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.