивный
реактивный
элемент
стремится
сохранить
неизменным
протекающий
через
него
ток
,
а
емкостной
—
напряжение
.
Через
идеаль
-
ные
резистивные
и
индуктивные
элементы
протекает
макси
-
мальный
ток
при
нулевом
напряжении
на
элементе
и
,
наобо
-
рот
,
максимальное
напряжение
оказывается
приложенным
к
элементам
,
имеющим
емкостной
характер
,
при
токе
,
про
-
текающем
через
них
,
близком
к
нулю
.
Значительную
часть
электрооборудования
любого
пред
-
приятия
составляют
устройства
,
обязательным
условием
нормальной
работы
которых
является
создание
в
них
маг
-
нитных
полей
,
а
именно
:
трансформаторы
,
асинхронные
двигатели
,
индукционные
печи
и
прочие
устройства
,
кото
-
рые
можно
обобщенно
охарактеризовать
как
«
индуктивная
нагрузка
».
Гораздо
реже
применяются
устройства
,
запасаю
-
щие
энергию
,
которые
можно
обобщенно
считать
емкостной
нагрузкой
.
Поскольку
одной
из
особенностей
индуктивности
являет
-
ся
свойство
сохранять
неизменным
ток
,
протекающий
через
нее
,
то
при
протекании
тока
нагрузки
появляется
фазовый
сдвиг
между
током
и
напряжением
(
ток
«
отстает
»
от
напря
-
жения
на
фазовый
угол
).
Разные
знаки
у
тока
и
напряжения
на
период
фазового
сдвига
,
как
следствие
,
приводят
к
сни
-
жению
энергии
электромагнитных
полей
индуктивностей
,
которая
восполняется
из
сети
.
Для
большинства
промыш
-
ленных
потребителей
это
означает
следующее
:
по
сетям
между
источником
электроэнергии
и
потребителем
,
кроме
совершающей
полезную
работу
активной
энергии
,
также
протекает
реактивная
энергия
,
не
совершающая
полезной
работы
.
Активная
и
реактивная
энергии
составляют
полную
энергию
,
при
этом
доля
активной
энергии
по
отношению
к
полной
определяется
косинусом
угла
сдвига
фаз
между
током
и
напряжением
— cos
φ
.
Однако
,
протекая
по
кабелям
и
обмоткам
в
обратную
сторону
,
реактивный
ток
снижает
в
пределах
их
пропускной
способности
долю
протекающего
по
ним
активного
тока
,
вызывая
при
этом
значительные
до
-
полнительные
потери
в
проводниках
на
нагрев
—
активные
потери
.
В
случае
,
когда
cos
φ
=1,
вся
энергия
дойдет
до
по
-
требителя
.
В
случае
cos
φ
=0
ток
в
проводе
возрастет
вдвое
,
24
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(12),
март
2019
Управление
сетями
поскольку
одинаковый
по
величине
ток
будет
протекать
в
обоих
направлениях
одновременно
.
В
этом
режиме
актив
-
ная
мощность
нагрузкой
не
потребляется
,
за
исключением
нагрева
проводников
.
Таким
образом
,
нагрузка
принимает
и
отдает
в
сеть
прак
-
тически
всю
энергию
,
при
этом
возникает
ситуация
,
в
кото
-
рой
потребитель
вынужден
оплачивать
энергию
,
которая
не
была
использована
фактически
.
В
противоположность
ин
-
дуктивным
элементам
,
емкостные
элементы
(
например
,
кон
-
денсаторы
)
стремятся
сохранять
неизменным
напряжение
на
своих
зажимах
,
то
есть
для
них
ток
«
опережает
»
напря
-
жение
.
Поскольку
величина
потребляемой
электроэнергии
никогда
не
является
постоянной
и
может
меняться
в
суще
-
ственном
диапазоне
за
достаточно
малый
промежуток
вре
-
мени
,
то
,
соответственно
,
может
изменяться
и
соотношение
активной
потребляемой
энергии
к
полной
(cos
φ
).
При
этом
чем
меньше
активная
нагрузка
потребителя
,
тем
меньше
значение
cos
φ
.
Из
этого
следует
,
что
для
компенсации
ре
-
активной
мощности
необходимо
оборудование
,
обеспечива
-
ющее
регулирование
cos
φ
в
зависимости
от
изменяющихся
условий
работы
оборудования
—
то
есть
применение
уста
-
новок
компенсации
реактивной
мощности
(
УКРМ
).
Передача
электрической
энергии
с
использованием
пе
-
ременного
тока
началась
еще
в
конце
XIX
века
,
заменяя
су
-
ществовавшие
небольшие
локальные
системы
постоянного
тока
.
При
расширении
локальных
систем
энергоснабжения
и
обеспечении
передачи
на
дальние
расстояния
возникали
различные
проблемы
с
управлением
напряжением
и
ста
-
бильностью
,
связанные
в
первую
очередь
с
небалансом
реактивной
мощности
в
системах
.
Для
управления
напряже
-
ниями
стационарной
системы
в
основном
использовалась
коммутируемая
компенсация
реактивной
мощности
(
шун
-
тирующие
конденсаторы
и
шунтирующие
реакторы
).
Дина
-
мический
способ
основывался
на
вращающихся
машинах
,
например
синхронных
компенсаторах
.
В
середине
60-
х
годов
XX
века
появились
первые
ста
-
тические
компенсирующие
устройства
реактивной
мощ
-
ности
,
то
есть
реакторы
,
управляемые
постоянным
током
(
ртутные
вентили
)
и
устройства
,
управляемые
тиристора
-
ми
(
конденсаторы
с
тиристорным
управлением
,
реакторы
с
тиристорным
управлением
).
Малое
время
отклика
,
низ
-
кие
потери
и
меньшие
требования
к
техническому
обслужи
-
ванию
сняли
многие
ограничения
,
присущие
вращающимся
машинам
и
устройствам
,
управляемым
постоянным
током
.
Оценка
рабочих
потерь
имеет
своим
результатом
все
большее
увеличение
использования
статических
конден
-
саторных
установок
реактивной
мощности
,
состоящих
из
комбинаций
ветвей
конденсаторов
и
реакторов
с
тиристор
-
ным
управлением
.
Эти
шунтирующие
устройства
совмест
-
но
с
последовательными
конденсаторами
с
тиристорным
управлением
составили
основу
гибких
систем
передачи
переменного
тока
(FACTS). FACTS
позволяет
более
эффективно
использовать
си
-
стемы
передачи
благодаря
улучшенному
дина
-
мическому
управлению
напряжением
системы
с
одной
стороны
и
более
высокой
пропускной
способностью
с
другой
стороны
.
Расчет
установившегося
режима
110
кВ
фи
-
лиала
ПАО
«
МРСК
Сибири
» — «
Омскэнерго
»
(
рисунок
1,
таблица
1)
свидетельствует
о
том
,
что
режим
не
может
быть
реализован
за
счет
по
-
вышенного
уровня
напряжения
из
-
за
значитель
-
ных
перетоков
емкостной
мощности
.
Некомпенсированные
зарядные
мощности
по
сечениям
подстанций
составляют
(
в
ми
-
нимальном
режиме
): «
Тара
» — 12,5
Мвар
;
«
Большеречье
» — 15,2
Мвар
(2,7
Мвар
за
вы
-
четом
перетоков
от
«
Тары
»
и
нагрузки
); «
Саргат
-
ская
» — 28,1
Мвар
(
около
8,0
Мвар
за
вычетом
перетоков
).
Суммарная
некомпенсированная
за
-
рядная
мощность
линии
110
кВ
рассматриваемо
-
го
участка
составляет
около
23,2
Мвар
.
Таким
образом
,
наибольшая
некомпенсиро
-
ванная
реактивная
мощность
(
емкостная
)
со
сто
-
роны
линий
110
кВ
наблюдается
на
ПС
«
Тара
»,
что
подтверждается
соответствующим
уровнем
напряжения
,
зависящим
от
баланса
реактивной
мощности
в
узле
.
Табл
. 1.
Результаты
расчета
и
анализа
электрических
режимов
электрических
сетей
(Rastr)
№
п
/
п
Линия
Мощность
,
минимум
(
лето
, 03:00)
Напряже
-
ние
,
кВ
Откло
-
нение
,%
1
Тевриз
—
2,4–
j
4,7
131,61
–13,86
Бакшеево
131,42
–13,51
2
Бакшеево
—
2,7–
j
6,4
Шухово
131,02
–13,04
3
Шухово
—
2,8–
j
7,4
Знаменка
130,63
–12,64
4
Знаменка
—
5,3–
j
12,5
Тара
129,14
–11,87
5
Шипицино
—
7,0–
j
10,0
9,7–
j
15,2
127,21
–10,31
Большеречье
127,44
–10,55
6
Карташово
2
Т
—
2,7–
j
5,2
127,34
–10,41
Большеречье
127,44
–10,55
7
Щербаки
—
8,2– –
j
13,7
126,66
–9,45
Саргатская
125,24
–8,43
8
Свердлово
—
8,2–
j
12,7
125,90
–9,03
Саргатская
125,24
–8,43
25
В
максимальном
режиме
так
-
же
наблюдаются
активно
-
емкост
-
ные
потоки
мощности
по
линиям
.
Напряжение
при
этом
находится
в
допустимых
пределах
.
Рост
генерации
реактивной
мощности
вызывает
такие
нега
-
тивные
последствия
как
:
–
общее
повышение
уровней
напряжения
в
распределитель
-
ных
сетях
,
на
шинах
потре
-
бителей
и
снижение
качества
электрической
энергии
;
–
увеличение
потерь
активной
мощности
в
элементах
элек
-
трической
сети
;
–
дополнительная
загрузка
линий
электропередачи
и
силовых
трансформаторов
потоками
ре
-
активной
мощности
,
которые
увеличивают
токовую
нагрузку
электросети
,
снижают
резерв
пропускной
способности
и
устойчивость
сети
.
Решение
задачи
обеспече
-
ния
нормальных
режимов
работы
электрической
сети
110
кВ
и
тре
-
буемых
стандартов
качества
и
на
-
дежности
электроэнергии
невоз
-
можно
без
управляемых
средств
регулирования
напряжения
и
ком
-
пенсации
реактивной
мощности
.
Неотъемлемыми
элементами
электропередачи
нового
поколе
-
ния
являются
устройства
регули
-
рования
,
относящиеся
к
категории
FACTS.
Классификация
устройств
FACTS
представлена
на
рисун
-
ке
2,
ориентировочные
стоимост
-
ные
показатели
—
на
рисунке
3 [2].
На
рисунках
2
и
3
приняты
следующие
услов
ные
обозначе
-
ния
:
ШР
—
шунтирующий
реактор
;
УШР
—
управляемый
шунтирую
-
щий
реактор
с
подмагничиванием
постоянным
током
;
ВРГ
—
реак
-
торные
группы
,
коммутируемые
выключатели
;
УУПК
(
ТУПК
) —
управляемые
устройства
про
-
дольной
компенсации
;
БК
—
ба
-
тарея
статических
конденсаторов
;
СК
—
синхронные
компенсаторы
;
СТК
—
статические
тиристорные
Рис
. 1.
Фрагмент
электрической
сети
110
кВ
с
результатами
расче
-
та
установившегося
режима
в
режиме
минимальных
нагрузок
26
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(12),
март
2019
Управление
сетями
СК
УШР
ВРГ
УУПК
БК
ШР
СТК
АСК
ОРПМ
СТАТКОМ
ФРТ
Применяемые устройства FACTS
Емкостные
Индуктивные
Универсальные
Фазорегулирующие
Рис
. 2.
Классификация
устройств
FACTS
0
20
40
60
80
100
120
140
ШР УШР
ФРТ
СТК
ТУПК
СК
СТАТКОМ
АСК
ОРПМ
Рис
. 3.
Удельная
стоимость
компенсирующих
и
управляющих
устройств
типа
FACTS,
евро
/
кВА
компенсаторы
;
АСК
—
асинхро
-
низированные
компенсаторы
;
ОРПМ
—
объединенные
регуля
-
торы
потока
мощности
;
СТАТ
-
КОМ
—
статический
компенсатор
реактивной
мощности
на
базе
пре
-
образователя
напряжения
;
ФРТ
—
фазорегулирующие
трансформа
-
торы
.
Выбор
типов
устройств
FACTS
для
высоковольтной
линии
(
ВЛ
)
110
кВ
определяется
той
ролью
,
которая
на
них
возлагается
[3]:
–
компенсация
зарядной
мощ
-
ности
и
стабилизация
напряже
-
ния
малонагруженных
длинных
линий
;
–
повышение
пропускной
способ
-
ности
линии
с
плавным
регули
-
рованием
напряжения
;
–
повышение
статической
и
ди
-
намической
устойчивости
элек
-
троэнергетической
системы
.
Наиболее
перспективными
устройствами
FACTS
для
рассма
-
триваемой
задачи
являются
управ
-
ляемые
шунтирующие
реакторы
.
Накоплен
успешный
(
до
восьми
лет
)
опыт
эксплуатации
шести
управляемых
подмагничиванием
шунтирующих
реакторов
в
высоко
-
27
вольтных
сетях
(
четыре
трехфазных
реактора
мощностью
25
МВА
110
кВ
типа
РТУ
-25000/110,
трехфазный
реактор
мощ
-
ностью
100
МВА
220
кВ
типа
РТУ
-100000/220
и
трехфазный
реактор
мощностью
180
МВА
330
кВ
типа
РТУ
-180000/330).
Попытки
обоснования
применения
устройства
продоль
-
ной
компенсации
(
УПК
)
в
сетях
низкого
напряжения
(
НН
)
понизительного
трансформатора
предпринимались
только
для
промышленных
сетей
с
резкопеременными
нагрузка
-
ми
[4].
Последовательное
включение
конденсаторных
ба
-
тарей
(
КБ
)
позволяет
достигнуть
уменьшения
суммарного
индуктивного
сопротивления
,
ведущего
к
снижению
потерь
напряжения
в
цепи
питания
.
УПК
характеризуется
параме
-
трическим
свойством
регулирования
напряжения
,
то
есть
создают
переменную
добавку
напряжения
,
зависящую
от
нагрузки
.
Кроме
того
,
для
обеспечения
бесперебойного
питания
и
защиты
КБ
от
протекающих
токов
аварийных
режимов
в
УПК
применяют
разрядники
и
нелинейные
огра
-
ничители
перенапряжения
различной
конструкции
,
дорого
-
стоящую
коммутационную
аппаратуру
[2].
Эксплуатация
управляемых
реакторов
показала
их
высокую
эффективность
.
Выполнение
указанными
реак
-
торами
основных
функций
(
автоматическое
регулирова
-
ние
своей
мощности
и
поддержание
напряжения
сети
на
заданном
уровне
)
приводит
к
существенному
облегчению
работы
высоковольтного
оборудования
подстанций
,
в
том
числе
к
резкому
(
на
порядок
)
снижению
числа
переключе
-
ний
устройств
РПН
трансформаторов
,
к
существенному
улучшению
электроснабжения
потребителей
.
Таким
образом
,
применительно
к
рассматриваемым
сетям
110
кВ
предлагается
проанализировать
варианты
применения
неуправляемых
и
управляемых
шунтирующих
реакторов
.
Суммарная
мощность
шунтирующего
реактора
(
ШР
)
должна
быть
распределена
по
подстанциям
исходя
из
ком
-
пенсации
зарядной
мощности
половины
длины
примыкаю
-
щих
к
подстанции
линий
с
учетом
потребления
реактивной
мощности
местной
нагрузкой
и
с
учетом
ограничений
по
реактивной
мощности
генераторов
электростанции
,
рабо
-
тающей
на
данные
линии
.
Суммарная
мощность
ШР
,
установленных
в
сети
,
долж
-
на
на
25%
превосходить
зарядную
мощность
линий
,
что
учитывает
возможное
расширение
сети
,
а
также
целесо
-
образность
работы
с
перекомпенсацией
.
ШР
желательно
устанавливать
на
узловых
подстанциях
.
Использование
сухих
ШР
является
оптимальным
сред
-
ством
для
снижения
передачи
реактивной
мощности
по
линии
и
связанных
с
ней
потерь
энергии
в
режимах
малых
спокойных
нагрузок
(
рисунок
4).
Процесс
выбора
технических
средств
регулирования
реактивной
мощности
,
напряжения
со
-
временных
силовых
электроустановок
при
их
модернизации
должен
сопро
-
вождаться
обширными
эксперимен
-
тальными
исследованиями
с
помощью
цифровых
средств
измерений
и
диагно
-
стирования
.
Выбор
типа
,
мощности
,
других
параме
-
тров
,
размещения
и
способа
присоедине
-
ния
ШР
в
электрических
сетях
110–750
кВ
должен
основываться
на
расчетах
харак
-
терных
режимов
энергосистем
(
зимний
и
летний
максимумы
и
минимумы
нагруз
-
ки
),
анализе
уровней
напряжений
в
суточ
-
ном
графике
в
нормальных
и
ремонтных
схемах
энергосистем
,
а
также
,
при
необ
-
ходимости
,
переходных
процессов
.
Место
установки
управляемых
ШР
должно
выби
-
раться
на
основе
технико
-
экономических
расчетов
.
Так
как
суммарная
мощность
реактор
-
ных
групп
и
параллельно
включенной
на
-
грузки
не
должна
превышать
номиналь
-
ной
мощности
трансформатора
,
то
при
рассмотрении
вариантов
размещения
ШР
на
подстанциях
«
Тара
», «
Больше
-
речье
»
и
«
Саргатское
»
их
максимальная
мощность
должна
быть
ограничена
значе
-
ниями
16(32)
Мвар
.
Табл
. 2.
Результаты
расчета
нагрузочных
потерь
мощности
в
линии
110
кВ
Режим
Без
ШР
и
УШР
УШР
— 25
Мвар
,
ПС
«
Тара
»
(
на
полную
мощность
)
ШР
— 33,33
Мвар
,
ПС
«
Тара
»
Потери
,
МВт
Минимальный
0,95
0,37
0,66
Максимальный
2,67
4,64 (1,9)*
6,73
*
Так
как
нагрузка
отходящей
линии
по
ПС
«
Тара
»
в
максимальном
режиме
составляет
14,3 –
j
4,1
МВА
,
то
использование
УШР
в
управляемом
режиме
позволит
снижать
потери
мощ
-
ности
круглый
год
(
в
отличие
от
ШР
).
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0
5
10
15
20
25
30
35
По
те
р
и мо
щ
н
о
с
ти,
МВт
Мощность УШР
Рис
. 4.
Зависимость
потерь
мощности
в
сети
от
изменения
реактивной
мощности
(
УШР
)
на
ПС
«
Тара
»
в
минимальном
режиме
28
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(12),
март
2019
Управление
сетями
Для
стабилизации
параметров
режима
по
напряжению
достаточно
установить
ШР
на
подстанции
«
Тара
»
мощно
-
стью
16–25
Мвар
к
шинам
110
кВ
.
Минимальный
ряд
номиналов
мощностей
подоб
-
ных
устройств
начинается
с
33
Мвар
(
реактор
типа
РОД
-33333/110
У
1,
РОМБС
-33333/110
У
1
ОАО
ХК
«
Электро
-
завод
»),
что
является
неприемлемым
,
так
как
суммарная
некомпенсированная
зарядная
мощность
линии
110
кВ
рас
-
сматриваемого
участка
составляет
около
23,2
Мвар
,
в
том
числе
ПС
«
Тара
» — 12,5
Мвар
.
В
программе
RASTR
было
проведено
моделирование
режимов
работы
источников
реактивной
мощности
на
базе
шунтирующего
реактора
на
ПС
«
Тара
»
для
следующих
слу
-
чаев
(
таблица
2):
реактор
отключен
(
исходный
режим
)
и
ре
-
актор
включен
в
минимальных
и
максимальных
режимах
.
На
основе
полученных
результатов
моделирования
был
сделан
вывод
о
том
,
что
для
компенсации
реактивной
мощ
-
ности
на
подстанции
и
стабилизации
напряжения
в
режиме
минимальных
нагрузок
необходимо
установить
ШР
мощно
-
стью
17,5–25
Мвар
на
ПС
«
Тара
».
В
часы
максимальных
нагрузок
ШР
должен
быть
выведен
из
работы
.
Как
уже
го
-
ворилось
,
у
ШР
таких
номиналов
не
существует
.
Рассмотрим
второй
вариант
—
вариант
с
УШР
(
см
.
таб
-
лицу
2).
Управляемый
шунтирующий
реактор
—
это
пере
-
менное
индуктивное
сопротивление
,
плавно
регулируемое
подмагничиванием
ферромагнитных
элементов
магнитной
цепи
.
Основные
функциональные
возможности
УШР
серии
РТУ
заключаются
в
следующем
:
–
компенсация
избыточной
зарядной
мощности
линий
электропередачи
осуществляется
реактором
в
авто
-
матизированном
режиме
путем
задания
оператором
в
системе
управления
требуемой
уставки
по
индуктив
-
ности
электромагнитной
части
реактора
;
–
стабилизация
напряжения
на
шинах
подстанции
или
линии
осуществляется
в
автоматическом
режиме
путем
плавного
изменения
потребляемой
мощности
электромаг
-
нитной
частью
реактора
в
соответствии
с
сигналом
рас
-
согласования
,
вырабатываемого
системой
управления
.
Потребляемый
ток
электромагнитной
части
реактора
изменяется
в
результате
подмагничивания
его
магнитной
системы
постоянным
током
,
вырабатываемым
тиристорным
преобразователем
,
встроенным
в
трансформатор
.
При
уве
-
личении
напряжения
сети
на
(0,5–5)%
от
заданного
значения
уставки
потребляемая
мощность
реактора
плавно
меняется
от
холостого
хода
до
номинальной
мощности
.
В
каждом
из
управляемых
реакторов
серии
РТУ
значе
-
ние
потребляемой
мощности
регулируется
автоматически
или
с
помощью
оператора
в
диапазоне
от
0,01
до
1,2–1,3
номинальной
с
неограниченным
ресурсом
возможных
изме
-
нений
,
поэтому
в
автоматическом
режиме
работы
УШР
-25
потери
будут
существенно
ниже
значений
,
представленных
для
расчетных
режимов
(
см
.
таблицу
2,
рисунок
4).
Табл
. 3.
Основные
технические
параметры
управляемого
подмагничиванием
шунтирующего
реактора
РТУ
-25000/110
Параметр
Значение
Номинальная
мощность
,
кВА
25 000
Номинальное
напряжение
,
кВ
121
Диапазон
изменения
мощности
,
кВА
250–25 000
Номинальный
ток
фазы
сетевой
обмотки
,
А
114
Максимальная
скорость
изменения
мощности
,
А
/
с
20 000
Максимальное
значение
любой
из
высших
гармо
-
ник
в
токе
фазы
,
А
< 5
Потери
холостого
хода
,
кВт
< 25
Потери
короткого
замыкания
,
кВт
< 175
Средний
уровень
шума
в
любом
режиме
,
дБА
< 85
Номинальная
мощность
трансформатора
под
-
магничивания
,
кВА
160
Диапазон
уставки
по
напряжению
,
кВ
105–125
На
серию
реакторов
РТУ
(
рисунок
5,
таблица
3)
в
уста
-
новленном
порядке
введены
в
действие
ТУ
3411-001-
53950285-2004 «
Реакторы
управляемые
трехфазные
масля
-
ные
типа
РТУ
мощностью
от
32 000
до
180 000
кВА
классов
напряжения
110, 220, 330
и
500
кВ
».
Математически
выбор
места
расположения
УШР
опре
-
деляется
по
максимальным
значениям
критерия
(
среди
подстанций
«
Тара
», «
Большеречье
», «
Саргатская
») —
кри
-
териальное
соотношение
,
которое
показывает
степень
из
-
менения
напряжения
на
подстанциях
системы
при
измене
-
нии
мощности
реактора
на
1
о
.
е
. [5].
В
соответствии
с
данными
таблицы
1
было
установлено
,
что
наиболее
чувствительным
по
напряжению
местом
при
изменении
подключаемой
индуктивности
(
реактор
)
является
ПС
«
Тара
».
Согласно
утверждению
источника
[6]
основными
со
-
ставляющими
эффекта
от
внедрения
УШР
применительно
к
рассматриваемому
случаю
являются
повышение
качества
электрической
энергии
и
нормализация
параметров
режима
работы
.
В
электрических
сетях
технический
эффект
от
повыше
-
ния
качества
электроэнергии
может
выражаться
в
снижении
потерь
мощности
в
электросетевом
оборудовании
и
в
умень
-
шении
расхода
электроэнергии
на
собственные
нужды
под
-
станций
.
Кроме
этого
можно
ожидать
снижения
вероятности
перегрузки
и
перевозбуждения
автотрансформаторов
связи
электрических
сетей
разных
классов
напряжения
,
которые
могут
возникать
при
значительных
отклонениях
параметров
режима
от
нормативных
значений
.
Нормализация
параметров
режимов
работы
сетей
обе
-
спечивает
стабилизацию
напряжения
на
сетевом
оборудо
-
29
вании
и
оборудовании
подстанций
,
облегчение
режимов
ра
-
боты
турбогенераторов
по
реактивной
мощности
,
разгрузку
от
реактивной
мощности
линий
электропередачи
и
сетевых
трансформаторов
и
может
иметь
своими
последствиями
снижение
темпов
износа
оборудования
,
потока
отказов
обо
-
рудования
с
соответствующим
уменьшением
числа
техноло
-
гических
нарушений
и
активных
потерь
в
линиях
электропе
-
редачи
и
сетевых
трансформаторах
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Авилов
В
.
Д
.,
Третьяков
Е
.
А
.,
Звягинцев
А
.
Г
.
Целевой
энергетический
мониторинг
эффективности
использова
-
ния
ТЭР
структурными
подразделениями
железных
до
-
рог
//
Известия
Транссиба
, 2012,
№
1(9).
С
. 59–69.
2.
Авилов
В
.
Д
.,
Третьяков
Е
.
А
.,
Краузе
А
.
В
.
Разработка
продольно
-
параллельных
фильтр
-
устройств
для
управ
-
ления
входными
сопротивлениями
элементов
питаю
-
щей
сети
в
частотной
области
/
Инновационные
проек
-
ты
и
технологии
в
образовании
,
промышленности
и
на
транспорте
:
Материалы
научно
-
практической
конферен
-
ции
.
Омск
:
ОГУПС
, 2012.
С
. 246–250.
3.
Кондратьев
Ю
.
В
.,
Привалов
С
.
Я
.
Совершенствование
методов
расчета
параметров
и
выбора
мест
установки
устройств
продольной
и
поперечной
компенсации
реак
-
тивной
мощности
в
условиях
применения
рекуператив
-
ного
торможения
и
протекания
уравнительных
токов
//
Известия
Транссиба
, 2010,
№
4(4).
С
. 63–67.
4.
Третьяков
Е
.
А
.,
Малышева
Н
.
Н
.,
Краузе
А
.
В
.
Оптимиза
-
ция
структуры
компенсирующих
устройств
//
Известия
Транссиба
, 2010,
№
4(4).
С
. 85–94.
5.
Третьяков
Е
.
А
.
Оптимизация
качества
и
потерь
элек
-
трической
энергии
в
электрических
сетях
нетяговых
по
-
требителей
//
Транспорт
Российской
Федерации
, 2011,
№
3(34).
С
. 50–54.
6.
Манусов
В
.
З
.,
Морозов
В
.
П
.
Исследование
методов
сни
-
жения
несимметрии
загрузки
трехфазной
сети
на
тяго
-
вых
подстанциях
скоростных
железных
дорог
перемен
-
ного
тока
//
Известия
Транссиба
, 2012,
№
2(10).
С
. 87–93.
Рис
. 5.
Шунтирующий
реактор
,
управляемый
подмагничиванием
,
типа
РТУ
-25000/110
30
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(12),
март
2019
Управление
сетями
Оригинал статьи: Компенсация реактивной мощности в сети 110 кВ филиала ПАО «МРСК Сибири» — «Омскэнерго»
В данной работе рассмотрена возможность применения управляемых шунтирующих реакторов (УШР) для поглощения избыточной зарядной мощности в протяженных малонагруженных линиях электропередачи 110 кВ северных электрических сетей филиала ПАО «МРСК Сибири» — «Омскэнерго».