Батареи статических конденсаторов 6-220 кВ. Эффективное управление реактивной мощностью и уровнем напряжения.

За бранные годы во почти всех регионах Рф подросло потребление электроэнергии. Большущая число трансформаторов и подстанций действуют с предельной загрузкой либо перегрузкой, что соединено с превышением разрешенной мощности, найденной в технических критериях, а также недостаточной компенсацией реактивной мощности (РМтр). До недавнего медли в отношения с неимением нормативной основания компании не торопились восполнить РМ и не стали участвовать в поддержании коэффициента мощности на шинах нагрузок. В итоге это привело к возрастанию потоков РМтр, повышению утрат, понижению управляемости режимами занятия распредсетей и ухудшению свойства и надежности электроснабжения потребителей. На данный момент ситуация поменялась.

Сообразно указу РАО ЕЭС № 893 от 11.12.2006 теме компенсации реактивной мощности в распредсетях и на сторонке потребителей будет уделено предназначенное заинтересованность.

Батареи статических конденсаторов БСК 6—10—35—110—220 кВ — действенное средство управления потоками реактивной мощности и нормализации степеней напряжения. Компания «Матик-электро» разрабатывает и производит БСК и конденсаторные агрегата на напряжения от 0,4 до 220 кВ. В шеренге производимого оборудования как конденсаторные агрегата 0,4—0,66 кВ контакторные и тиристорные для компаний-потребителей, так и регулируемые высоковольтные КРМтр-6—10 кВ (регулирование по tg φ и по напряжению), а также БСК 110—220 кВ мощностью до 200 МВАр.

Регулирование напряжения с поддержкой БСК

Величина напряжения в разных точках энергосистемы меняется в зависимости от перегрузки и схемы сети. Этот параметр сообразно ГОСТ 13109—87 обязан находиться в рубежах от 5 до 20% (таблица 1).

Не считая того, ограничение по наивеличайшему рабочему напряжению электрооборудования диктуется надежностью занятия изоляции электрооборудования, т. к. постоянно завышенное напряжение вызывает инициированное старение изоляции и выход ее из строя. У большинства потребителей электроэнергии допускаются долгие отличия напряжения от номинального не наиболее чем на ±5%. Превышение номинального напряжения приводит к сокращению срока занятия оборудования, убавленье понижает производительность и экономичность электроприемников, пропускную способность линий электропередачи, может нарушить устойчивость занятия синхронных и асинхронных электродвигателей.

Как видно из таблицы 1, с повышением номинального напряжения возможные роста напряжения убавляются с 20 до 5%. Это соединено с ростом стоимости изоляции в конструкциях наиболее больших напряжений, минимизацией издержек на изоляцию и исполненьем оборудования фактически на номинальное напряжение.

Возможные понижения напряжения в энергосистеме также лимитированы и сочиняют от 10 до 15%. Как мы лицезреем, в электросетях вероятны потрясения напряжения от -15 до +20%. Оттого при изменении характеристик схемы, величины перегрузки, и режима занятия электрической сети нужно регулировать степень напряжения средством технических мероприятий.

Как понятно, напряжение у потребителя обусловливается формулой:

U = U_ЦП − (P_НR_Э + Q_НX_Э) / U_Н,

где: U_ЦП — напряжение центра питания;

Р_Н и Q_Н — функциональная и реактивная мощность перегрузки потребителя;

R_Э и X_Э — эквивалентное функциональное и индуктивное противодействие меж центром питания и потребителем.

Из приведенной формулы видно, что можнож влиять на напряжение у потребителя, изменяя реактивную мощность Q_Н, к примеру, регулируя ее с поддержкой батареи статических конденсаторов

Понижение утрат при передаче электроэнергии с поддержкой БСК

Толика тех. утрат электроэнергии в распределительных электрических сетях напряжением 6—10 кВ в среднем сочиняет 8—12% от величины электроэнергии, отпущенной в сеть принесенного напряжения. Величина утрат электроэнергии обусловливается параметрами электрической схемы, агрегатом сетей и режимом перегрузки. Как представили увольнения для настоящих сетей 10 кВ, утраты электроэнергии важно зависят от величины реактивной мощности, передаваемой потребителям по ингредиентам сети. К примеру, при изменении коэффициента мощности (tg φ) от 0,5 до 0,8 утраты электроэнергии увеличиваются приблизительно на 20%.

Анализ показаний счетчиков конструктивной и реактивной электроэнергии изобразил, что значения коэффициентов мощности на шинах 10 кВ источников питания и на подстанциях 35—110/10 кВ изменяются в процессе эксплуатации и добиваются значений 0,77—0,85. То грызть, утраты электроэнергии при передаче реактивной мощности стают существенными.

Действенным методом понижения утрат электрической энергии в сетях 10 кВ прибывает конструкция батарей статических конденсаторов

Выбор мощности и площадей агрегата компенсирующих установок проводится по договору минимума приведенных издержек с учетом стоимости компенсирующих установок и ожидаемой экономии от понижения утрат электрической энергии.

Батареи статических конденсаторов (БСК)

Батареи статических конденсаторов на напряжения 6, 10, 35, 110 × 220 кВ мощностью от 5 до 200 МВАр производятся на основанию косинусных однофазных конденсаторов методом параллельно-поочередного соединения их в звезду либо треугольник в зависимости от режима занятия нейтрали.

Внедрение батарей статических конденсаторов дозволяет прирастить напряжение на шинах подстанций на 3—4%, понизить утраты в сетях 6—110 кВ, скорректировать перетоки энергии и урегулировать напряжение в энергосистеме.

Не считая того, при превалировании тяговой перегрузки, вследствие ее неравномерности и обусловленной тем неравномерной загрузки линий, возникает необходимость регулировать характеристики свойства передаваемой электроэнергии употреблением компенсирующих установок (БСК либо реакторов, в зависимости от режима).

Установка

БСК состоит из групп силовых конденсаторов собранных в железные дышащие установки, укрепленные на полимерных изоляторах. БСК выполняется на 3-х стойках с размещенными на их конденсаторами, токоограничивающими реакторами и трансформаторами тока. Меж стойками БСК предусмотрены 6-метровые проезды для автокрана, созданные для монтажа установок конденсаторов

БСК поставляется в выполнении У1 для температур от -55 до +45°С. Для наиболее басистых температур БСК устанавливается в утепленном быстровозводимом дому. Железные установки выполняются из сварных профилей, защищенных от коррозии гальваническим цинкованием (цинковое покрытие — не наименее 650 грам/мтр²). Установки собраны в установки по 6—8 конденсаторов, устанавливаются на площади и располагают в комплекте крепеж, наконечники и медные шины для соединения конденсаторов а также эластичные медные переходы. В БСК применяются силовые конденсаторы 700 кВАр / 6—10 кВ, 560 кВАр / 11,7 кВ для напряжений 35 кВ, 542 кВАр / 7,94 кВ для напряжений 110—220 кВ с 2-мя фарфоровыми изоляторами и встроенными предохранителями.

Трансформаторы тока ТФЗМтр (по 1 на фазу) подключены первичной обмоткой в разрыв 2-ух параллельных групп, и в случае разбаланса выдают сигнал на установки РЗА для отключения головного выключателя. Токоограничивающие реакторы (по 1 на фазу) ограничивают ток при включении БСК. Соединения выполнены эластичной медной шиной, для предотвращения повреждения изоляторов при температурном расширении/сжатии или при действии электродинамических сил.

При заказе БСК указывается мощность батареи, номинальное напряжение и ток КЗ на площади агрегата, тип и численность конденсаторов в батарее, категория размещения и климатическое выполнение.

Виктор ИТКИН,

технический директор ЗАО «Матик-электро».