По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.314

Характеристики оборудования ППТ и синтетической схемы испытаний вентилей

Шульга Р. Н. канд. техн. наук, ВЭИ – филиал ФГУП «РФЯЦ – ВНИИТФ им. акад. Е. И. Забабахина», г. Москва

Выполнен анализ параметров основного оборудования (трансформаторов и вентилей) с 4-мя мостами в полюсе ППТ ±750 кВ «Экибастуз-Центр» и ППТ ±800 кВ Xiangjiaba-Shanhai (Китай). Испытательные напряжения главной изоляции отечественной ППТ и трансформаторов примерно на 30–50% ниже за счет пониженного уровня главных разрядников. Более современные ВТВ примерно вдвое большего диаметра тиристоров с током 4 кА вместо 2 кА позволяют отказаться от параллельной преобразовательной ветви в полюсе, принятой для отечественной ППТ, и ограничить реактанс и потери трансформатора. Описан масштаб энергетического строительства в Китае и конструкция, и принцип действия новой синтетической схемы испытаний модулей ВТВ, разработанной фирмой АББ.

Литература:

1. Шульга Р.Н. Специфика преобразовательных трансформаторов и вентилей передач постоянного тока (ППТ) // Оперативное управление в электроэнергетике. – 2024. – № 5. – С. 11–23.

2. Шульга Р.Н. Координация изоляции преобразовательной подстанции ППТ и ВПТ // В редакции журнала «Электрооборудование: эксплуатация и ремонт».

3. Шульга Р.Н. Полномасштабные и модульные испытания тиристорных вентилей ППТ и ВПТ // В редакции журнала «Электрооборудование: эксплуатация и ремонт».

4. Аблаев М.А. и др. Испытания вентилей БТСВ на мощном испытательном стенде в г. Тольятти. Высоковольтные тиристорные вентили для электропередач постоянного тока // Труды ВЭИ. – 1977. – Вып. 88. – С. 169–184.

5. Ракова Н.К., Ковшова Н.Л., Гузь Т.Н. Пуско-наладочные испытания комплектного высоковольтного преобразовательного устройства на подстанции Выборгская // Сб. науч. трудов. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – С. 102–114.

6. ГОСТ Р 59030-2020 (МЭК 61975 2016) «Системы постоянного тока высокого напряжения».

7. Шульга Р.Н., Путилова И.В. Постоянный ток и преобразовательная техника. – М.: Изд. дом МЭИ, 2024. – 265 с.

8. Шульга Р.Н. Электрооборудование энергоустановок и воздействия перенапряжений. – М.: Изд. «Инфра-Инженерия», 2024. – 240 с.

9. Ивакин В.Н., Сысоева Н.Г., Худяков В.В. Электропередачи и вставки постоянного тока и статические тиристорные компенсаторы. – М.: Энергоатомиздат, 1993. – 336 с.

10. Sheng B., Danielsson J., Fu Y., Liu Z. Converter Valve Design and Valve Testing for Xiangjiba-Shanghai ±800 kV 6400 MW UHVDC Power Transmission, Power Conf. 2010, Hangzbou, China, Oct. 24–28, 2010.

11. Шульга Р.Н. Преобразовательные подстанции на тиристорах // Оперативное управление в электроэнергетике. – 2021. – № 6. – С. 5–14.

12. Шульга Р.Н. Преобразовательные подстанции на IGBT-транзисторах // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2021. – № 12. – С. 36–47.

13. Суслова О.В., Шульга Р.Н. Технико-экономические характеристики преобразовательных подстанций для электропередач и вставок постоянного тока // Известия НТЦ ЕЭС. – 2017. – № (1) 76. – С. 125–138.

14. Шульга Р.Н., Хренников А.Ю. Комплексная разработка и проектирование энергетических объектов с учетом испытаний на мощном испытательном стенде // Энергетик. – 2021. – № 4. – С. 3–8.

15. Шульга Р.Н., Смирнова Т.С., Стальков П.М. Разработка комплексов электротехнического оборудования для ППТ и ВПТ // Энергия единой сети. – 2021. – № 3 (58). – С. 57–64.

16. Шульга Р.Н., Стальков П.М. Системы управления и регулирования вставок и передач постоянного тока // Энергия единой сети. – 2021. – № 1 (56). – С. 43–52.

17. Шульга Р.Н. Рынок силовой электроники (динамика и тенденции развития) // Энергия единой сети. – 2021. – № 5-6 (54-55). – С. 34–41.

18. Шульга Р.Н., Путилова И.В. Мультиагентные системы постоянного тока с использованием ВИЭ и водородных топливных элементов // Альтернативная энергетика и экология. – (ISJAEE). – 2019. – № 04-06. – С. 65–82.

19. Шульга Р.Н. Энергетические платформы с использованием цифровых модульных подстанций и энергоблоков для Арктики / Р.Н. Шульга, А.Ю. Петров, А.Ю. Хренников // Российская Арктика. – 2020. – № 10. – С. 37–50.

20. Руководство IEEE по испытаниям тиристорных вентилей, IEEE 857 (1996).

21. Тиристорные вентили для системы электропередачи постоянного тока высокого напряжения. – Ч. 1: Электрические испытания, IEC 60700-1 (1998).

22. Шенг Б.Л. [Sheng B.L.], Янссон Е. [Jansson E.], Бломберг А. [Blomberg A.], Бьярме Х.О. [Bjarme H.O.], Виндмар Д. [D. Windmar]: Новая синтетическая испытательная схема для эксплуатационных испытаний высоковольтных тиристорных модулей // Протоколы Конференции ИИЭР АТЭС 2001, Анахайм, США. – С. 1242–1246.

23. Шенг Б. [B. Sheng], Бьярме Х.О. [Bjarme H.O.], Риффон П. [Riffon P.], Ма В. [Ma W.]: Эксплуатационные испытания высоковольтных тиристорных вентилей для линии «Три ущелья – Чанджоу» с помощью синтетической испытательной схемы // Протоколы Конференции Cigre ICPS 2001, Ухань, Китай. – С. 396–400.

24. Специальная группа 03 рабочей группы 14.01: Испытательные схемы высоковольтных тиристорных вентилей. Технический сборник Cigre 113.

25. Специальная группа 01 рабочей группы 14.01: Нагрузки по току и напряжению на высоковольтные вентили. ELECTRA № 125, июль 1989 г.

Широкомасштабное отечественное энергетическое строительство в части передач и вставок постоянного тока (соответственно ППТ и ВПТ) в 1970–1980-х гг. послужило основой мирового развития практики энергостроительства в области FACTS (в отечественной терминологии – ГЭП, т. е. гибких электропередач) [7–9]. Китай на основе отечественного опыта и технологических достижений зарубежных фирм в области силовой электроники методично осваивал разработку, производство и испытания комплексов электрооборудования (КЭО) от 800 до 2200 кВ постоянного тока.

Важнейшими элементами указанных КЭО являются преобразовательные трансформаторы и вентили, отраженные в [11–16], а также методика и практика их испытаний. Отечественная полномасштабная практика испытаний КЭО в условиях эксплуатации на аналоге ВПТ, которым являлся МИС в г. Тольятти, явилась слишком затратной для широкого диапазона объектов ППТ и ВПТ в Китае, Индии и других стран с интенсивным развитием электроэнергетики. Альтернативой такой практики явилась предложенная фирмой АББ (Швеция) синтетическая схема испытаний модулей вентилей, отраженная в [22], которая в меньшем масштабе, нежели в МИС, позволяет воспроизвести и даже превысить эксплуатационные воздействия на модули вентилей.

Целью статьи является сопоставительный анализ характеристик отечественного и китайского преобразовательного оборудования класса напряжения 800 кВ, ранее опиcанного автором в [1–3], и новой синтетической схемы испытаний вентилей, разработанной фирмой АББ.

Китай перехватил мировое лидирование в области электроэнергетики после 2010 г. у фирмы Siemens, и в сотрудничестве с фирмой АББ (Швеция) последовательно освоил КЭО для ППТ на классы напряжения: ±400 кВ, ±500 кВ, ±660 кВ, ±800 кВ, ±1100 кВ. На рис. 1 приведена карта Китая с размещением указанных ППТ общее число которых на 2018 г. составило 26 ед., а в настоящее время превысило 30 ед. Указанные ППТ соответствуют разным цветам: ±400 кВ – 1, ±500 кВ – 10, ±660 кВ – 1, ±800 кВ – 14 ед. На карте не показаны введенные к настоящему времени ППТ ±800 кВ – 3 ед., ППТ ±1100 кВ – 2 ед.

Для Цитирования:
Шульга Р. Н., Характеристики оборудования ППТ и синтетической схемы испытаний вентилей. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2025;1.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: