По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.311.1

Анализ работы малогабаритных устройств продольной компенсации в электрических сетях

Лоскутов А. А. канд. техн. наук, доцент, кафедра ЭССЭ, НГТУ им. Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород, e-mail: loskutov.nnov@gmail.com
Шальнов Ю. С. магистр, инженер 3-й категории, ООО «ЭТС-Проект», НГТУ им. Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород, e-mail: Shalnov_yura@mail.ru

В статье рассмотрены распределенные средства продольной компенсации, устанавливаемые по всей длине ЛЭП, а именно — малогабаритные устройства продольной компенсации. Выявлены основные преимущества использования МУПК, монтируемых на проводах ВЛ. С помощью программного комплекса PSCAD рассмотрено применение УПК в электрической сети 110 кВ и сетях тягового электроснабжения. Получены результаты по увеличению пропускной способности ВЛ и улучшению статической устойчивости узла нагрузки электрической сети путем повышения напряжения на конце электропередачи.

Литература:

1. Панфилов Д.И., Шакарян Ю.Г., Асташев М.Г., Рашитов П.А., Антонов А.В. Малогабаритные устройства продольной компенсации для воздушных линий электропередачи // Электротехника. – 2017. – № 7. – С. 78–82.

2. Асташев М.Г., Панфилов Д.И., Рашитов П.А., Рожков А.Н. Применение двухтактного преобразователя в малогабаритном устройстве распределенной продольной компенсации для воздушных линий электропередачи // Известия РАН. Энергетика. – 2016. – № 4.

3. Astashev M.G., Panfilov D.I., Rashitov P.A., Rozhkov A.N., Seregin D.A. Automated Control Unit of Power Flow in Intellectual Electricity Distribution Network // Proceedings of the Scientific-Practical Conference "Research and Development”. 2016 Springer International Publishing, Chapter 17. – October 17, 2017. – 737 p. ISBN:978-3-319-62869-1. DOI: 10.1007/978-3319-62870-7.

4. Лачугин В.Ф., Панфилов Д.И., Асташев М.Г., Мурачев А.С., Платонов П.С. Малогабаритные устройства продольной компенсации и оценка их влияния на параметры срабатывания устройств релейной защиты ВЛ 220 кВ // Известия РАН. Энергетика. – 2018.

5. Панфилов Д.И., Асташев М.Г. Устройство продольной компенсации для линий электропередачи. Патент № 2683784 от 02.04.2019, опубл. 02.04.2019, бюлл. № 10.

6. Панфилов Д. И., Асташев М. Г., Лачугин В. Ф. Исследование и разработка опытного образца малогабаритного устройства распределенной продольной компенсации для ЛЭП 220 кВ с выбором и обоснованием пилотного объекта внедрения // ОАО «Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского». – М., 2016.

7. Dheeraj Kumar Dhaked and Mahendra Lalwani. A comprehensive review on a D-FACTS controller: enhanced power flow controller (EPFC) // Department of Electrical Engineering, Rajasthan Technical University. – Kota, India, 2017.

8. Laufenberg M. D-FACTS Devices in Power World Simulator // Power World Corporation. – 2014.

9. Лоскутов А.А. Анализ устойчивости энергетической системы 110 кВ с использованием малогабаритных устройств продольной компенсации для воздушных ЛЭП / А.А. Лоскутов, А.Б. Лоскутов, Ю.С. Шальнов // Интеллектуальная электротехника. – 2021. – № 3 (15). – С. 4–22.

10. Лоскутов А.А. Исследование устойчивости энергетической системы 110 кВ с использованием малогабаритных устройств продольной компенсации для воздушных ЛЭП / А. А. Лоскутов, Ю. С. Шальнов // В сб.: Актуальные проблемы электроэнергетики: сборник научно-технических статей конференции. – Нижний Новгород, 2021. – С. 223–237.

11. Методические указания по устойчивости энергосистем. Утверждены приказом Минэнерго России от 03.08.2018. № 630.

12. ГОСТ 32144-2013. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. – М.: Стандартинформ, 2014.

13. Сергеев К. Устройства компенсации сетевой реактивной мощности для будущей распределенной энергетики [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www. energovector.com/energoznanie-umnyeprovoda.html (дата обращения: 12.12.2020).

14. Герман Л.А. Регулируемые УПК тягового электроснабжения // Евразия Вести. – 2011.

15. Устройства продольной компенсации (УПК) // Nokian capacitors. – 2006.

16. PSCAD Cookbook / Series Compensation Study / Powered by Manitoba Hydro International Ltd.

При развитии селитебных зон как в городской, так и в сельской местности, а также при развитии производственных предприятий, возрастают электрические нагрузки, что вызывает необходимость повышения пропускной способности электрических сетей, в частности, повышения эффективности работы существующих линий электропередач (ЛЭП).

Чаще всего передача энергии на напряжение 110 кВ ведется по воздушным линиям (ВЛ) – по проводам, а значит, максимальная передаваемая мощность будет зависеть от параметров линии. Строительство дополнительных высоковольтных ВЛ может требовать больших капитальных вложений, следовательно, нужны альтернативные способы увеличения пропускной способности уже имеющихся ВЛ. В ряде случаев целесообразно внедрять в электрические системы и сети установки компенсации индуктивного сопротивления, что может быть выгодным уже на этапе технико-экономической разработки плана развития сетевого района.

Распределенные малогабаритные устройства продольной компенсации (МУПК) [1–10] могут быть альтернативным вариантом традиционным устройствам продольной компенсации. Данный класс устройств за счет управляемого воздействия на реактивную составляющую сопротивления ВЛ может осуществлять изменение их пропускной способности, обеспечивая оптимальное перераспределение потоков мощности между перегруженными и недогруженными ВЛ.

Способность МУПК влиять на перераспределение потоков мощности в ЛЭП, а также возможность изменения параметров и режимов работы данных устройств в темпе процесса (в режиме реального времени) позволяет рассматривать их в качестве эффективного технического инструмента как для существующих, так и для перспективных интеллектуальных электрических сетей.

Для рассмотрения эффекта применения МУПК нужно обратить внимание на параметры устойчивости, с помощью которых возможно определять степень статической устойчивости рассматриваемых участков сети.

В статье рассматривается улучшение статической устойчивости системы 110/10 кВ, для этого требуется ввести оценочные показатели устойчивости, которым является минимальный коэффициент запаса статической устойчивости по напряжению в узлах нагрузки (Ku) [11].

Для Цитирования:
Лоскутов А. А., Шальнов Ю. С., Анализ работы малогабаритных устройств продольной компенсации в электрических сетях. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2022;2.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: