Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

С учетом того, что планируется установка управляемого шунтирующего реактора на ПС 220 кВ Призейская оптимальной мощностью реактора будет

63 МВАр. Проверка по потерям в режиме холостого хода ВЛ 220 кВ Февральская – Тунгала показала, что при рассмотрении вариантов установки реакторов 63 МВАр и 80 МВАр суммарные потери практически равны, что подтверждает правильность выбора мощности реактора 63 МВАр.

Уровни напряжений в режиме зимнего максимума в районе размещения ПС 220 кВ Февральская приведены в таблице 2

Таблица 2 – Напряжения на шинах ПС в районе размещения ПС Февральская в различных режимах зимнего максимума

Как видно из результатов расчета реактор мощностью 63 МВАр выбран правильно.

Дополнительно велся контроль уровней напряжения на смежных подстанциях 220 кВ, с точки зрения не превышения на них уровня напряжения выше 242 кВ за счет применения УШР 220 кВ на ПС 220 кВ Февральская.

Повышение напряжения выше наибольшего длительно допустимого на шинах 220 кВ ПС Февральская происходит за счет избыточной генерации реактивной мощности ВЛ-220 кВ, находящимися в районе размещения ПС 220 кВ Февральская. Поэтому наиболее высокие уровни напряжения будут при работе всех ВЛ-220 кВ

Отключение одной или нескольких ВЛ-220 кВ является одним из средств снижения напряжения.

Для получения наиболее тяжелого нормального режима минимальных нагрузок 2014 года с наиболее высоким уровнем напряжения в районе размещения ПС 220 кВ Февральская приняты напряжения на шинах ПС 500 кВ Амурская и Зейской ГЭС равными 242 кВ. При этом в нормальном режиме напряжение на шинах ПС Февральская равно 235 кВ при установке УШР мощностью 63 МВАр, на остальных ПС не превышают 241 кВ.

Из ремонтных и послеаварийных режимов наиболее высокие уровни напряжения на шинах ПС Февральская при указанных условиях будут при холостом ходе ВЛ 220 кВ Февральская – Тунгала (линия под напряжением и без нагрузки на ПС Тунгала), напряжение на ПС Февральская равно 240 кВ, а на холостом конце ВЛ 220 кВ Февральская - Тунгала – 244 кВ.

Также рассмотрены режимы одностороннего отключения каждой из

ВЛ 220 кВ, подходящих к ПС 220 кВ Февральская. Наиболее тяжелый режим наблюдается при отключении участка ВЛ 220 кВ Новокиевка-Февральская с отпайкой на ПС 220 кВ Уландочка – питание ПС 220 кВ Уландочка от

ПС 500 кВ Амурская, что и отражено в таблице 2.

По результатам расчетов максимальная используемая мощность УШР для поддержания допустимых уровней напряжения на ПС 220 кВ Февральская с учетом поддержания уровней напряжения на смежных подстанциях в районе 242 кВ и ниже составляет 63 МВАр. Это говорит об эффективном использовании выбранного реактора.

Таким образом, предложен управляемый подмагничиванием, шунтирующий реактор РТУ-63000/220-УХЛ1.

3. ВЫБОР УПРАВЛЯЕМОГО ШУНТИРУЮЩЕГО РЕАКТОРА

Выбор реактора рассмотрен на примере управляемого подмагничиванием шунтирующего реактора РТУ-63000/220-УХЛ1 завода ПАО” ЗТР”

Основные технические характеристики УШР:

- Номинальная мощность, МВАр – 63;

- Номинальное напряжение, кВ – 220;

- Наибольшее рабочее напряжение, кВ – 252;

- Номинальный ток, А–165;

- Номинальная частота, Гц – 50;

- Диапазон плавного регулирования–более 100% номинальной мощности;

- Мощность управления – 0,5…2% номинальной мощности УШР;

- Гарантированная скорость набора полной мощности - 0,15…3 с. (в зависимости от исполнения и требований Заказчика);

- Время набора полной мощности с предварительным подмагничиванием-не более 0,02 с.;

- Удельная полная масса от 1,5 до 3 кг/кВАр в зависимости от исполнения;

Удельные потери:

- холостого хода - не более 0,5 – 1 Вт/кВАр;

- номинальные - не более 4 - 6 Вт/кВАр;

-допустимая перегрузка по мощности – 130 % (не более 30 мин.), кратковременная перегрузка - до 200%;

- Допустимая перегрузка по току – 120 % (не более 30 мин.);

- Полностью автоматический режим эксплуатации;

- Отсутствие устройств РПН и других движущихся механических частей;

- Условия эксплуатации и текущего обслуживания соответствуют обычным шунтирующим реакторам;

- Величина отклонения реактивного сопротивления и тока реактора от среднеарифметического значения реакторов при напряжении 0-100% от номинального, % - не более 3;

- Амплитуда 3-й гармоники тока при номинальном синусоидальном напряжении, % - не более 2;

- Допустимое значение температуры верхних слоёв масла при номинальной нагрузке и температуре воздуха +40С - не более – 65;

Среднеквадратичное значение вибрации:

- на стенке бака, мкм - не более -150;

Заземление нейтрали через компенсационный реактор с соответствующей защитой ОПН от перенапряжений – нет.

3.1. Характеристики регулирования УШР 220 кВ

Основным назначением управляемых шунтирующих реакторов является регулирование напряжения и реактивной мощности. В УШР с подмагничиванием для плавного регулирования потребляемой реактивной мощности, а значит и напряжения в точке подключения, используется насыщение стали магнитопровода постоянным потоком, создаваемым выпрямленным током в специальной обмотке управления. Фактически для мощного высоковольтного трансформаторного устройства используется принцип магнитного усилителя, когда по мере насыщения стержней магнитопровода снижается индуктивность расположенной на них сетевой обмотки, и также пропорционально снижается ее индуктивное сопротивление. По мере снижения или обратного повышения индуктивного сопротивления сетевой обмотки реактора пропорционально возрастает или уменьшается ее ток, а значит и потребляемая мощность УШР в диапазоне от холостого хода (около 1%) до номинальной мощности или допустимой перегрузки (100-120%). Таким образом, использование участков стали магнитопровода УШР в режимах от ненасыщенного состояния до глубокого насыщения, близкого к предельному, когда магнитная проницаемость приближается к магнитной проницаемости воздуха, позволяет получить диапазон плавного регулирования реактивной мощности с кратностью более 100.

Из большого числа предлагаемых ранее схемотехнических решений и конструкций подмагничиваемых реакторов – с продольным, поперечным, кольцевым подмагничиванием, с вращающимся магнитным полем и т.д., - практическое применение получили УШР трансформаторного типа с продольным подмагничиванием стержней, на которых расположены обмотки реактора. Для того, чтобы обеспечить независимость электромагнитных процессов в обмотках СО и ОУ, расположенных на одном магнитопроводе, необходимо два условия - встречное включение секций этих обмоток (тогда на выводах обмотки управления не будет переменного напряжения) и создание отдельных путей для переменного и постоянного потоков, что обеспечивается бронестержневой конструкцией магнитопровода с расщепленными стержнями фаз.

На рисунке 1 приведена схема одной фазы такого реактора с бронестержневым магнитопроводом и двумя полустержнями, на которых расположены секции сетевой обмотки и обмотки управления, к которой в свою очередь подключен источник постоянного или выпрямленного напряжения для подмагничивания. Постоянный поток подмагничивания, создаваемый током ОУ, замыкается между центральными полустержнями, а переменный поток – через верхние и боковые ярма магнитопровода, складываясь в полустержнях с постоянным.

Рисунок 1 - Схема одной фазы УШР

На рисунке 2 на расчетных осциллограммах для реактора показан ток сетевой обмотки в зависимости от тока обмотки управления при наборе мощности от минимальной (холостой ход) до номинальной, которой соответствуют значения токов 200 А в СО и 1,9 кА в ОУ.

Рисунок 2 - Ток сетевой обмотки (сверху) реактора в зависимости

от тока подмагничивания (внизу) при наборе мощности до

номинального значения

В области минимальных нагрузок в токе СО реактора наблюдаются искажения 5 и 7 гармониками, при этом суммарный ток искажения в самом неблагоприятном из нагрузочных режимов не превышает 3,5% от номинального тока УШР, что не оказывает существенного влияния на синусоидальность напряжения в точке его подключения (не более 0,1…0,2 %).

Следует отметить, что такая форма тока СО УШР обеспечивается только при условии полной компенсации в потребляемом токе наиболее мощной третьей гармоники и кратных ей. Для трехфазных реакторов это обеспечивается наличием вторичной обмотки, соединенной в треугольник, в которой и замыкаются, не выходя в сеть, гармоники, кратные трем. Практически это реализуется в выпускаемых конструкциях УШР отдельной дополнительной компенсационной обмоткой (КО) для трехобмоточных реакторов, либо специальными схемами соединений вторичной обмотки управления, например, в двойной разомкнутый треугольник для двухобмоточных реакторов напряжением 35…110 кВ.

На рисунке 3 приведен аналогичный рисунку 2 режим набора мощности УШР с током в треугольнике КО на верхней осциллограмме. В отличие от силовых трансформаторов, ток нагрузки первой гармоники во вторичной обмотке реактора отсутствует. Преобладающая в треугольнике КО третья гармоника имеет максимум (около 1 кА действующего значения) в области 50% нагрузки УШР, а в режиме номинальной нагрузки при синусоидальном питающем напряжении практически равна нулю, как и остальные высшие гармоники в токе СО. Это объясняется тем, что реакторы серии РТУ проектируются с номинальной мощностью в так называемом полупредельном режиме насыщения, когда постоянный поток номинального подмагничивания поочередно в каждом полустержне магнитопровода вытесняет переменный поток ровно на время половины периода частоты сети (рис. 4). В результате комбинации последовательности во времени полупериодов синусоидального тока, вызванных поочередным насыщением полустержней, потребляемый ток УШР в номинальном режиме также не содержит высших гармоник.

При дальнейшем наборе мощности в область перегрузки (и предельного насыщения магнитопровода) в токе КО вновь появляется третья, а в СО - другие высшие гармоники. Осциллограммы с суммарными индукциями в полустержнях магнитопровода приведены на рисунке 3, из которого видно, что в номинальном полупредельном режиме нагрузки время нахождения индукции каждого полустержня за перегибом характеристики насыщения стали (около 2 Тл) составляет ровно половину периода промышленной частоты сети.

Характеристики

Список файлов ВКР