Управляемые шунтирующие реакторы
Департамент образования и науки Курганской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Курганский технологический колледж
имени Героя Советского Союза Н.Я. Анфиногенова»
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Дисциплина: МДК.05.01
Тема (вариант): 10
Студент: Макаров А.В.
№ зачетной книжки: 4220
Группа: 491
Специальность: 13.02.11
Преподаватель: Зыков Е.В.
Оценка:
Курган 2018
Содержание
Содержание. Стр. 2
Введение. Стр. 3
Что такое FACTS. Стр. 5
|
|
|
Управляемые шунтирующие реакторы. Стр. 6
Статические компенсаторы реактивной мощности. Стр. 7
Статические тиристорные компенсаторы. Стр. 8
статический компенсатор реактивной мощности. Стр. 9
Фазоповоротные устройства. Стр. 10
Вставки постоянного тока. Стр.11
Заключение. Стр.12
Список литературы. Стр.13
Введение
В настоящее время возникли объективные предпосылки для развития электроэнергетики России ХХ1 века на новой технологической основе, характеризующей переход к новому технологическому укладу развития мировой экономики путём создания так называемой интеллектуальной энергосистемы с активно-адаптивной электрической сетью, называемой за рубежом Smart Grid («умные сети»). В США, Европейском Союзе, Канаде, Китае концепция Smart Grid является по сути государственной политикой технологического развития электроэнергетики будущего. Такую же политику начала реализовывать и Российская Федерация.
|
|
|
Интеллектуальная энергосистема подразумевает:
· использование современных высокоинтеллектуальных средств контроля и управления генерирующими источниками, интеграцию источников возобновляемой энергии, распределенной генерации и накопителей электроэнергии в энергетическую систему, Интернет-технологий с целью повышения надёжности и экономичности производства электроэнергии и её качества;
· создание активно-адаптивной электрической сети на основе: мониторинга режимов и управления ими с использованием новых средств и технологий (FACTS, PMU, искусственный интеллект и др.) для обеспечения надёжности передачи электроэнергии и управляемости электрической сети, внедрения распределённых систем автоматики и защиты на современной микропроцессорной основе с использованием новых информационных, компьютерных и Интернет-технологий;
· создание автоматизированных (цифровых) подстанций, построенных с использованием современного электротехнического оборудования, оснащённого современными средствами и системами диагностики, мониторинга, релейной защиты и автоматики и управления на основе информационных и компьютерных технологий;
|
|
|
· внедрение оборудования, создаваемого с использованием нанотехнологий — высокотемпературных сверхпроводников, композиционных материалов с уникальными свойствами, высокоэффективных электрических накопителей энергии;
· существенное повышение активности потребителей в управлении собственным электропотреблением.
Активно-адаптивная сеть — это совокупность подключённых к генерирующим источникам и потребителям «интеллектуальных» устройств — линий электропередачи, преобразователей электроэнергии, коммутационных аппаратов, устройств защиты и автоматики, современных информационно-технологических и управляющих систем, источников генерации, в том числе использующих возобновляемую энергию, — снабженная распределённой системой мониторинга и автоматического управления распределёнными техническими средствами.
Эта система выдаёт информацию о текущем состоянии оборудования, организует адаптивную реакцию системы в режиме реального времени на различные возмущения, обеспечивая тем самым надёжное энергоснабжение потребителей, энергоэффективность и устойчивость функционирования электроэнергетических систем в целом.
|
|
|
Силовые управляемые устройства активно-адаптивных сетей играют решающую роль в реализации этой технологии на практике. Их можно разделить на следующие основные группы:
· устройства регулирования (компенсации) реактивной мощности и напряжения, подключаемые к сетям параллельно;
· устройства регулирования параметров сети (сопротивление сети), подключаемые в сети последовательно;
· устройства, сочетающие функции первых двух групп — устройства продольно-поперечного включения;
· устройства ограничения токов короткого замыкания;
· накопители электрической энергии;
· вставки и электропередачи постоянного тока;
· линии электропередачи постоянного и переменного тока с использованием новых композиционных материалов, высокотемпературных сверхпроводников.
Первые три группы устройств относят к технологии управляемых систем электропередачи переменного тока — Flexible Alternative Current Transmission Systems (FACTS). Отдельные типы устройств и технологии FACTS используются также в устройствах ограничения токов КЗ и линиях электропередачи постоянного и переменного тока с использованием новых композиционных материалов и высокотемпературных сверхпроводников.
Что такое FACTS
В лексиконе российских энергетиков понятие «управляемые линии» фактически тождественно термину «гибкие линии» или FACTS (Flexible Alternative Current Transmission Systems — гибкие системы передачи переменного тока). В свою очередь FACTS можно считать подсистемой «умных линий» SmartGrid. Чаще всего SmartGrid разделяют на следующие направления:
1) Экономически эффективные технологий малой и средней генерации, включая альтернативные источники.
2) Новое поколение устройств автоматизации (АСУ ТП, РЗА и пр.).
3) Информационно-технологических системы для центров управления энергосистем.
4) Активное электротехническое сетевое оборудование (FACTS), способное гибко менять характеристики передачи или преобразования электроэнергии с целью оптимизации режимов сети сразу по нескольким критериям: пропускная способность, уровень технологических потерь, устойчивость, перераспределение потоков мощности, качество электроэнергии и пр.
В данной статье разговор пойдет только о последней (по списку, но не по значимости) составляющей умных сетей – об оборудовании для гибких линий (они же FACTS). Его применение позволяет повысить пропускную способность линий (по некоторым оценкам – до 20%), обеспечить устойчивую работу энергосистемы, обеспечить заданные диспетчером параметры сети, что предотвращает потери электроэнергии (до 40%). FACTS.
Как замечает заместитель генерального директора, научный руководитель ОАО «НТЦ электроэнергетики», научный руководитель ВНИИЭ Юрий Шакарян, управляемые электропередачи, благодаря высокому быстродействию силовой электроники, способны воздействовать на происходящие в электроэнергетических системах процессы в режиме on-line, благодаря чему электропередачи превращаются из пассивных средств транспорта электроэнергии в активные устройства управления режимами работы.
Юрий Шакарян предлагает такой вариант деления устройств FACTS на группы:
- различного рода статические преобразователи в электропередачах переменного тока;
- вставки постоянного тока и электропередачи постоянного тока;
- электромашинные комплексы, состоящие из электрических машин переменного тока или трансформаторов в комбинации с устройствами силовой электроники.
В данный момент рассмотрим только статические устройства – то есть представители первых двух групп. Всего существует несколько десятков устройств FACTS: статические синхронные компенсаторы, управляемые реакторы и конденсаторные батареи как с тиристорным, так и с механическим переключением и т.д. Наиболее же распространены сегодня устройства компенсации реактивной мощности, а так же устройства, выполняющие несколько функций, одной из которых опять же является компенсации реактивной мощности.
Снижение перетоков реактивной мощности в сети позволяет снизить потери активной энергии и напряжения, регулировать напряжение в энергосистеме, снизить загрузку ЛЭП и трансформаторов. К устройствам компенсации реактивной мощности относится следующее оборудование: кондесаторные батареи (БСК); шунтирующие реакторы; фильтры высших гармоник; статические тиристорные компенсаторы (СТК) и пр.
Управляемые шунтирующие реакторы
Управляемые шунтирующие реакторы (УШР) – наиболее широко внедряемые устройства FACTS. УШР обеспечивают регулирование напряжения (реактивной мощности) в режиме реального времени.
В простейшем виде реактор – это катушка индуктивности, потребляющая реактивный ток индуктивного характера. УШР – это переменное индуктивное сопротивление, плавно регулируемое подмагничиванием ферромагнитных элементов магнитной цепи. Данное устройство дополнительно выполняет функции полупроводникового ключевого прибора, что достигается за счет работы магнитной системы реактора в области глубокого насыщения. На холостом ходу реактора величина потребляемой реактивной мощности не превышает 3% номинального значения. Для увеличения загрузки реактора необходимо дополнительное подмагничивания магнитной системы. Оно происходит при подключении регулируемого источника постоянного напряжения к обмоткам управления (находятся на стержнях, установленных по два на фазу). Поток подмагничивания, в соседних стержнях направлен в разные стороны. Его нарастание вызывает насыщение стержней в соответствующие полупериоды тока, что в свою очередь, приводит к возникновению и возрастанию тока в сетевой обмотке. Изменение величины тока подмагничивания приводит к изменению тока сетевой обмотки, за счет чего обеспечивается плавное изменение уровней напряжения в точке подключения УШР и величина потребляемой им реактивной мощности.
Шунтирующие реакторы компенсируют избыток реактивной мощности, снижают ее переток, при этом уменьшается ток в линиях, снижаются активные потери. В транзитных сетях с резко переменным графиком нагрузки, кроме того сокращается число коммутаций неуправляемых устройств. Помимо оптимизации режима работы сетей, результатом работы УШР становится увеличение срока службы оборудования. Наибольший эффект установки УШР проявляется в сетях 220 кВ и выше на межсистемных ЛЭП с реверсивными перетоками активной мощности, загрузка которых в течение суток может меняться от нуля до предельно допустимой по пропускной способности.
Рис. 1 УШР на подстанции «Кудымкар» сетей Пермэнерго
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 466; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!