Управляемые шунтирующие реакторы 10 Мвар 11 кВ в составе ИРМ-110/132/50

Задачи стабилизации напряжения, оптимизации режимов работы электрической сети, обеспечения надежности и качества электроснабжения всегда были приоритетными при эксплуатации высоковольтных сетей различных классов напряжений. Но десятилетиями существовавшие экономические и технические ограничения не способствовали решению этих важных задач, и сложившаяся ситуация не менялась до тех пор, пока не получила активное развитие силовая электроника.

ИСТОЧНИКИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Появление современной силовой электроники стимулировало развитие инновационных технологий управления параметрами линий электропередачи — FACTS (Flexible Alternative Current Transmission System). И как результат, появились новые инструменты для решения указанных проблем эксплуатации энергетических систем. Весомый вклад в развитие этого направления внесли также специалисты ООО «ЭСКО» и ООО «CLEVER REACTOR», разрабатывая и совершенствуя индивидуальные технические решения компенсации реактивной мощности и стабилизации напряжения с применением современного оборудования.

Управляемый шунтирующий реактор 10 Мвар 35 кВ в составе ИРМ-35/28/20

Среди разработок компаний — источники реактивной мощности на базе специальных насыщаемых трансформаторов, управляемых шунтирующих реакторов, батарей статических конденсаторов и фильтрокомпенсирующих устройств. Комплексы источников реактивной мощности являются по существу первым отечественным оборудованием для FACTS-технологии на территории всего постсоветского пространства. Они одинаково успешно решают задачи компенсации реактивной мощности и стабилизации напряжения для проектов любого уровня сложности и всех классов напряжений (6—750 киловольт):

• современных транзитных и системообразующих линий электропередачи;
• распределительных, протяженных сетей различного назначения;
• локальных, автономных энергетических систем.

Эффективность реализации проектов подтверждена многолетним опытом безаварийной эксплуатации комплексов источников реактивной мощности на 86 объектах (от Заполярья до экватора), на которых введено в строй 110 единиц техники суммарной мощностью более 8,4 гигавара.

Значительное количество комплексов установлено в сетях 110—500 киловольт России и Казахстана, в автономных или удаленных от основной энергосистемы узлах энергопотребления, характеризующихся высокими требованиями к надежности электроснабжения и показателям качества электроэнергии.

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

В последнее время все чаще потребность в комплексах источников реактивной мощности возникает также у нефтедобывающих компаний, и связано это с необходимостью повышения надежности и качества электроснабжения объектов месторождений, подключенных к слабым и изношенным электрическим сетям региональных электросетевых компаний, или со стабилизацией режимов их собственных изолированных энергосистем. При этом данная потребность является технически и экономически обоснованной. На сегодняшний день установлено 19 комплексов источников реактивной мощности 6—35 киловольт суммарной мощностью 325 мегавар.

Так, на нефтегазовом месторождении АО «ТУРГАЙ-ПЕТРОЛЕУМ», подключенном по сути к протяженной сети 220 киловольт АО «KEGOC», была успешна произведена модернизация схемы электроснабжения с применением специально разработанных под требования заказчика индивидуальных технических решений ООО «ЭСКО», внедрен источник реактивной мощности ИРМ110/132/50 (оборудование источника реактивной мощности при этом было разнесено по разным классам напряжения).

Впервые было использовано беспрецедентное решение — гальваническая развязка (за счет установки продольно включенных токоограничивающих реакторов) — как способ электрического «отдаления» сети газотурбинной электростанции и потребителей от внешней электросети АО «KEGOC».

Рис. 1. Принципиальная структурная схема энергоузла

Внедрение источника реактивной мощности эффективно решило ряд существующих проблем. В результате удалось обеспечить полную компенсацию реактивной мощности и автоматическую стабилизацию напряжения, наладить устойчивую работу газотурбинной электростанции, в целом повысить надежность электроснабжения, и, как следствие, практически полностью исключить ощутимые недоборы в добыче нефти из-за негативных воздействий внешней электрической сети.

Благодаря уникальным авторским разработкам и технологиям, защищенным десятками патентов Российской Федерации и стран Евросоюза, предлагаемые нами комплексы источников реактивной мощности по сравнению с другими средствами компенсации реактивной мощности обладают лучшими технико-экономическими параметрами и в зависимости от требований заказчика обеспечивают:

• регулирование напряжения в точке подключения в диапазоне от -15 % до +15 % от номинального напряжения;
• автоматическую стабилизацию напряжения по заданной уставке с точностью до 0,5 %;
• повышение пропускной способности прилегающей сети до 1,5 раза;
• снижение удельных потерь в сети вплоть до 30 %;
• снижение уровня высших гармоник напряжения сети до требования ГОСТ;
• снижение предпосылок развития аварий из-за локальных аварийных возмущений в сети;
• устойчивую работу генераторов с оптимальным cos;
• низкие эксплуатационные затраты, возможность обслуживания оборудования практически без привлечения специализированных организаций.

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Очередным примером эффективности внедрения источников реактивной мощности на объектах нефтегазового комплекса является реализация еще одной специальной разработки наших компаний для ТОО «Каракудукмунай» (ИРМ-35/28/20). В данном проекте было реализовано не менее уникальное, чем указанное выше, инженерное решение, позволившее повысить пропускную способность сети, поднять ненормативный уровень напряжения (порядка 100 киловольт до внедрения источников реактивной мощности) до номинального, обеспечить высокоточную автоматическую стабилизацию напряжения и свести до минимума потери в добыче нефти от нарушений электроснабжения в региональной электрической сети.

Уникальность предложенного нами решения состоит в разнесении емкостных составляющих источников реактивной мощности по разным классам напряжения, что, как и в предыдущем примере, позволило обеспечить полную компенсацию реактивной мощности и повысить пропускную способность всех участков энергосети, а также в применении токоограничивающих реакторов в секционной перемычке между элементами источников реакторной мощности, управляющими параметрами сети. Благодаря такому решению, также примененному на практике впервые, появилась возможность без дополнительных капитальных затрат повысить надежность электроснабжения объектов нефтегазового комплекса со второй до первой категории, то есть обеспечить бесперебойное электроснабжение производственных объектов даже при аварийных отключениях одной из питающих линий электропередачи.

Помимо описанных выше проектов в Казахстане по авторским техническим решениям ООО «ЭСКО» оборудование источников реактивной мощности также установлено в сетях 220—500 киловольт

АО «KEGOC», где на протяжении уже многих лет оно с высокой точностью обеспечивает заданные уровни напряжения в ответственных узлах национальной энергосети.

Предлагаемые ООО «ЭСКО» и ООО «CLEVERREACTOR» комплексы источников реактивной мощности эффективно решают проблему создания надежных, быстродействующих и плавно регулируемых систем стабилизации напряжения в электрических сетях всех классов напряжения. Имеющиеся наработки, многолетний опыт и квалифицированный персонал наших компаний дают возможность в кратчайшие сроки разрабатывать и реализовывать индивидуальные технические решения, позволяющие оптимизировать режимы работы электрической сети, обеспечить автоматическую стабилизацию напряжения, облегчить работу коммутационной аппаратуры, кратно повысить надежность и качество электроснабжения.