Układy kompensacji szeregowej zwiększają zdolność przesyłową linii najwyższych napięć, ARTYKUŁY - ...

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
CO PISZĄ INNI
Układy kompensacji szeregowej
zwiększają zdolność przesyłową linii najwyższych napięć
Kirschner L. i in.: Quick ix. Power Engineering
International 2006 nr 9. Opracował – Piotr Ol-
szowiec.
iskiernik, który po przebiciu stwarza obejście
dla prądu zwarcia. Z kolei ochronę tego iskier-
nika przed niszczącymi skutkami powstałego
łuku elektrycznego wielkiej mocy zapewnia
wyłącznik obejścia, zamykany automatycznie
50 ms po przebiciu iskiernika. Wyłącznik ten,
o napięciu znamionowym 550 kV i napędzie
hydraulicznym, wykonano w technologii SF
6
.
Oprócz wspomnianej funkcji ochrony iskier-
nika, wyłącznik obejściowy służy do załącza-
nia i wyłączania z pracy całego układu szere-
gowej kompensacji linii. Przy tych operacjach
współpracuje on z odłącznikami pokazanymi
na schemacie. Szeregowo z iskiernikiem i wy-
łącznikiem obejścia włączony jest obwód RL,
stanowiący układ tłumiący prądy o wysokich
częstotliwościach, groźne dla kondensatorów
w trakcie ich rozładowania.
Dławik o indukcyjności 0,6 mH został
zbocznikowany przez rezystor, połączony sze-
regowo z iskiernikiem o niewielkiej szczelinie.
Pozwala to na łatwe i niezawodne włączanie
rezystora do pracy dopiero przy przepływie
odpowiednio dużego prądu rozładowania kon-
densatora.
Bateria w jednej fazie zawiera 480 konden-
satorów, połączonych w układ szeregowo-
równoległy. Każda z równoległych gałęzi,
składająca się z 6 szeregowo włączonych
kondensatorów, pracuje w znamionowych
warunkach pod napięciem 85 kV
sk
. Bateria
jest chroniona od zwarć wewnętrznych przez
własne zabezpieczenie różnicowe.
Poszczególne kondensatory nie mają typo-
wego zabezpieczenia przetężeniowego, jakim
są bezpieczniki. Warystorowe ograniczniki
przepięć umieszczono w polimerowej obu-
dowie wyposażonej w membranę przeciw-
wybuchową, na wypadek wzrostu ciśnienia
wywołanego przez wewnętrzne uszkodzenie.
Znamionowe napięcie działania ogranicznika
ustalono na poziomie 143 kV
sk
, a jego zdol-
ność rozpraszania energii cieplnej wynosi
35 MJ.
Projekt układu szeregowej kompensacji linii
przewiduje dwa odmienne rodzaje działania
po wystąpieniu zwarcia w sieci. W przypadku
zwarcia poza kompensowaną linią przesyło-
wą kondensatory nie są bocznikowane przez
iskiernik i wyłącznik obejściowy – układ
pracuje bez zmiany przez czas niezbędny do
eliminacji zwarcia w sieci. W tych warunkach
Wzrost mocy systemów elektroenergetycz-
nych wymusza wdrażanie rozmaitych środków
służących zwiększaniu zdolności przesyłowej
linii najwyższych napięć. Jednym z coraz częś-
ciej stosowanych sposobów stało się użycie
tzw. kompensacji szeregowej, polegającej na
włączeniu szeregowo w przewody fazowe linii
odpowiednio dobranych kondensatorów. Meto-
da ta pozwala nie tylko na zwiększenie przepu-
stowości linii, lecz także poprawia stabilność
pracy systemu elektroenergetycznego, dzięki
obniżeniu wzdłużnej reaktancji indukcyjnej.
Ostatnim głośnym przedsięwzięciem tego
rodzaju było uruchomienie w 2006 r. układu
szeregowej kompensacji dwóch równoległych
linii 500 kV w chińskiej prowincji Fengjie.
Realizacja tego zadania przez irmę Siemens
zwiększyła możliwości wyprowadzenia mocy
z największego zespołu elektrowni wodnych
na świecie – Three Gorges.
Znamionowa moc bierna trójfazowego
układu kondensatorów jednej linii wynosi
610 MVA
r
, a założony stopień kompensacji
– 35%. Spośród możliwych rozwiązań wy-
brano układ kompensacji, którego jedną fazę
przedstawiono na rysunku.
Reaktancja pojemnościowa każdej z dwóch
pokazanych baterii kondensatorów wynosi
35,3 W, przy częstotliwości 50 Hz. Prąd zna-
mionowy baterii wynosi 2,4 kA, z możliwością
przeciążenia o 50% przez 10 minut. Bezpiecz-
ne użytkowanie układu wymaga ograniczenia
możliwego wzrostu napięcia występującego na
baterii kondensatorów we wszystkich stanach
roboczych. Podstawowym parametrem dla wy-
boru zabezpieczenia baterii kondensatorów od
przepięć jest maksymalna wartość prądu zwar-
cia w kompensowanej linii.
W normalnych warunkach prąd roboczy
fazy linii przepływa przez kondensatory, wy-
wołując na nich spadek napięcia. To samo
napięcie występuje także na równolegle przy-
łączonych ogranicznikach przepięć MOV (wa-
rystory z tlenku metalu). W razie zwarcia prąd
zwiększa wspomniany spadek napięcia aż do
zadziałania ogranicznika. Dla ochrony tego
elementu przed nadmiernym przegrzaniem,
równolegle do kondensatorów przyłączono
Schemat układu szeregowej kompensacji jednej
fazy linii 500 kV
C
– bateria kondensatorów,
RL
– obwód tłumiący,
MOV
– warystorowe ograniczniki przepięć
warystory ograniczników są poddane najwięk-
szemu przeciążeniu prądowemu. Natomiast
po wykryciu zwarcia w kompensowanej linii
kondensatory zostają natychmiast zboczni-
kowane przez iskiernik Zostaje on przebi-
ty przez układ sterowania w ciągu 1 ms po
wzroście prądu w ograniczniku do 8 kA, co
skutecznie chroni zarówno kondensatory, jak
i sam ogranicznik.
Układ szeregowej kompensacji każdej
z faz linii (z wyjątkiem wyłącznika obejścia)
o masie 40 ton zabudowano na oddzielnych
platformach, o wymiarach 15x8 m. Platformę
umieszczono na pionowych porcelanowych
izolatorach wsporczych o wysokości ok. 6 m.
PŁASKIE PRZEKAŹNIKI BEZPIECZEŃSTWA
Płaskie, elektromagnetyczne przekaźniki bezpie-
czeństwa typu SIF mają wysokość 10,9 mm. Są
wykonywane jako cztero- lub sześciobiegunowe,
z wymuszonym prowadzeniem zestyków i mogą
łączyć prądy do 8 A. Przekaźniki są monostabilne,
z neutralnym układem magnesu trwałego i mają moc
rozruchową 660 mW (4-biegunowe) lub 700 mW
(6-biegunowe). Po załączeniu moc podtrzymania
może być obniżona do 200 mW. Przekaźniki znaj-
dują zastosowanie zwłaszcza w układach o dużych
wymaganiach cieplnych. (
wb-119
)
IEN Europe 2006 nr 6–7
60
Rok LXXV 2007 nr 2
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • emaginacja.xlx.pl

    •