50
Ïðîåêòû ïîäñòàíöèé
В
связи
с
ростом
нагрузок
линий
110—500
кВ
до
уровней
,
близких
и
превышающих
натураль
-
ную
мощность
,
особое
значение
приобретает
проблема
повышения
статической
и
динамической
устойчивости
электропередачи
.
Эта
проблема
может
быть
решена
путём
применения
устройств
компенсации
реактивной
мощности
,
облада
-
ющих
высоким
быстродействием
—
не
более
0,03
с
.
С
этой
целью
ОАО
«
Россети
» (
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»)
совместно
с
ОАО
«
НТЦ
ФСК
ЕЭС
»
в
рамках
НИОКР
был
разработан
управляемый
шунтирующий
реак
-
тор
с
тиристорным
управлением
УШРТ
-180000/500
УХЛ
1
на
класс
напряжения
500
кВ
мощностью
180
Мвар
.
УШРТ
-180000/500
УХЛ
1
относится
к
бы
-
стродействующим
устройствам
типа
FACTS
и
может
быть
использован
как
элемент
SMART GRID.
Данный
реактор
представляет
собой
трёхфазную
группу
однофазных
компенсирующих
реакторов
,
управляемых
тиристорными
вентилями
с
расщеплён
-
ной
вентильной
обмоткой
РОКВД
-60000/500
УХЛ
1,
собранную
в
схему
и
группу
соединения
обмоток
Y
н
/
Δ
-Y-11-0 (
рис
.1).
Конструктивно
РОКВД
выполнен
аналогично
трансформаторам
с
двумя
и
более
обмотками
.
Кон
-
центрическое
расположение
обмоток
определяет
на
-
личие
между
обмотками
прямой
электромагнитной
связи
,
обеспечивающей
в
соответствии
с
законом
пол
-
ного
тока
одновременное
изменение
тока
обмоток
при
изменении
нагрузки
на
вторичной
обмотке
.
Данное
свойство
—
возможность
практически
мгновенно
-
го
изменения
индуктивного
сопротивления
реактора
при
изменении
нагрузки
—
оказывается
незаменимым
преимуществом
реакторов
трансформаторного
типа
относительно
других
конструкций
в
случаях
возник
-
новения
аварийных
ситуаций
в
сети
и
необходимости
быстродействующего
изменения
реактивной
мощно
-
сти
участка
сети
.
Потери
в
устройствах
аналогичного
назначения
яв
-
лялись
одним
из
основных
негативных
факторов
,
пре
-
пятствующих
дальнейшему
развитию
работ
в
данной
области
.
В
настоящей
разработке
применены
принципиаль
-
но
новые
конструкции
шунтов
и
их
взаимное
распо
-
ложение
,
позволяющее
свести
к
минимуму
основные
и
добавочные
потери
,
благодаря
чему
стало
возмож
-
ным
успешно
продолжить
работу
в
данной
области
.
Конструкции
шунтов
,
их
модификации
и
взаимное
расположение
защищены
соответствующими
патен
-
тами
.
Для
регулирования
мощности
устройства
применя
-
ются
тиристорные
вентили
,
управляющие
током
вен
-
тильной
обмотки
устройства
.
Изменением
величины
тока
вентильной
обмотки
достигается
безынерцион
-
ное
регулирование
магнитного
потока
в
сердечнике
ре
-
ÎÏÛÒÍÎ-ÏÐÎÌÛØËÅÍÍÛÉ ÎÁÐÀÇÅÖ
ÓØÐÒ 500 ÊÂ ÌÎÙÍÎÑÒÜÞ 180 ÌÂÀ
Ñ ÒÈÐÈÑÒÎÐÍÛÌ ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅÌ
Ïåðèîä ðåàëèçàöèè: 2011—2013
ãã
.
Рис
. 1.
РОКВД
-60000/500
УХЛ
1
СПЕЦВЫПУСК
,
декабрь
, 2014, www.EEPiR.ru
51
актора
,
что
обеспечивает
высокую
скорость
изменения
мощности
в
любом
направлении
.
Автоматическое
регулирование
мощности
произво
-
дится
по
отклонению
величины
измеряемого
трёхфаз
-
ного
напряжения
.
Тракт
регулирования
содержит
про
-
порционально
-
интегральный
и
дифференциальный
каналы
по
отклонению
напряжения
от
уставки
.
Надёжность
работы
системы
управления
и
регули
-
рования
обеспечивается
программным
способом
и
за
счёт
резервирования
каналов
управления
,
а
цифровое
построение
системы
позволяет
включить
её
в
АСУ
подстанции
.
Разработанный
УШРТ
-180000/500
УХЛ
1
может
ре
-
ализовать
следующие
функции
:
•
регулирование
(
стабилизация
)
напряжения
;
•
управление
перетоками
реактивной
мощности
;
•
повышение
пропускной
способности
электропере
-
дачи
;
•
повышение
надёжности
работы
энергосистемы
в
послеаварийных
режимах
;
•
снижение
потерь
электроэнергии
в
электрических
сетях
;
•
ограничение
напряжения
на
линии
при
включении
на
холостом
ходу
(
при
подключении
УШРТ
в
каче
-
стве
линейного
);
•
компенсация
тока
подпитки
линии
в
паузе
ОАПВ
(
при
подключении
УШРТ
в
качестве
линейного
).
Предыдущая
разработка
УШРТ
без
расщепления
вентильной
обмотки
,
обладая
всеми
перечисленными
выше
достоинствами
,
имела
один
серьёзный
недоста
-
ток
—
повышенный
уровень
высших
гармоник
тока
сетевой
обмотки
.
УШРТ
-180000/500
УХЛ
1
с
расщеплённой
вентиль
-
ной
обмоткой
обеспечивает
минимальный
уровень
не
-
чётных
гармоник
,
кратных
3, 5, 7,
за
счёт
применения
комплексных
решений
в
конструктивной
и
схемной
ча
-
стях
всего
аппарата
в
целом
,
использования
комбини
-
рованного
схемного
соединения
вентильных
обмоток
реактора
в
«
звезду
»
и
«
треугольник
».
Действующее
значение
гармоник
составляет
менее
3%.
На
рис
. 2
приведена
диаграмма
токов
УШРТ
с
оди
-
ночной
вторичной
обмоткой
.
Верхний
график
:
линейное
напряжение
сетевой
об
-
мотки
реактора
(1)
и
ток
в
тиристорной
группе
УШРТ
(3).
Нижний
график
:
фазный
ток
сетевой
обмотки
УШРТ
(2).
На
рис
. 3
приведена
диаграмма
токов
УШРТ
с
рас
-
щеплённой
вторичной
обмоткой
.
Верхний
график
:
линейное
напряжение
сетевой
об
-
мотки
реактора
(1)
и
ток
в
тиристорной
группе
УШРТ
(3).
Нижний
график
:
фазный
ток
сетевой
обмотки
УШРТ
(2).
Испытания
УШРТ
-180000/500
УХЛ
1
завершены
в
феврале
2013
г
.
В
процессе
моделирования
,
а
также
по
результатам
типовых
испытаний
были
получены
следующие
харак
-
теристики
УШРТ
:
•
действующее
значение
гармонических
составля
-
ющих
тока
не
превышает
3%
от
номинального
;
•
потери
холостого
хода
—
не
более
0,06%;
•
быстродействие
(
время
реакции
) —
не
более
0,03
с
.
Результаты
моделирования
и
испытаний
компенси
-
рующих
реакторов
совместно
с
устройствами
силовой
электроники
показали
полное
соответствие
расчётных
параметров
данным
,
полученным
при
испытаниях
,
что
свидетельствует
о
правильном
выборе
направления
работы
над
быстродействующими
источниками
реак
-
тивной
мощности
и
предполагает
их
дальнейшее
со
-
вершенствование
.
Данная
работа
(
НИОКР
)
получила
одобрение
на
техническом
совете
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»
и
рекомендована
для
внедрения
в
рамках
пилотного
про
-
екта
«
Установка
УШРТ
500
кВ
»
на
объекте
МЭС
Вол
-
ги
—
ПС
500
кВ
«
Пенза
-2».
По
лицензионному
договору
изготовление
реак
-
торов
УШРТ
-180000/500
УХЛ
1
организовано
в
ОАО
«
Айдис
групп
»,
г
.
Москва
.
Производственная
база
«
Айдис
групп
»
расположена
на
территории
ОАО
«
НТЦ
ФСК
ЕЭС
»
рядом
с
аккредитованным
специали
-
зированным
испытательным
центром
и
цифровой
под
-
станцией
,
что
позволяет
проводить
полный
комплекс
испытаний
оборудования
,
в
том
числе
под
нагрузкой
.
Цехи
предприятия
оснащены
самым
современным
оборудованием
,
позволяющим
производить
продук
-
цию
на
уровне
мировых
стандартов
.
Ó×ÀÑÒÍÈÊÈ ÏÐÎÅÊÒÀ
●▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬●
Заказчик
:
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
».
Исполнители
:
ОАО
«
НТЦ
ФСК
ЕЭС
»,
ООО
«
Тольяттинский
трансформатор
».
Рис
. 2.
Напряжения
и
токи
модели
УШРТ
с
одиночной
вторичной
обмоткой
Рис
. 3.
Напряжения
и
токи
модели
УШРТ
с
расщеплённой
вторичной
обмоткой
Оригинал статьи: Опытно-промышленный образец УШРТ 500 кВ мощностью 180 МВА с тиристорным управлением
В связи с ростом нагрузок линий 110–500 кВ до уровней, близких и превышающих натуральную мощность, особое значение приобретает проблема повышения статической и динамической устойчивости электропередачи. Эта проблема может быть решена путем применения устройств компенсации реактивной мощности, обладающих высоким быстродействием — не более 0,03 с.
