Опытно-промышленный образец УШРТ 500 кВ мощностью 180 МВА с тиристорным управлением

Page 1
background image

Page 2
background image

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

на

 

класс

 

напряжения

 500 

кВ

 

мощностью

 

180 

Мвар

УШРТ

-180000/500 

УХЛ

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


Page 3
background image

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

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

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

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

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


Читать онлайн

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.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»