Трансформаторно-реакторное оборудование

КОММЕНТАРИЙ

В продолжение предыдущего материала эксперты-энергетики делятся опытом эксплуатации управляемых шунтирующих реакторов.

УПРАВЛЯЕМЫЕ РЕАКТОРЫ
Мнение эксплуатации

Олег Матвеев,
зам. директора по оперативному управлению – главного диспетчера МЭС Западной Сибири:

– Управляемый реактор компенсирует реактивную мощность линии, особенно длинных ВЛ 500, 220 и 110 кВ.

Это способствует нормальной работе генераторов на генерирующих станциях. Исходя из нагрузки колебания мощности разнятся в зависимости от сезона, времени суток и т.д. Раньше мы отключали реактор (я имею в виду неуправляемый реактор) в одно время суток, включали в другое. Управляемый реактор делает это в автоматическом режиме без коммутации выключателем.

В МЭС Западной Сибири сейчас работает один УШР 500 кВ и два УШР 220 кВ – на подстанциях «Надым» и «Уренгой». На подстанции «Луговая» готовится к запуску УШР 500 кВ.

По поводу того что управляемые реакторы применяются только в нескольких странах в мире, могу сказать одно. Необходимость применения УШР зависит только от напряжения, длины линии и соответственно от емкостной составляющей реактивной мощности. Где в мире есть такие длинные ВЛ, как в России, Китае и Индии? В других странах генерация максимально приближена к нагрузке, поэтому изменение напряжения намного меньше.

Невозможно в одночасье, и даже в одно десятилетие, переделать сети высокого напряжения. Поэтому сейчас необходимо просто поддерживать их в нормальном состоянии, сохранять необходимые уровни напряжения при минимальном участии «человеческого фактора». А сделать это возможно только за счет управляемых реакторов – другого решения пока никто не предлагает.

Иван Вдовенко,
инженер:

– Протяженные воздушные линии сверхвысокого напряжения (330 кВ и выше) без шунтирующих реакторов построены быть не могут, поскольку их распределенная емкость фаз в режимах холостого хода имеет весьма значительную избыточную зарядную мощность. Например, каждый километр ВЛ 500 кВ при отсутствии передаваемой активной мощности дает примерно 1 МВАр, что требует при длине линии порядка 360 км установки по ее концам двух реакторов по 180 МВАр каждый.

При отсутствии таких шунтирующих реакторов, управляемых или неуправляемых (УШР или ШР), воздушная линия в режиме холостого хода, либо поставленная под напряжение с одной стороны, будет иметь в середине линии или на отключенном ее конце повышенное напряжение, опасное для линейной изоляции и другого оборудования. По мере увеличения передаваемой по линии активной мощности избыточная зарядная мощность снижается вплоть до нуля в так называемом режиме натуральной мощности. Поэтому с приближением нагрузки ВЛ к номинальной шунтирующие реакторы снижают предел передаваемой мощности из-за излишней загрузки линии своим реактивным током.

Неуправляемые шунтирующие реакторы в таком случае следует отключать, однако это приводит к большому числу коммутаций выключателей при переменной нагрузке линии – до нескольких сотен в год. Кроме того, при включении либо отключении ШР в промежуточных режимах работы будет неизбежной перекомпенсация или недокомпенсация текущей зарядной мощности, что приведет к повышенным потерям из-за неоптимального ведения режима реактивной мощности.

Управляемые шунтирующие реакторы обеспечивают плавное автоматическое регулирование своей потребляемой мощности, поэтому лишены указанных недостатков и обеспечивают оптимальный режим по напряжению и реактивной мощности без коммутаций и вмешательства оперативного персонала.

Поэтому нельзя не согласиться с авторами статьи в том, что проблема создания и использования управляемых шунтирующих реакторов еще не закрыта. Материал, уверен, вызовет интерес у специалистов, связанных по роду своей деятельности с регулированием напряжения в электрических сетях высокого напряжения.

Я долгие годы работаю в ОДУ Востока, поэтому могу отметить характерные черты дальневосточных сетей:

• длинные воздушные линии;
• менее загруженные, чем в центральной части России, сети;
• значительно изменяющаяся в течение суток нагрузка.

В таких условиях очень актуально регулирование напряжения. УШР не просто регулирует реактивную мощность, но делает это плавно и автоматически.

В ОЭС Востока сейчас в работе находятся несколько УШР на разных напряжениях. Последний ввод осуществлен в 2011 году: УШР на линии 500 кВ «Амурская – Хэйхэ», связывающей Россию и Китай. Уверен, что в будущем это умное оборудование, способное выполнять задачи без вмешательства человека, будет находить все большее применение. На мой взгляд, к УШР следует относиться как к удачной и редкой ныне отечественной разработке, сочетающей в себе простоту и добротность «железа», вытекающую из этого надежность, отвечающую всем современным требованиям, в том числе по регулированию.

Управляемые подмагничиванием реакторы сравнительно недавно используют в России, что облегчило жизнь эксплуатации, ведь до того мы имели дело с неуправляемыми, заставлявшими заниматься постоянной коммутацией. Есть реакторы, управляемые тиристорами, но их применение сопряжено с борьбой с высокими гармониками в сети.