Компенсирующими устройствами называются установки, предназначенные для компенсации емкостной или индуктивной составляющей переменного тока. Обозначения типов КУ и реакторов приведены ниже.
Синхронные компенсаторы
Компенсатор…………………………………………………………………….. К
Синхронный…………………………………………………………………….. С
Охлаждение водородное…………………………………………………… В
Возбуждение безщеточное……………………………………………….. Б
нереверсивное (положительное),
реверсивное (положительное и отрицательное)…………………. О
Номинальная мощность, квар (Мвар)
Номинальное напряжение, кВ
Статические конденсаторы
Статический…………………………………………………………………….. С
Тиристорный……………………………………………………………………. Т
Компенсатор…………………………………………………………………….. К
Номинальная потребляемая мощность
при номинальном напряжении, Мвар
Номинальная генерируемая мощность
при номинальном напряжении, Мвар
Номинальное напряжение, кВ
Конденсаторы
Конденсатор косинусный………………………………………………….. К
Пропитка синтетическим диэлектриком…………………………….. С
Удвоенная мощность…………………………………………………………. 2
Для наружной установки……………………………………………………. А
Номинальное напряжение, кВ
Номинальная мощность, Мвар
Токоограничивающие реакторы 10 кВ
Реактор……………………………………………………………………………… Р
Охлаждение естественное………………………………………………….. Б
воздушное или воздушное с дутьем……………………………………. Д
Сдвоенный………………………………………………………………………… С
Наружной установки………………………………………………………….. Н
Установка фаз ступенчатая………………………………………………….У
горизонтальная…………………………………………………………………… Г
Класс напряжения, кВ
Номинальный ток, А
Индуктивное сопротивление (для сдвоенных реакторов —
одной ветви), Ом
Токоограничивающие реакторы 35 кВ
Реактор………………………………………………………………………………. Р
Токоограничивающий………………………………………………………… Т
Охлаждение масляное………………………………………………………… М
естественное или дутьевое………………………………………………….. Д
Трехфазный или однофазный……………………………………………… Т/О
Класс напряжения, кВ
Номинальный ток, А
Номинальная реактивность, %
Шунтирующие реакторы
Реактор……………………………………………………………………………… Р
Токоограничивающий……………………………………………………….. Т
Охлаждение масляное……………………………………………………….. М
естественное или дутьевое…………………………………………………. Д
Трехфазный или однофазный…………………………………………….. Т/О
Класс напряжения, кВ
Номинальный ток, А
Номинальная реактивность, %
В качестве средств компенсации реактивной мощности применяют шунтовые батареи конденсаторов, синхронные компенсаторы, статические компенсаторы реактивной мощности, ШР, управляемые реакторы и асинхронизированные турбогенераторы (табл. 5.2).
Шунтовые конденсаторные батареи отечественного исполнения комплектуются из конденсаторов типа КСА-0,66-20 и КС2А-0,66-40. Для комплектования установок продольной компенсации, предназначенных для уменьшения индуктивного сопротивления дальних линий электропередачи, используются конденсаторы типа КСП-0,6-40.
Основные параметры шунтовых батарей конденсаторов, синхронных компенсаторов и статических компенсирующих и регулирующих устройств приведены в табл. 5.32—5.34.
Для компенсации зарядной мощности ВЛ применяются ШР (табл. 5.35-5.37), для компенсации емкостных токов замыкания на землю -заземляющие реакторы (табл. 5.38-5.39), для ограничения токов КЗ до допустимых значений по разрывной мощности выключателей — токо-ограничивающие реакторы (табл. 5.40—5.42).
Таблица 5.32
Шунтовые конденсаторные батареи 6-110 кВ
Показатели | Номинальное напряжение батареи, кВ | |||
6 | 10 | 35 | 110 | |
Количество параллельных ветвей | 4 | 4 | 4 | 4 |
Количество последовательно включенных конденсаторов одной ветви | 4 | 7 | 24 | 72 |
Общее количество конденсаторов в батарее | 48 | 84 | 288 | 861 |
Установленная мощность, Мвар | 2,9/6 | 5/10,5 | 17,3/36 | 52/108 |
Мощность, выдаваемая батареей, Мвар, при напряжении:
1,1Uном Uном |
2,4/4,9 2,0/4,1 | 3,8/7,9 3,2/6,5 | 13,5/28 11,2/23,2 | 44,5/93 36,8/77 |
Примечание.
В числителе приведены данные для батарей с конденсаторами типа КС2-1,05-60,
в знаменателе — КСКГ-1,05-125.
Таблица 5.33
Синхронные компенсаторы
Тип | Sном, МВА | Uном, кВ | Iном, кА | Реактивное
сопротивление, % |
P, кВт | GD2, тм2 | Smax при отстающем токе, Мвар | Частота вращения ротора, 1/мин | ||||
X”d | X’d | Xd | X”g | X’g | ||||||||
КСВБ-50-11 (КСВБО-50-11) | 50 | 11 | 2,62 | 261 | 43 | 220 | — | 118 | 800 | 31 | 20 (33) | 750 |
КСВБ-100-11 (КСВБО-100-11) | 100 | 11 | 5,25 | 20 | 40 | 210 | — | 126 | 1350 | 55 | 50(82,5) | 750 |
КСВБ-160-15 (КСВБО-160-15) | 160 | [5,75 | 5,86 | 20 | 45 | 200 | — | 125 | 1750 | 75,7 | 80 (132) | 750 |
КСВВ-320-20 (проект) | 320 | 20 | 9,23 | 25 | 48 | 200 | 26 | 120 | 3800 | 150 | 160-210 | 750 |
Примечания.
1. Реактивные сопротивления обозначены соответственно: Х”d , Х’d , Хd — продольные сверхпереходное, переходное и синхронное; X”g, Xg — поперечное сверхпереходное и синхронное.
2. GD2 — момент инерции ротора.
При проектировании новых линий электропередачи 500 и 220 кВ управляемость электрических сетей обеспечивается за счет применения статических компенсирующих и регулирующих устройств нового типа с применением преобразовательной техники. К ним относятся:
СТК — статические тиристорные компенсаторы реактивной мощности с непрерывным регулированием. СТК присоединяется к линии электропередачи через отдельный трансформатор или к обмотке НН AT. Установленная мощность СТК может наращиваться путем увеличения отдельных модулей. В России имеется опыт разработки и эксплуатации основного оборудования СТК первого поколения. Дальнейшее развитие СТК может осуществляться в направлении разработки вентилей на базе мощных тиристоров, что позволяет создать СТК на напряжение 35 кВ мощностью до 250 Мвар;
ВРГ — «сухие» (без магнитопровода и масла) шунтирующие реакторы, присоединяемые к обмотке трансформаторов (AT) на ПС через вакуумные выключатели;
УШР — управляемые ШР с масляным охлаждением. Изменение проводимости сетевой обмотки осуществляется путем подмагничивания магнитопровода либо другими способами с применением систем непрерывного или дискретного автоматического регулирования параметров реактора.
Типы регулирующих устройств, изготовителями и поставщиками которых могут быть предприятия России в ближайшей перспективе, приведены в табл. 5.34.
Таблица 5.34
Типы регулирующих устройств СТК, ВРГ, УШР
Тип регулирующих устройств | Номинальное напряжение, кВ | Номинальная
мощность трехфазн. группы, Мвар |
Место установки |
ВРГ | 11 | 29,7 | |
СТК | 11 | 50/-40 | |
СТК | 15,75 | 80/-40 | |
СТК | 11 | 100/-50 | |
СТК | 38,5 | 160 | Дальневосточный металлургический завод (г. Комсо-
мольск на Амуре) |
СТК | 11 | 2×40 | ПС 220 кВ Мого-ча (Читаэнерго) |
УШР | 525 | 180 |
Примечания.
1. В числителе приведены мощности для режима потребления, в знаменателе — выдачи реактивной мощности.
2. По желанию заказчика диапазон регулирования может быть изменен.
Таблица 5.35
Управляемый масляный шунтирующий реактор 500 кВ (однофазный)
Тип | Мощность, МВА | Номинальное напряжение, кВ |
РОУДЦ
(в стадии разработки) |
60 | 525/3 |
Таблица 5.36
Управляемые шунтирующие реакторы с подмагннчиванием
серии РТУ 35-500 кВ *
Мощность, МВА | Напряжение, кВ | Ток, А | Примечание | ||
32 | 38,5 | 480 | |||
25 | 121 | 114 | ПС 110кВ Кудымкар, Пермэнерго | ||
32 | 121 | 153 | |||
63 | 121 | 301 | |||
63 | 242 | 151 | |||
100 | 242 | 239 | ПС 220кВ Читинская | ||
100 | 347 | 167 | |||
180 | 347 | 300 | |||
180 | 525 | 198 | |||
* Степень разработки управляемых шунтирующих реакторов с подмагничива-нием позволяет считать реальным освоение их серийного производства для напряжений 110—500 кВ в ближайшее время.
Таблица 5.37
Шунтирующие реакторы 6—1150 кВ
Тип | Uном, кВ | Iном, А | Sном, МВА | P, кВт | |||
Трехфазные | |||||||
РТД | 38,5 | 300 | 20 | 120 | |||
РТМ | 11 | 170 | 3,3 | 40 | |||
РТМ | 6,6 | 290 | 3,3 | 40 | |||
Однофазные | |||||||
РОДЦ | 12003 | 430 | 300 | 3×900 | |||
7873 | 242 | 110 | 3×320 (МЭЗ) | ||||
5253 | 198 | 60 | 3×150 (МЭЗ) и
3×106 (ЗТЗ) |
||||
РОДБС РОМ | 1213 | 475 | 33,3 | 3×180 | |||
38,53 | 1350 | 30 | 3×180 | ||||
РОМ | 113 | 173 | 1,1 | 3×20 | |||
6,63 | 288 | 1,1 | 3×20 |
Примечание.
Для ШР 500 кВ, выпускаемых МЭЗ, возможны варианты заземления нейтрали:
глухое заземление на землю;
заземление через компенсационный реактор.
Для ШР 500 кВ, выпускаемых ЗТЗ, один вариант — глухое заземление на землю.
Таблица 5.38
Заземляющие реакторы
Тип | Uном, кВ | Sном, МВА | Iном, А |
РЗДСОМ | 38,5/3 | 310 | 12,5-6,2 |
620 | 25-12,5 | ||
1240 | 50-25 | ||
22/3 | 155 | 10-5 | |
15,75/3 | 115 | 10-5 | |
11/3 | 190 | 25-12,5 | |
380 | 50-25 | ||
760 | 100-50 | ||
1520 | 200-100 | ||
6,6/3 | 115 | 42,5-25 | |
230 | 50-25 | ||
460 | 100-50 | ||
920 | 200-100 | ||
РЗДПОМ | 38,5/3 | 700 | 28,4-5,7 |
800 | 36-7,2 | ||
22/3 | 480 | 31,4-6,3 | |
11/3 | 190 | 25-5 | |
480 | 63-12,6 | ||
6,6/3 | 120 | 26,2-5,2 | |
300 | 65,5-13,1 |
Таблица 5.39
Управляемые дугогасящие реакторы
с подмагничиванием серии РУОМ 6,10 кВ
Мощность, кВА | Напряжение, кВ |
190 | 6-10 |
300 | |
480 | |
840 | |
1520 |
Таблица 5.40
Одинарные реакторы 10 кВ единой серии по ГОСТ 14794—79
(типов РБ, РБУ, РБГ, РБД, РБДУ, РДБГ, РБНГ)
Iном, А | Sном, МВА | Хр, Ом | Р (на фазу), кВт | Ток
электродинамической стойкости, кА |
||
РБУ, РБ, РБД РБГ, РБДУ, РБГД | РБНГ | РБ, РБУ, РБД, РБДУ | РБГ, РБГД РБНГ | |||
400 | 6,9 | 0,35 | 1,6 | — | 25 | |
0,45 | 1,9 | — | 25 | |||
630 | 10,8 | 0,25 | 2,5 | — | 40 | |
0,40 | 3,2 | — | 32 | 33 | ||
0,56 | 4,0 | — | 24 | |||
1000 | 17,3 | 0,14 | 3,5 | — | 63 | |
0,22 | 4,4 | — | 40 | 55 | ||
0,28 | 5,2 | — | 45 | |||
0,35 | 5,9 | — | 37 | |||
0,45 | 6,6 | 7,2 | 29 | |||
0,56 | 7,8 | 8,2 | 24 | |||
1600 | 27,7 | 0,14 | 6,1 | — | 66 | 79 |
0,20 | 7,5 | — | 52 | 60 | ||
0,25 | 8,3 | 9,8 | 49 | |||
0,35 | 11,0 | 12,8 | 37 | |||
2500 | 43,3 | 0,14 | 11,0 | 13,5 | 66 | 79 |
0,20 | 14,0 | 16,8 | 52 | 60 | ||
0,25 | 16,1 | 19,7 | 49 | |||
0,35 | 20,5 | 23,9 | 37 | |||
4000 | 69,2 | 0,105 | 18,5 | — | 97 | |
0,18 | 27,7 | — | 65 |
Примечание.
Термическая стойкость реакторов единой серии равна 8 с.
Таблица 5.41
Сдвоенные реакторы 10 кВ единой серии по ГОСТ 14794-79
(типов РБС, РБСУ, РБСГ, РБСД, РБСДУ, РБСДГ, РБСНГ)
Iном, А | Sном, МВА | Х0,5, Ом | Х0,5р, Ом | Хс, Ом | Р (на фазу), кВт | Ток электродинамической стойкости, кА, при
протекании тока: |
||||||
РБС, РБСД | РБСНГ | РБС, РБСУ, РБСД, РБСДУ | РБСНГ | РБС, РБСД | РБСНГ | В одной ветви | В двух ветвях встречно | |||||
РБС, РБСУ, РБСД, РБСДУ | РБСГ, РБСДГ | РБСНГ | ||||||||||
2×630 | 21,6 | 0,25 | 0,14 | — | 0,7 | — | 4,8 | — | 32 | 40 | 33 | 14,5 |
0,40 | 0,20 | — | 1,2 | — | 6,3 | — | 12,5 | |||||
0,56 | 0,26 | — | 1,7 | — | 7,8 | — | 24 | 11,0 | ||||
2×1000 | 34,6 | 0,14 | 0,07 | — | 0,42 | _ | 6,4 | _ | 49 | 63 | 55 | 21,0 |
0,22 | 0,10 | — | 0,67 | — | 8,4 | — | 18,5 | |||||
0,28 | 0,13 | — | 0,86 | — | 10,0 | — | 45 | 16,0 | ||||
0,35 | 0,16 | — | 1,08 | — | 11,5 | — | 37 | 15,0 | ||||
0,45 | 0,23 | 0,25 | 1,34 | 1,3 | 13,1 | 15,4 | 29 | 13,5 | ||||
0,56 | 0,28 | 0,33 | 1,68 | 1,3 | 15,7 | 17,5 | 24 | 13,0 | ||||
2×1600 | 55,4 | 0,14 | 0,06 | — | 0,44 | — | 11,5 | — | 66 | — | 79 | 26,0 |
0,20 | 0,10 | — | 0,60 | — | 14,3 | — | 52 | — | 60 | 22,0 | ||
0,25 | 0,12 | 0,12 | 0,76 | 0,75 | 16,7 | 22,1 | — | 49 | 2 | 20,0 | ||
2×2500 | 86,6 | 0,35 | 0,20 | — | 1,07 | — | 22,0 | _ | — | 37 | _ | 18,5 |
0,14 | 0,07 | 0,06 | 0,43 | 0,45 | 22,5 | 29,3 | — | 79 | — | 29,5 | ||
0,20 | 0,11 | — | 0,58 | — | 32,1 | — | — | 60 | — | 26,0 |
Примечание.
Хс, Х0,5, Х0,5р — индуктивные сопротивления реактора соответственно при включений обеих ветвей последовательно, одной ветви при отсутствии тока в другой, одной ветви при равных и встречно направленных токах в обеих ветвях с учетом взаимной индукции.
Таблица 5.42
Токоограничивающие реакторы110-220 кВ
Тип | Uном, А | Iном, А | Sном, МВА | Xp, % | Х, Ом | Ток стойкости | |
термической, кА/с | электродинамической, кА | ||||||
ТОРМТ-110-1350-15А | 110/3 | 1350 | 86,0 | 15 | 7,4 | 31,6 | 25,0 |
ТОРМ-220-324-12 | 220/3 | 324 | 41,0 | 12 | 46,8 | — | — |