По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621314

Защита от перенапряжений и координация изоляции оборудования вставок постоянного тока

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

40-летний опыт эксплуатации Выборгской ВПТ с мощностью 405 МВт каждого из 4 блоков показал надежную работу оборудования. Система защиты от перенапряжений и выбранная главная изоляция класса 110 кВ обеспечили отсутствие перекрытий внешней изоляции и запас прочности внутренней изоляции трансформаторов и реакторов. Для перспективных ВПТ с мощностью блоков более 500 МВт рекомендуется применение 2- или 3-обмоточных трансформаторов, вынесение фильтров на сторону сети, применение фототиристоров, заземление средних точек вставки с отказом от симметрирующих цепочек и заземляющих резисторов. Рекомендуется корректировка расчетных режимов в части их облегчения, а также снижение защитных уровней ограничителей напряжения вентилей на 5% с учетом экономии тиристоров.

Литература:

1. Электротехническое оборудование для вставки постоянного тока // Сборник научных трудов ВЭИ / Под ред. И.М. Бортника и В.П. Кулакова. – М.: Энергоатомиздат, 1993. – 336 с.; 1986. – 128 с.

2. Шульга Р.Н., Шульга А.Р. Опыт эксплуатации оборудования КВПУ Выборгской ВПТ и рекомендации по перспективным ВПТ // Электротехника. – 2011. – № 9. – С. 40–46.

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

4. Шульга Р.Н. 3D-модели и цифровые двойники в электроэнергетике // Энергоэксперт. – 2021. – № 4.

5. 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.

6. Шульга Р.Н., Стальков П.М., Смирнова Т.С. Комплексы электротехнического оборудования для передач и вставок постоянного тока // Энергия единой сети. – 2021. – № 3 (58). – С. 56–64.

7. Шульга Р.Н., Хренников А.Ю. Динамические воздействия токов короткого замыкания. Электродинамическая стойкость электрооборудования // Энергетик. – 2022. – № 1. – С. 9–13.

8. Шульга Р.Н., Стальков П.М. Применение технологии постоянного тока в электроснабжении, новый этап // Новости электротехники. – 2019. – № 1 (115). – С. 28–30.

9. Балыбердин Л.Л. Развитие техники ППТ ВН в отечественной энергетике. Вклад НИИПТ в теорию и практику создания ППТ ВН. – URL:http://www.niipt.ru/

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

11. Шульга Р.Н. Резонансные явления в электропередачах и вставках постоянного тока // Энергия единой сети. – 2022. – № 1 (62). – С. 68–75.

12. ПУЭ7. Правила устройства электроустановок. – 2006. – 7-е изд.

13. ГОСТ 1516.1-76. Электрооборудование переменного тока на напряжение от 3 до 500 кВ. Требования к электрической прочности изоляции.

Характеристики и особенности ВПТ иллюстрируются на примере Выборгской ВПТ мощностью 1,5 ГВт с 4 блоками напряжением 170 кВ, которую начали вводить в строй с 1981 г. ВПТ соединяет 4 ЛЭП 330 кВ системы Ленэнерго и 2 ЛЭП 400 кВ системы Иматран Войма (Финляндия).

Главная схема ВПТ состоит из 4 комплектных высоковольтных преобразовательных устройств (КВПУ), каждое из которых состоит из 4 мостов напряжением 170 кВ на ток 2100 А, после реконструкции 2400 А. Каждый мост состоит из 3 вентильных фаз (6 плеч моста), модули которых выполнены ранее на тиристорах Т-630, впоследствии на Т-1250 производства завода «Электровыпрямитель» (г. Саранск). Диаметр шайбы тиристоров Т-1250 равен 80 мм. В плече 64 тиристора, в модуле 4 тиристора мощностью 470 кВт. В фазе 128 тиристоров и 32 модуля. Главная схема Выборгской ВПТ приведена на рис. 1.

Преобразовательные мосты питаются от однофазных 4-обмоточных трансформаторов производства ЗТЗ, г. Запорожье, вентильные обмотки которых соединены по схеме «звезда и треугольник», а обмотка НН 35 кВ служит для присоединения фильтров высших гармоник. Трансформаторы, присоединенные к шинам 330 кВ, снабжены РПН.

Для снижения влияния гармоник токов на линии связи на ВПТ установлены 2 группы фильтров: одна группа состоит из 3 узкополосных фильтров на 5, 7, 13 гармоники и одного широкополосного фильтра, подключенных к обмотке НН преобразовательного трансформатора, вторая группа фильтров состоит из 2 широкополосных фильтров, включенных на шины переменного тока 330 и 400 кВ. Настройка фильтров осуществляется переключением отпаек фильтровых реакторов. Для работы ВПТ с наибольшим коэффициентом мощности во всем диапазоне нагрузок ее реактивная мощность компенсируется фильтрами и синхронными компенсаторами (СК), которые обеспечивают поддержание напряжения на шинах переменного тока в определенном диапазоне и ограничивают переток реактивной мощности по линиям 400 кВ. На шины 330 кВ подключены 2 СК мощностью 100 МВА, к шинам 400 кВ подключены 2 СК мощностью 160 МВА. Вопросы выбора схемотехники и параметров оборудования ВПТ отражены в [1–3], а моделирование и расчет режимов в [4–6].

Для Цитирования:
Шульга Р. Н., Защита от перенапряжений и координация изоляции оборудования вставок постоянного тока. Оперативное управление в электроэнергетике: подготовка персонала и поддержание его квалификации. 2022;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: