Шунтирующие реакторы (ШР) используются в качестве одного из средств компенсации реактивной мощности в сооружаемых, реконструируемых и эксплуатируемых электрических сетях напряжением 110—1150 кВ, образуемых соответствующими линиями электропередачи. Возможности ЛЭП разного класса напряжений характеризуются данными, приведенными в табл. 1 для наиболее распространенных сечений проводов. Наибольшие длины линий для напряжений 220 кВ и выше указаны с учетом сооружения промежуточных переключательных пунктов или подстанций с установкой на них КУ. Таблица 1
Номинальное напряжение, кВ
Передаваемая мощность, МВ*А
Предполагается следующее использование линий по классам напряжений: 110—150 кВ для распределения мощностей внутри энергосистем и предприятий электрических сетей, электроснабжения промышленных предприятий, больших городов, удаленных или энергоемких сельских потребителей, распределения мощностей внутри крупных городов, электрификации железных дорог и трубопроводов; 220—330 кВ доя распределения мощностей внутри крупных энергосистем, электроснабжения удаленных и крупных потребителей, создания центров питания сетей 110—150 кВ, выдачи мощности небольших электростанций; 400—500 кВ для развития объединенных энергосистем и ЕЭС России, обеспечения межсистемных связей, выдачи мощности крупными электростанциями, электроснабжения крупных энергоемких предприятий или промышленных узлов; 750—1 150 кВ для развития крупных объединенных энергосистем и образования ЕЭС России, обеспечения межсистемных связей, выдачи мощности крупными электростанциями.
Напряжение линии, кВ
Рис. 2. Схемы линий и их характеристики: а — схема замещения линии; б — упрощенная схема замещения; в — зависимость реактивной мощности от передаваемой мощности для ВЛ длиной 400 км; г — размещение КУ на ЛЭП
В режимах незначительной загрузки линии, что имеет место в настоящее время в электрических сетях ЕЭС России, нескомпенсированность зарядной мощности линий при Р/Ршт ЛЭП ТОЭЭ ТЭЦ
Шунтирующий реактор представляет из себя статическое электромагнитное устройство, предназначенное для использования его индуктивности в электрической цепи.
Содержание
Основные сведения
Схема присоединения шунтирующего реактора приведена на рисунке 1. Значение реактивной мощности, потребляемой реактором определяется по выражению (1):
где [math]Q_Р [/math] – реактивная мощность, потребляемая реактором, Мвар;
Реакторы бывают регулируемые и нерегулируемые. От типа реактора зависит его моделирование в модели сети. Есть реактор нерегулируемые, то он моделируется неизменной индуктивной проводимостью. Данная проводимость определяется в соответствии с выражением (2):
[math] \displaystyle B_Р=\frac>^2 >, (2) [/math]
где [math]Q_Р^<СТ>[/math] – стандартная реактивная мощность, потребляемая реактором, Мвар. Если реактор является регулируемым, то он моделируется как чисто реактивная нагрузка (активным сопротивлением реактора пренебрегают в виде его крайне малого значения).
Условия выбора и проверки реактора
Выбирается реактор в режиме минимальных нагрузок и проверяется в режиме максимальных нагрузок, а также в режиме, при котором отключается один из источников реактивной мощности (генератор).
Шунтирующие реакторы (ШР) используются в качестве одного из средств компенсации реактивной мощности в сооружаемых, реконструируемых и эксплуатируемых электрических сетях напряжением 110—1150 кВ, образуемых соответствующими линиями электропередачи. Возможности ЛЭП разного класса напряжений характеризуются данными, приведенными в табл. 1 для наиболее распространенных сечений проводов. Наибольшие длины линий для напряжений 220 кВ и выше указаны с учетом сооружения промежуточных переключательных пунктов или подстанций с установкой на них КУ. Таблица 1
Номинальное напряжение, кВ
Передаваемая мощность, МВ*А
Предполагается следующее использование линий по классам напряжений: 110—150 кВ для распределения мощностей внутри энергосистем и предприятий электрических сетей, электроснабжения промышленных предприятий, больших городов, удаленных или энергоемких сельских потребителей, распределения мощностей внутри крупных городов, электрификации железных дорог и трубопроводов; 220—330 кВ доя распределения мощностей внутри крупных энергосистем, электроснабжения удаленных и крупных потребителей, создания центров питания сетей 110—150 кВ, выдачи мощности небольших электростанций; 400—500 кВ для развития объединенных энергосистем и ЕЭС России, обеспечения межсистемных связей, выдачи мощности крупными электростанциями, электроснабжения крупных энергоемких предприятий или промышленных узлов; 750—1 150 кВ для развития крупных объединенных энергосистем и образования ЕЭС России, обеспечения межсистемных связей, выдачи мощности крупными электростанциями.
Напряжение линии, кВ
Рис. 2. Схемы линий и их характеристики: а — схема замещения линии; б — упрощенная схема замещения; в — зависимость реактивной мощности от передаваемой мощности для ВЛ длиной 400 км; г — размещение КУ на ЛЭП
В режимах незначительной загрузки линии, что имеет место в настоящее время в электрических сетях ЕЭС России, нескомпенсированность зарядной мощности линий при Р/Ршт ЛЭП ТОЭЭ ТЭЦ
Шунтирующий реактор представляет из себя статическое электромагнитное устройство, предназначенное для использования его индуктивности в электрической цепи.
Содержание
Основные сведения
Схема присоединения шунтирующего реактора приведена на рисунке 1. Значение реактивной мощности, потребляемой реактором определяется по выражению (1):
где [math]Q_Р [/math] – реактивная мощность, потребляемая реактором, Мвар;
Реакторы бывают регулируемые и нерегулируемые. От типа реактора зависит его моделирование в модели сети. Есть реактор нерегулируемые, то он моделируется неизменной индуктивной проводимостью. Данная проводимость определяется в соответствии с выражением (2):
[math] \displaystyle B_Р=\frac>^2 >, (2) [/math]
где [math]Q_Р^<СТ>[/math] – стандартная реактивная мощность, потребляемая реактором, Мвар. Если реактор является регулируемым, то он моделируется как чисто реактивная нагрузка (активным сопротивлением реактора пренебрегают в виде его крайне малого значения).
Условия выбора и проверки реактора
Выбирается реактор в режиме минимальных нагрузок и проверяется в режиме максимальных нагрузок, а также в режиме, при котором отключается один из источников реактивной мощности (генератор).
Сухие шунтирующие реакторы производятся ООО «КПМ» на основе технологии, хорошо себя зарекомендовавшей при производстве токоограничивающих реакторов.
Назначение
Любые линии электропередачи обладают ёмкостью относительно земли. Это обусловлено фундаментальными свойствами электрических проводников и изоляторов. Любые два проводника, разделённые изолятором представляют собой конденсатор (ёмкость). Величина зарядной ёмкости ЛЭП относительно земли зависит от длины линии, её конструкции и множества других факторов. В общем случае ёмкость кабельных линий выше, чем воздушных.
Зарядная ёмкость является паразитной. При передаче электрической энергии через ЛЭП часть мощности расходуется на заряд и разряд этой ёмкости — то есть непроизводительно. Для протяжённых ЛЭП такие потери становятся неприемлемо большими.
Включение реактора (в трехфазной сети — трехфазной группы реакторов) параллельно зарядной ёмкости линии позволяет свести к минимуму потери при передаче. Реактор электрически является индуктивностью. Ёмкости и индуктивности являются реактивными элементами. В сети переменного тока эти элементы циклически запасают электрическую энергию и затем отдают обратно в сеть. Этот цикл в них происходит в противофазе. Таким образом, при включении шунтирующего реактора, реактивное сопротивление которого равно зарядной ёмкости, заряд и разряд ёмкости ЛЭП относительно земли будет происходить за счет энергии магнитного поля реактора. Энергия генераторов сети расходоваться в этом процессе не будет, потери в системе уменьшатся и пропускная способность ЛЭП возрастёт.
Традиционным решением является использование шунтирующих реакторов с масляной изоляцией. Недостатки такого решения очевидны — пожароопасность масляной изоляции, необходимость регулярной диагностики масла, необходимость наличия масло-хозяйства.
В современных условиях шунтирующие реакторы могут быть выполнены сухими.
Трехфазная группа сухих шунтирующих реакторов представляет собой три фазы реактора, соединённых звездой. Трехфазная группа может подключаться непосредственно к ЛЭП через отпайку, либо через специальную вспомогательную обмотку трансформатора.
При необходимости может быть легко реализовано ступенчатое регулирование величины реактивной мощности за счет использования нескольких реакторов на фазу с их механическим переключением. В этом случае для подключения к сети используется отдельный трансформатор.
Конструкция
Конструкция сглаживающих реакторов схожа с конструкцией токоограничивающих реакторов, производимых ООО «КПМ».
Важнейшими особенностями конструкции реактора ООО «КПМ» являются:
