ПЗ готовый Артемов (1204006), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Срок окупаемости СТКсоставляет от 1 до 3 лет.Схемная конфигурация статического тиристорного компенсатора включаетв себя конденсаторные батареи, настроенные как фильтры высших гармоник –фильтрокомпенсирующие цепи (ФКЦ), постоянно подключенные к сети иликоммутируемыевыключателями,являющиесяисточникамиреактивноймощности, и включенные параллельно им в треугольник три фазы управляемыхтиристорами реакторов – тиристорно-реакторную группу (ТРГ), являющуюсяплавно регулируемым потребителем реактивной мощности.
Угол зажиганиятиристоров ТРГ может быстро изменяться таким образом, что ток в реактореотслеживает ток нагрузки или реактивную мощность в энергосистеме. Время22реакции системы регулирования СТК на изменение регулируемого параметрасоставляет 5 мс для нагрузок типа ДСП и 25-100 мс для общепромышленныхнагрузок и сетевых подстанций.Управление СТК производится от пульта дистанционного управления (ПДССТК) или от АСУ ТП через внешний интерфейс. На рисунках 1.2 и 1.3представлены типовые схемы СТК для дуговых сталеплавильных печей илиний электропередачи.Рисунок 1.2 – Типовая схема СТК для дуговыхсталеплавильных печей23Рисунок 1.3 – Типовая схема СТК для линииэлектропередачиПри использовании СТК на линии электропередачи высокого напряженияего эффективность тем больше, чем выше точка его подключения.
Обычнооборудование СТК выполняется на напряжение 10-35 кВ и подключается черезпонижающий трансформатор к шинам подстанции или к третичной обмоткеавтотрансформатора на подстанции.Номинальная мощность ФКЦ и ТРГ выбирается для каждого конкретногообъекта в зависимости от назначения СТК, требований по диапазону,алгоритмам регулирования реактивной мощности, параметров и конфигурацииэнергосистемы и подстанции.242 ГИБКИЕ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ: ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ В РОССИИ ИЗА РУБЕЖОМЗагруженность линий электропередач на магистральных участках в среднемпо России составляет 40-50% от номинальной пропускной способности.Пропускная способность в основном ограничивается устойчивостью передачи.Данный факт дает обоснованность применения различных устройств и методовукрепления устойчивости и повышения эффективности использования линийэлектропередач.Наиболее оптимальным на данное время является использование силовойэлектроники и устройств на их основе, прежде всего различного рода сетевыхуправляемых устройств (гибких систем передачи переменного тока – FACTS) иприменение устройств на их основе (УПК, СТАТКОМ, СТК).
Применениеподобных устройств в России распространено не очень широко. В основныхслучаях для энергосистемы проекты по внедрению стартовали в начале ужеXXI века, тогда как в мире устройства на основе силовой электроникиприменяются достаточно широко.В мире получили широкое применение статические устройства FACTS:статические тиристорные компенсаторы (СТК), фазоповоротные устройства(ФПУ), устройства нерегулируемой и регулируемой продольной компенсации(УПК и ТУПК). В последние годы получают все большее применениеновейшиестатическиеустройства—СТАТКОМ,активныефильтры,СТАТКОМ с накопителями энергии, вставки постоянного тока на СТАТКОМах(ВПТН).2.1 Опыт применения устройств FACTS за рубежомМировые производители оборудования FACTS: ABB, Siemens, Areva,японские фирмы, лидером из которых является фирма ABB.За период с 1980 по 2005 гг.
только фирмой АВВ произведено иустановлено в магистральных сетях и сетях промышленных предприятий около25320 СТК общей мощностью более 50000 МВА. За тот же период фирмой АВВвнедрено устройств управляемой и неуправляемой продольной компенсацииоколо 280 шт. общей мощностью около 70000 МВА. На базе ВПТН созданы иреализованы проекты воздушных и кабельных линий постоянного тока (HVDCZight), в том числе для подключения ветрокомплексов (ВК) к электрическимсетям.В [13,14 и др.] приводятся примеры целого ряда конкретных проектоввнедрения FACTS в ЭЭС различных стран. Эксплуатируются установкиСТАТКОМ на параметры 80 МВА, 154 кВ на переключательном пунктеэлектропередачи в Японии, на параметры 100 МВА, 161 кВ на подстанции ЭЭСв США.
ОРПМ различной единичной мощности до 250 МВА внедрены в ЭЭССША, Канады, Бразилии, Южной Кореи, КНР и др. В 2001 г. в Индии введен вэксплуатацию разработанный в России УШРТ на параметры 50 МВАр, 400 кВ.Построены и эксплуатируются в Бразилии и Китае несколько компактныхлиний электропередачи повышенной натуральной мощности напряжением 220,330, 500 кВ.В 2011 году система FACTS, включающая СТАТКОМ (статическийсинхронный компенсатор) и SVC (статический компенсатор реактивноймощности), была поставлена и введена в эксплуатацию компанией АББ вэнергосети компании Transelec, расположенной в Чили. Целью установкисистемыбылоувеличениепропускнойспособностиЦентральнойвзаимосвязанной системы за счет повышения стабильности системы в условияхстатической устойчивости, а также в случае неисправностей в сети.Данная система FACTS включает в себя следующие элементы:- СТАТКОМ, расположенный на подстанции Cerro Navia 220 кВ, на 65 Мвариндуктивных до 140 Мвар емкостных (-65/+ 140 Мвар);- Устройство SVC, расположенное на подстанции Polpaico 220 кВ, на -65/+100 Мвар.- Регулятор устройства MSC (механически переключаемый конденсатор),расположенный на подстанции Polpaico 220 кВ, на 100 Мвар.26Обе подстанции Cerro Navia и Polpaico расположены в столице страныСантьяго-де-Чили, где сосредоточена большая часть нагрузки Центральнойвзаимосвязанной системы.
Вместе эти устройства увеличили пропускнуюспособность с 1400 МВт до 1600 МВт на линии электропередачи 500 кВ междурайонами Анкоа — Альто-Хауэль и Анкоа — Польпайко, протянувшейся нарасстояние свыше 300 км.[15]В 2007 году АББ поставила самый большой в мире компенсатор SVC(500 кВ) для подстанции Black Oak компании Allegheny Power в штатеМэриленд.
Это решение позволило повысить надежность критически важнойлинии электропередачи в среднеатлантическом регионе США и увеличитьпропускную способность линии. АББ завершила проект всего за 14 месяцев —мировой рекорд, если учитывать сложность и масштаб проекта.РешениепродольнойкомпенсациикомпанииАББдлясаудовскойэнергокомпании Saudi Electricity Company увеличило пропускную способностьважной межсистемной линии передачи электроэнергии на 30 %. Благодаряэтому удается предотвращать нехватку электроэнергии в столице СаудовскойАравии Эр-Рияде.
Кроме того, Saudi Electricity Company сэкономила огромнуюсуммукапиталовложений,отказавшисьотвозведенияновойлинииэлектропередачи в пользу установки FACTS. [16]2.2 Опыт применения устройств FACTS в РоссииОсновными разработчиками устройств FACTS в России являются: ОАО«НТЦ ФСК ЕЭС»; ФГУП ВЭИ; ОАО «Электровыпрямитель». В некоторыхслучаях отечественные производители используют оборудование зарубежныхпоставщиков, дополняя его своим программным обеспечением.ПервыйпилотныйобразецотечественногоустройстваСТАТКОМ,мощностью 50 Мвар был разработан в 2006–2007 годах ОАО «НТЦэлектроэнергетики» ФСК ЕЭС совместно с ООО «НПЦ Энерком-Сервис».Устройство было задумано как базовый элемент для создания инновационныхсистемкомпенсацииреактивноймощности27иуправленияпотокамиэлектроэнергии, включая современные линии электропередачи и вставкипостоянного тока.
По словам разработчиков, отечественный СТАТКОМотличается от зарубежных аналогов тем, что в нем использованы толькотранзисторные вентили. Такой подход создает возможность более гибкогоуправления и дополнительного снижения потерь.Пилотный образец устройства был предназначен для установки на ПС330/400 кВ «Выборгская» для повышения надежности работы вставкипостоянного тока, предназначенной для экспорта электроэнергии в Финляндию.Другая вставка постоянного тока создана в Забайкальском крае в 2009 годуна ПС 220 кВ «Могоча» для несинхронной связи энергосистем Сибири иВостока, работающих изолировано.
Оборудование данного производителя(ООО «НПЦ Энерком-Сервис») закладывалось и на других объектах, вчастности, при проектировании ВЛ 500 кВ Усть Кут — Нижнеангарская с ПС500 кВ Нижнеангарская.Также,вРоссииразработанапрограммазаменывращающихсякомпенсаторов общей мощностью около 2000 МВАр на быстродействующиестатические компенсаторы на узловых подстанциях электрических сетей;изготовлено более 30 опытно-промышленных трехфазных управляемыхреакторов разных типов на напряжение от 0,4 до 330 кВ мощностью до 180МВА.Статический тиристорный компенсатор мощностью 160 МВАр находится впостоянной эксплуатации на ПС 500 кВ «Заря» МЭС Сибири.С 1989 года ТРГ (тиристорно-реакторная группа) мощностью 160 МВАр нанапряжение 33 кВ с системой водяного охлаждения эксплуатируется наВолжском трубном заводе в составе СТК, поставленного по заказу фирмы«Italimpianti».С 1991 г.
ТРГ мощностью 109 МВАр на напряжение 33 кВ с системойводяного охлаждения эксплуатируется на Белорусском металлургическомзаводе в составе СТК, поставленного по заказу фирмы «Voest Alpine»(Австрия).28В 1999 г. были смонтированы и введены в эксплуатацию два СТК 10 кВ7,5 МВАр для прокатного стана Молдавского металлургического завода.Специально для этого объекта были разработаны тиристорные вентили своздушным охлаждением и новый шкаф управления, включающий в себя каксистему автоматического управления СТК, так и световую систему управленияи контроля тиристоров. [17]В 2004 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
