Управляемые шунтирующие реакторы (УШР)

Управляемые шунтирующие реакторы (УШР) – апробированные средства повышения надежности функционирования системообразующих сетей за счет нормализации режимных параметров транзитных линий электропередачи и условий работы генераторов электростанций. Наша компания предлагает УШР для сетей от 6 до 500 кВ мощностью от 10 до 180 МВА.

 УШР могут устанавливаться как на линиях электропередачи (линейные УШР), так и на шинах подстанции. Возможна комбинация, когда параллельно УШР подключается конденсаторная батарея (КБ). Использование управляемых шунтирующих реакторов наряду с выполнением ими всех функций неуправляемых ШР позволяет:

 Управляемые подмагничиванием шунтирующие реакторы представляют собой мощный трехфазный магнитный усилитель, в котором широкий диапазон изменения потребляемой реактивной мощности обеспечивается глубоким насыщением стали стержней магнитопровода. При этом конструктивно и технологически электромагнитная часть УШР представляет собой обычный трехфазный трансформатор, по изготовлению, монтажу и обслуживанию в эксплуатации аналогичный маслонаполненному оборудованию наружной установки - трансформаторам или неуправляемым реакторам соответствующего класса напряжения и мощностиИзменение индуктивности УШР достигается путем насыщения магнитной системы управляемыми по величине магнитными потоками. В результате достигается плавное регулирование величины потребляемой мощности реактора практически от нуля и до номинального значения, а также обратно за время от 0,3 с или более в соответствии с требованиями режима. 

Магнитная система трёхфазного УШР с подмагничиванием

Система автоматического управления УШР микропроцессорного исполнения в стандартном шкафу внутренней установки обеспечивает требуемые алгоритмы автоматического и ручного управления преобразователем системы подмагничивания для режимов стабилизации напряжения в точке подключения реактора или его заданной мощности (либо другого алгоритма управления, заданного энергосистемой). 

По функциональным возможностям реактор практически полностью соответствует широко распространенной схеме статического шунтирующего компенсатора (СТК), состоящего из тиристорно-реакторной группы, подключенной к высоковольтной сети через трансформатор связи. В отличие от традиционного решения -трансформатор связи плюс последовательно включенные реактор и встречно параллельный тиристорный вентиль на полную мощность - в УШР имеется только специфичное трансформаторное устройство, в котором роль реактора выполняют индуктивности обмоток, а роль встречно параллельного тиристорного вентиля- насыщаемый стержень. В результате вместо трех силовых элементов имеет место один. УШР, в отличие от СТК, не требует установки мощных фильтров высших гармоник для обеспечения качества напряжения.

К основным функциональным возможностям трехфазных управляемых подмагничиванием шунтирующих реакторов с предельным насыщением магнитной цепи можно отнести следующие:

Особенностью характеристики намагничивания стали является область за пределами индукции насыщения, в которой она становится практически линейным материалом. Такого типа нелинейность электротехнической стали принципиально соответствует нелинейным характеристикам диодов и триодов (электронным, ионным, полупроводниковым). Эта особенность и используется в УШР. 

Фаза управляемого реактора — это по существу двухобмоточный трансформатор с расщепленным стержнем. Одна из обмоток, сетевая, подключена к электрической сети (UСО), вторая — управляющая, подключена к регулируемому по величине источнику постоянного напряжения (UУ). Секции сетевой и управляющей обмоток включены встречно параллельно и не имеют прямой электромагнитной связи. Каждая из обмоток фазы создает свои магнитные потоки: сетевая обмотка - переменный поток промышленной частоты; управляющая - постоянный, регулируемый по величине поток подмагничивания. Постоянный поток подмагничивания смещает переменный поток в область насыщения кривой намагничивания стали, что и приводит к изменению индуктивного сопротивления устройства. Магнитная система одной фазы типичного УШР содержит два стержня с обмотками, вертикальные и горизонтальные ярма. На каждом стержне размещены обмотки управления, соединенные встречно, и сетевые обмотки, соединенные согласно (возможен вариант конструкции, когда сетевая обмотка одна и охватывает оба стержня). При подключении к обмоткам управления регулируемого источника постоянного напряжения, например, выпрямителя, ток в обмотках управления приводит к возникновению и нарастанию потока подмагничивания, который в соседних стержнях направлен в разные стороны. Так как на поток подмагничивания накладывается переменный поток сетевой обмотки, результирующий поток смещается в область насыщения стали, то есть стержни оказываются насыщенными некоторую часть периода. В свою очередь, насыщение стержней приводит к возникновению и возрастанию тока в сетевой обмотке. Так как стержни насыщены часть полупериода синусоиды, ток реактора оказывается искаженным, в нем присутствуют высшие гармоники. Существует характерный (особенный) промежуточный режим, при котором поток подмагничивания становится равным амплитуде переменного магнитного потока. Этот режим характеризуется тем, что время насыщенного состояния стержней одинаково и равно половине периода синусоиды. В этом режиме в токе реактора высшие гармоники практически отсутствуют, и ток имеет чисто синусоидальную форму. Обычно УШР проектируется таким образом, чтобы его номинальный режим (100 %) был близок к такому режиму. 

Контактная форма

Спасибо мы получили Ваше сообщение