Пристрій регулювання реактивної потужності на базі сучасної силової електроніки

10.10.17УСПЕШНО пройшовши випробування ДОСВІДЧЕНОГО ЗРАЗКА ОПОРИ З КОМПЛЕКТУ ДЛЯ ЗБІРКИ І ВСТАНОВЛЕННЯ швидкомонтованих ОПОР, РОЗРОБЛЕНОГО філій АТ «НТЦ ФСК ЄЕС» - СібНІІЕ
На минулому тижні на випробувальному полігоні Центру випробувань елементів повітряних ліній ТОВ «ДЦ ОРГРЕС» # 40; г. Хотьково Московської області # 41; успішно завершилися механічні випробування дослідного зразка швидкомонтованою опори # 40; БМО # 41 ;, зібраної з комплекту для побудови та встановлення швидкомонтованих опор для проведення аварійно-відновлювальних робіт. Проведені випробування підтвердили правильність прийнятих конструкторських рішень.

Пристрої регулювання реактивної потужності на базі сучасної силової електроніки

Пристрої регулювання (компенсації) реактивної потужності призначені для виконання завдання забезпечення якості електричної енергії по напрузі шляхом підтримки заданих рівнів напруги в контрольних точках мережі. У певних випадках, особливо для міжсистемних і системоутворюючих зв'язків, при далекому транспорті електроенергії до цих пристроїв пред'являються також вимоги щодо забезпечення заданих меж статичної та динамічної стійкості електроенергетичних систем, стійкості навантаження.

До пристроїв компенсації реактивної потужності відноситься наступне обладнання:

  • Конденсаторні батареї (БСК)
  • Шунтуючі реактори;
  • Фільтри вищих гармонік;
  • Статичні тиристорні компенсатори (СТК)

Довідкова інформація

Пристрої регулювання реактивної потужності за принципом дії діляться на статичні і електромашинні.

Пристрій регулювання реактивної потужності на базі сучасної силової електроніки
До статичних пристроїв відносяться:
Найпростіші батареї статичних компенсаторів (БСК) і шунтуючі реактори (ШР), що забезпечують поетапне регулювання реактивної потужності, реакторні групи, комутовані вакуумними вимикачами (ВРГ), керовані шунтуючі реактори (ушр), статичні тиристорні компенсатори (СТК), статичні компенсатори реактивної потужності, виконані на базі сучасної силової електроніки (потужні IGBT транзистори) - статки (рис.1) Схеми і принцип дії БСК, ВРГ, ушр і СТК докладно описані в літературі і тут не описуються. На рис.1 приведена схема СТАТКОМа - базового елементу статичних пристроїв FACTS.

До електромашинним пристроїв відносяться:
Синхронні компенсатори (СК), асинхронізовані компенсатори (АСК). CК є добре відомим на практиці пристроєм і тут не описується. Асинхронізованому компенсатор містить на роторі дві обмотки і спеціальну (векторну) систему регулювання збудження, функціональна структура якої приведена на рис.2.

Пристрій регулювання реактивної потужності на базі сучасної силової електроніки


Технічні характеристики пристроїв регулювання реактивної потужності і переважні області їх застосування:

Реакторні групи, комутовані вимикачі (ВРГ)

Ступінчасто-регульовані реактори, що підключаються до третинної обмотці автотрансформаторів (трансформаторів) за допомогою вакуумних вимикачів з числом комутацій 5000 - 10000, часом включення / відключення вимикача δt = 0,02-0,12c.

Застосовуються для компенсації зарядної потужності ліній електропередачі і вузлах навантаження для підтримки напруги в необхідних межах в сталих режимах. ВГР призначені для ступеневої регулювання напруги (реактивної потужності) при потужностях, що протікають по лініях електропередачі, що не перевищують натуральну. Бажана область застосування - розподільні мережі. Можливі комбінації, коли паралельно ВРГ підключаються конденсаторні батареї (КБ).

Випускаються в Росії і за кордоном

Керований шунтирующий реактор з підмагнічуванням постійним струмом (ушр)

Виконується на основі спеціального трансформатора з масляним охолодженням, в складі ушр на загальному сердечнику міститься мережева обмотка реактора, що компенсує обмотка, обмотка управління, і поза баком з ушр тиристорне випрямний пристрій і фільтр. Швидкодія ушр визначається ступенем форсировки і расфорсіровкі подмагничивания постійним струмом і потужністю випрямного пристрою.

Ушр призначений для плавного регулювання напруги (реактивної потужності) при потужностях, що протікають по лініях електропередачі, що не перевищують натуральну, ушр може встановлюватися як на лініях електропередачі (лінійні ушр), так і на шинах підстанції. Чи не призначені для забезпечення вимог по стійкості. Бажана область застосування - розподільні мережі. Можлива комбінація, коли паралельно ушр підключається компенсаторна батарея (КБ).

Випускається в Росії

Статичний тиристорний компенсатор (СТК)

До складу СТК входять реактор з повітряним охолодженням і тиристорний вентиль з повітряним або водяним охолодженням, що утворюють тиристорні групи (ТРГ) з плавним регулюванням кута запалювання тиристорів. Паралельно з ТРГ підключена конденсаторна батарея (КБ), а іноді і фільтро-компенсуючі ланцюга (ФКУ). Підключається до мережі ВН через третинну обмотку НН автотрансформатора або через блоковий підвищувальний трансформатор. Мінімальна величина постійної часу регулювання реактивної потужності становить τρσ = 0,01-0,02c.

Забезпечує регулювання напруги (реактивної потужності) при потужностях в лініях електропередачі як нижче, так і вище натуральної. Призначені також для підвищення стійкості і меж переданої по лініях електропередачі потужності. Бажана область застосування: розподільні і магістральні мережі, міжсистемні зв'язки для цілей глибокого регулювання реактивної потужності і забезпечення стійкості.
Не ефективні в «слабких» мережах.

Випускається в Росії і за кордоном

Статичний компенсатор реактивної потужності на базі перетворювача напруги (статки)

Складається з перетворювача напруги, виконаного на силових транзисторах, що забезпечує генерацію та споживання реактивної потужності в діапазоні ± 100% встановленої потужності пристрою, без додаткових силових реакторів і конденсаторних батарей. Підключення до мережі ВН через третинну обмотку НН автотрансформатора або через окремий трансформатор, що підвищує НН / ВН.

Застосовується для динамічної стабілізації напруги, збільшення пропускної спроможності електропередачі, зменшення коливань напруги, підвищення стійкості при електромеханічних перехідних процесах, поліпшення демпфірування коливань в енергосистемі. Застосовується в будь-яких електричних мережах, особливо ефективний в «слабких» мережах.

Випускається в Росії і за кордоном

Синхронний компенсатор (СК)

Є комплексом, що складається з синхронних машин і збудника. Є модифікація СК з безщітковим збудженням. Здатний забезпечити регулювання реактивної потужності в межах 100% видача 30-50% споживання. Має високу перевантажувальну здатність 2-3 кратна перевантаження по струму протягом 30 с.

Застосовується для регулювання напруги та підвищення меж статичної та динамічної стійкості, збільшення пропускної спроможності електропередачі. Має обмеження щодо застосування в мережах, що вимагають глибокого (± 100%) регулювання реактивної потужності. Застосуємо в будь-яких електричних мережах.

Випускається в Росії і за кордоном

Асинхронізованому компенсатор (АСК)

Є комплексом, що складається з асинхронізовані електричних машин змінного струму та статичних перетворювачів частоти. Містить на роторі дві і більше обмоток збудження, завдяки чому забезпечується можливість регулювання реактивної потужності в межах ± 100% коливання. Забезпечується також можливість регулювання не тільки величини, але і фази вектора напруги в енергосистемі. Має високу перевантажувальну здатність (двох - трьох кратна перевантаження) по току протягом 300 сек. Можлива робота зі змінною частотою обертання з маховиком на валу з метою підвищення меж динамічних характеристик енергосистем.

Застосовується для регулювання напруги та підвищення меж статичної та динамічної стійкості, збільшення пропускної спроможності електропередачі, поліпшення демпфірування енергосистеми. Застосовується в будь-яких електричних мережах, особливо ефективний в «слабких» мережах.

Випускається в Росії і за кордоном

Схожі статті