Управляемые шунтирующие реакторы (УШР)

Управляемые шунтирующие реакторы (УШР) — это высоковольтные устройства регулирования реактивной мощности и напряжения, которые в последние 20–25 лет получили широкое распространение в электроэнергетике наряду с традиционными средствами компенсации — синхронными компенсаторами, статическими компенсаторами, коммутируемыми реакторами и конденсаторными батареями. Изготовителем управляемых шунтирующих реакторов является компания TBEA Shenyang.

УШР предназначены для автоматического управления режимами по напряжению и реактивной мощности в точке подключения к сети и особенно эффективны в сетях с резко переменными графиками нагрузки, а также при высоких требованиях к стабильности уровня напряжения. Наиболее перспективной, эффективной и популярной моделью являются УШР с подмагничиванием.

Классификация и виды управляемых шунтирующих реакторов

По принципу действия плавнорегулируемые шунтирующие реакторы подразделяются на три основных класса:

• управляемые шунтирующие реакторы с подмагничиванием магнитопровода (УШРП);
• управляемые шунтирующие реакторы трансформаторного типа (УШРТ);
• управляемые шунтирующие реакторы с переключением отпаек (аналогично РПН трансформаторов).

В России и странах СНГ наибольшее распространение получили УШР с подмагничиванием (УШРП) и трансформаторного типа (УШРТ). УШР с РПН применяются значительно реже в связи с ограниченным диапазоном регулирования, невысоким быстродействием и повышенными требованиями к надёжности устройств РПН.

По конструктивному исполнению УШР могут быть однофазными и трёхфазными, а по условиям эксплуатации электромагнитная часть УШР не отличается от традиционного трансформаторного оборудования.

Принцип работы управляемых шунтирующих реакторов с подмагничиванием

Принцип работы управляемых шунтирующих реакторов основан на плавном изменении индуктивности реактора и, соответственно, величины потребляемой реактивной мощности. Регулирование осуществляется в автоматическом режиме в соответствии с заданными параметрами системы управления энергосетью.

В УШР с подмагничиванием регулирование индуктивности осуществляется за счёт изменения степени насыщения магнитной системы постоянным магнитным потоком. Данный поток создаётся обмоткой управления, в которой протекает выпрямленный ток, формируемый преобразовательным блоком и регулируемый системой автоматического управления.

По своему принципу действия УШР с подмагничиванием можно сравнить с магнитным усилителем. При этом мощность цепей управления в номинальном режиме, как правило, не превышает 1 % номинальной мощности реактора, что обеспечивает высокую энергетическую эффективность.

Регулирование может осуществляться:

• в полностью автоматическом режиме;
• дистанционно — из диспетчерского пункта;
• вручную — в режимах наладки и обслуживания.

Точность регулирования УШР позволяет эффективно сглаживать суточные и кратковременные колебания напряжения и поддерживать заданные уровни напряжения в узле сети.

Задачи, решаемые применением УШР

Применение управляемых шунтирующих реакторов позволяет решать следующие ключевые задачи энергосистем:

• повышение пропускной способности линий электропередачи;
• автоматическая стабилизация уровней напряжения в точке подключения;
• оптимизация режимов работы электрических сетей;
• снижение потерь электроэнергии при передаче и распределении;
• поддержание запасов по напряжению при больших перетоках активной мощности;
• сокращение числа переключений РПН трансформаторов и автотрансформаторов.

При совместной установке управляемых шунтирующих реакторов с батареями статических конденсаторов (БСК) возможна не только плавно регулируемая компенсация, но и плавно регулируемая выдача реактивной мощности, что позволяет реализовать функции, аналогичные синхронным или статическим компенсаторам.

Экономический эффект применения УШР

Применение УШР обеспечивает выраженный экономический эффект за счёт оптимизации режимов сети и снижения потерь электроэнергии. Установка УШР позволяет разгрузить линии электропередачи от избыточной реактивной мощности, повысить их пропускную способность и продлить срок службы основного оборудования.

В большинстве проектов использование управляемых шунтирующих реакторов является экономически обоснованным, а срок окупаемости определяется параметрами сети, характером нагрузки и условиями эксплуатации.

Сложность изготовления управляемых шунтирующих реакторов

Управляемые шунтирующие реакторы относятся к сложному высокотехнологичному оборудованию, объединяющему электромагнитную часть, силовую электронику и системы автоматического управления.

Их изготовление требует развитой научно-производственной базы, высокоточного проектирования магнитных систем, проведения комплексных электрических и тепловых расчётов, а также наличия испытательных лабораторий высокого напряжения.

Опыт поставки управляемых шунтирующих реакторов TBEA

Компания TBEA имеет практический опыт изготовления и поставки управляемых шунтирующих реакторов для сетей класса напряжения 220–750 кВ. Первый опытный образец электромагнитной части УШР был изготовлен в 2006 году, после чего было реализовано несколько промышленных проектов.

Ниже приведены примеры установки управляемых шунтирующих реакторов производства TBEA Shenyang.

Примеры установленных УШР TBEA Shenyang

Производственные мощности TBEA отличаются высоким уровнем автоматизации и контроля качества. Завод TBEA Shenyang является одним из основных поставщиков трансформаторов для атомных станций, регулярно проходит аудиты заказчиков.

Завод расположен в северо-восточной части Китая, что позволяет сократить сроки и логистические издержки при поставках оборудования в Россию и страны СНГ.

Изготовитель управляемых шунтирующих реакторов

Изготовителем управляемых шунтирующих реакторов является компания TBEA Shenyang. УШР TBEA Shenyang применяются как управляемые компенсаторы реактивной мощности и стабилизаторы напряжения в современных электроэнергетических системах.