05 июня 2017г.
Управляемый шунтирующий реактор трансформаторного типа (УШРТ) является одним из видов управляемых реакторов и предназначен для установки на подстанциях линий электропередач высокого напряжения 110…500 кВ для реализации следующих функций:
• плавного быстродействующего регулирования реактивной мощности с целью разгрузки оборудования сетей и подстанций от реактивной мощности и снижения потерь в них;
• стабилизации напряжения на шинах подстанции;
• демпфирования качаний активной мощности по линии повышения статической и динамической устойчивости энергосистемы.
Управляемый реактор типа УШРТ может обеспечивать снижение колебаний напряжения, а также балансирование (симметрирование) напряжений по фазам, вызванных наличием мощной несимметричной нагрузки (например, при питании тяговых подстанций РЖД) – в этом случае используется пофазное управление реактивной мощностью УШРТ. Управляемый шунтирующий реактор трансформаторного типа (УШРТ) является разновидностью СТК и объединяет в себе понижающий трансформатор и компенсирующий реактор. УШРТ имеет следующие преимущества перед традицио нными сетевыми СТК:
• Возможность исполнения на любой требуемый класс напряжения;
• Снижение габаритов, стоимости и потерь в СТК, в целом за счет отсутствия компенсирующего реактора;
• Высокую надежность схемы, так как режим КЗ для УШРТ является номинальным.
Cхема и основные параметры управляемого шунтирующего реактора трансформаторного типа
Однолинейная схема УШРТ представлена на рис. 1 .
В состав УШРТ входят:
•
электромагнитная часть УШРТ (ЭМЧ);
•
тиристорный регулятор в составе:
-
трехфазный высоковольтный тиристорный вентиль (ВТВ), подключенный к вентильной обмотке (ВО) ЭМЧ, соединенной в треугольник, через выключатель Q1;
-
цифровая система автоматического управления и защит УШРТ (САУ), обеспечивающая управление ВТВ и коммутацию в ыключателя Q1 в соответствии с заданными алгоритмами в составе: шкаф управления (ШУ) и шкаф релейных защит (ШРЗ)
-
система жидкостного охлаждения тиристорных вентилей (СО), состоящая из шкафа системы охлаждения (ШСО) и аппарата воздушного охлаждения (АВО).
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.
Табл.1Основные 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
|
ОПИСАНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ
ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭМЧ УШРТ
Электромагнитная
часть УШРТ
представляет
собой трехфазный двухобмоточный
реактор с
обмоткой высокого напряжения (сетевой – СО), соединенной в звезду с глухозаземленной нейтралью и подключаемой к шинам
ВН
подстанции, и обмоткой низкого напряжения (вентильной - ВО) с номинальным напряжением, величина которого зависит от мощности УШРТ и лежит в пределах от 10 до 35 кВ. Схема соединения обмоток Ун /Д-11. Для обеспечения возможности соединения в "треугольник" фаз обмотки ВО каждая фаза обмотки снабжена двумя вводами, размещенными на крышке бака реактора.
Отличительной особенностью ЭМЧ УШРТ является 100-процентная магнитная связь между обмотками СО и ВО, что позволяет регулировать ток первичной обмотки путем изменения угла зажигания тиристорного вентиля, подключенного параллельно обмоткам ВО.
Специальная конструкция ЭМЧ обеспечивает:
-
низкие потери за счет полной локализации магнитного поля внутри магнитной структуры;
-
компенсацию токов высших гармоник, возникающих при регулировании тока в обмотке ВО, внутри магнитной структуры;
-
возможность независимого пофазного
регулирования тока в каждой из обмоток ВО и, соответственно, СО.
ЭМЧ предназначена для внешней установки, имеет принудительную циркуляцию воздуха и естественную циркуляцию масла (Д). В состав ЭМЧ входит система контроля состояния реактора, обеспечивающая
автоматический контроль параметров, на основе информации от установленных в нем аналоговых датчиков.
Габаритные размеры ЭМЧ на напряжение 220 кВ и мощность 100 МВА в сборе, не более 9100 х 6500 х 8200 мм, транспортная масса - 102700 кг, масса масла - 38200, полная масса –
113300 кг (для системы охлаждения Д).
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.
Список литературы
1.
Александров Г.Н., Альбертинский Б.И., Шкуропат И.А. Принципы работы управляемого шунтирующего реактора трансформаторного типа. Электротехника 1995 №11.
2.
Александров Г.Н. Управляемый шунтирующий реактор трансформаторного типа. Электротехника, 1996, № 10.
3.
Мологин Д.С., Чуприков В.С. Реализация пилотного проекта CSRT в энергосистеме Norte de Angola. «Энергоэксперт», №1, 2010 г.
4.
Демин А.И., Титаренко А.В., Чуприков В.С. Применение УШРТ 220 кВ 60 МВАр для нормализации режимов работы энергосистемы «Norte de Angola». Материалы VI Международной н/т конференции «Энергосбережение в электроэнергетике и промышленности». Москва, 17-18 марта 2010 г., доклад 2-14.