Токоограничивающие реакторы РТСТ, РТСТУ, РТСТГ, РТОС до 750 кВ

ООО «КПМ» производит токограничивающие реакторы уже длительное время. Произведены тысячи фаз реакторов, накоплен большой опыт производства и эксплуатации.

Назначение

Современные электрические сети характеризуются сложной топологией, с большим количеством узлов генерации и потребления. Потребности промышленности, транспорта и общества в целом в электроэнергии растут. Растёт установленная мощность электростанций, вводятся новые энергоблоки и станции.

Требования надёжности электроснабжения, возможность значительных перетоков (транзита) мощности приводят к тому, что существует необходимость в создании множественных параллельных электрических связей в сети. Растёт связность сети, уменьшается доля радиальных сетей, уменьшается количество точек деления сети. Современная электрическая сеть по своей топологии является преимущественно сложнозамкнутой.

Всё это приводит к росту токов короткого замыкания (КЗ) в сетях всех классов напряжения, а также росту перетоков в электрических сетях.

Рост токов короткого замыкания является серьёзной проблемой. Большие токи КЗ требуют дорогостоящего коммутационного оборудования с высокой отключающей способностью. Значительные токи КЗ в случае аварии приводят к тяжёлым последствиям — существенным повреждениям оборудования, высокому риску пожара после КЗ, риску каскадного развития аварии.

Наиболее простым и дешёвым средством ограничения токов КЗ является использование сухих токоограничивающих реакторов. Данное решение (в виде бетонных реакторов) давно положительно зарекомендовало себя в сетях 6 кВ и 10 кВ. ООО «КПМ» на основе современных технологий производит современные сухие реакторы на все классы напряжения от 6 кВ до 330 кВ.

Активное сопротивление токоограничивающего реактора минимально, а индуктивное может составлять до нескольких десятков Ом. В нормальном режиме работы сети потери в реакторе невелики. Но при коротком замыкании, эквивалентное сопротивление электрической системы с учётом реактора оказывается существенно больше, чем без него. Что в соответствии с законом Ома приводит к уменьшению тока КЗ до безопасных величин.

Другое применение токоограничивающих реакторов — выравнивание перетоков в электрически параллельных связях электрической сети сложной топологии. Наиболее типичный случай — наличие связей (линий электропередачи — ЛЭП) разного класса напряжения, соединяющих два узла сети с перетоком мощности между ними. Токи распределяются между параллельными связями пропорционально их полному электрическому сопротивлению, а не пропорционально их пропускной способности.

Нередко возникает ситуация, когда ЛЭП с меньшим полным сопротивлением оказывается перегружена, а с большим — недогружена. Включение реактора в перегруженную ЛЭП в такой ситуации увеличивает её полное сопротивление, что позволяет перераспределить потоки пропорционально пропускной способности ЛЭП. Что в свою очередь повышает суммарную пропускную способность сети и предупреждает перегрузку ЛЭП в различных режимах.

Конструкция

Отличительной особенностью реакторов КПМ является использование одножильного алюминиевого провода с комбинированной изоляцией, состоящей из полиимидно-фторопластовой (ПМФ) пленки и двух слоев стеклоткани, пропитанных теплостойким, кремнийорганическим лаком. Это позволяет не только обеспечить требуемую электрическую прочность, но и создать монолитное механическое соединение проводников в обмотке реактора. За счет чего обмотка становится самонесущей — она не нуждается в каркасе или других элементах для обеспечения её механической прочности.

Комбинированная изоляция реакторов ООО «КПМ» устойчива к колебаниям температуры, химическим и радиационному воздействиям. Она гидрофобна (не впитывает и не пропускает воду) и трудногоюрюча (воспламенение изоляции под действием электрической дуги практически исключено).

Важнейшими особенностями конструкции реактора ООО «КПМ» являются:

• Реактор представляет собой монолитную конструкцию, основу которой и главный несущий элемент представляет собой сама обмотка реактора. Обмотка не нуждается в опорном каркасе или других элементах для дополнительной прочности.
• Все металлические части реактора находятся под тем же напряжением, что и его обмотка. Отсутствие существенных разностей потенциалов внутри конструкции реактора минимизирует вероятность внутренних повреждений реактора. Таких как пробой между слоями, пробой между крестовиной и обмоткой и др.
• Вспомогательные элементы реактора (рейки, бандажи) выполнены из полностью немагнитных материалов, не обладающих электрической проводимостью. Что полностью исключает их взаимодействие с магнитным полем реактора. Поскольку элементы являются вспомогательными, их прочность многократно превышает нагрузки на них, возникающие в процессе эксплуатации.
• В конструкции реактора полностью отсутствуют разборные механические соединения (такие как винт-гайка и др.). Что обеспечивает высочайшую прочность, долговечность и надёжность конструкции в целом; исключает необходимость технического обслуживания механических соединений в процессе эксплуатации.
• Все электрические соединения выполняются методом пайки (сварки) что исключает их нагрев, старение контактных соединений, минимизирует потери.
• Реактор не содержит в своей конструкции жидкостей и легковоспламеняющихся материалов, не может быть источником пожара, взрывобезопасен. Конструкция реактора рассчитана на длительный срок службы без обслуживания.
• Наличие сквозных вертикальных и горизонтальных каналов между обмотками обеспечивает надёжное естественное охлаждение реактора.

Выбор токоограничивающих реакторов | Выбор коммутационных аппаратов и токоведущих частей распределительных устройств

Страница 11 из 12

6 ВЫБОР ТОКООГРАНИЧИВАЮЩИХ РЕАКТОРОВ

6.1 Расчетные условия для выбора и проверки токоограничивающих реакторов

Реакторы служат для ограничения токов К3 в электроустановках напряжением 6-10 кВ, а также позволяют поддерживать на шинах подстанции или электростанции определённый уровень напряжения при повреждениях за реакторами [14]. В электроустановках применяются как линейные, так и секционные реакторы. В качестве линейных реакторов могут применяться как одинарные, так и сдвоенные реакторы, схемы включения реакторов приведены на рисунке 6.1.
 

Рисунок 6.

1 – Схемы включения линейных реакторов

Линейные реакторы широко применяются на электростанциях как для питания потребителей собственных нужд на ТЭЦ, так и питания потребителей промышленных предприятий. На подстанциях линейные реакторы применяются для питания потребителей.
Секционные реакторы применяются на ТЭЦ для ограничения тока К3 на шинах генераторного распределительного устройства напряжением 6-10 кВ.
Токоограничивающие реакторы выбираются по номинальному напряжению, номинальному току, номинальному индуктивному сопротивлению. Номинальное напряжение реактора выбирается таким образом, чтобы выполнялось условие
. (6.1)
Номинальный ток одинарного реактора или одной ветви сдвоенного реактора, используемого в качестве линейного, должен быть таким, чтобы выполнялось условие
. (6.2)
Номинальный ток секционного реактора должен соответствовать наибольшей мощности, передаваемой от секции к секции в следующих режимах: нормальном или аварийном, при отключении одного трансформатора связи или самого мощного генератора, подключенного к шинам ГРУ.

Обычно принимают .
Индуктивное сопротивление линейного реактора определяется исходя из следующих двух условий: ограничения тока К3 до величины номинального тока отключения выключателя или тока термической стойкости кабеля , присоединенного к сборным шинам ГРУ электростанции или подстанции. Сопротивление реактора должно быть таким, чтобы выполнялись условия
(6.3)
или
, (6.4)
где — сечение кабеля, присоединенного к шинам ГРУ электростанции или подстанции.
Из двух значений определяемых выражениями (6.3) и (6.4) следует выбрать меньшее значение.
Требуемое сопротивление цепи для ограничения тока К3 до величины равно
. (6.5)
Требуемое сопротивление реактора равно
, (6.6)
где — результирующее сопротивление цепи К3 до установки реактора, которое определяется по выражению
.
После расчета выбирают тип реактора с большим ближайшим индуктивным сопротивлением и рассчитывают действительное значение периодической составляющей тока К3 за реактором.
Сопротивление секционного реактора выбирается из условий наиболее эффективного ограничения токов КЗ [1,5]. Обычно сопротивление секционного реактора принимается таким, чтобы падение напряжения на реакторе при протекании по нему номинального тока было не более , т.е.
. (6.7)
Выбранный реактор необходимо проверить на электродинамическую и термическую стойкость при протекании через него тока КЗ.
Реактор будет электродинамически стойким, если выполняется условие
, (6.8)
где — ударный ток трехфазного КЗ за реактором;
— ток электродинамической стойкости реактора.
Проверка реактора на термическую стойкость проводится по условию
, (6.9)
где — расчетный импульс квадратичного тока при КЗ за реактором;
— допустимый импульс квадратичного тока КЗ для проверяемого реактора, который определяется по формулам (1.21) или (1.22).
Необходимо также определить потерю напряжения в реакторе в нормальном и утяжеленном режимах и остаточное напряжение на шинах ГРУ электростанции или подстанции при КЗ за реактором.
Потеря напряжения в реакторе определяется по выражениям:
для одинарного реактора
, (6.10)
для сдвоенного реактора
, (6.11)
где – ток, протекающий через реактор;

— коэффициент связи сдвоенного реактора;
— номинальное напряжение установки, где используется реактор.
Допустимая потеря напряжения в нормальном режиме не должна превышать 1,5¸2,0%, а в утяжеленном режиме — 3¸4 %.
Остаточное напряжение на шинах генераторного распределительного устройства при КЗ за реактором определяется по формуле:
, (6.12)
где — периодическая составляющая трехфазного тока КЗ за реактором.
Остаточное напряжение на шинах ГРУ при КЗ за реактором должно быть не менее 65¸70 % от номинального значения.

6.2 Примеры выбора и проверки токоограничивающих реакторов
Пример 6.1 Выбрать групповой линейный реактор для ограничения тока КЗ в распределительной сети 10 кВ, присоединенной к сборным шинам ТЭЦ. Распределительная сеть состоит из шести кабельных линий сечением 3´150 мм2 каждая. Максимальный ток продолжительного режима работы для каждой линии . Ток КЗ на шинах ГРУ составляет . На отходящих кабельных линиях установлены выключатели типа ВМП-10К с током отключения . Полное время отключения КЗ . Коэффициент мощности потребителя .

Намечаем к установке сдвоенный реактор на номинальное напряжение 10кВ. К каждой ветви реактора подключено по три линии и поэтому ток каждой ветви составляет

Выбираем реактор на номинальный ток ветви 1000 А

.
Определяем результирующее сопротивление цепи КЗ при отсутствии реактора
.
Определяем допустимое значение тока КЗ в распределительной сети. Ток термической стойкости кабеля сечением 3´150 мм2 при полном времени отключения составляет в соответствии с (6.4)
,
где в соответствии с таблицей 4.2;
— для ветвей, защищенных реакторами с номинальным током 1000 A и выше, согласно таблице 1.

1 .
В цепи кабельных линий установлены выключатели типа ВМП—10К с номинальным током отключения . Следовательно, параметры реактора определяются требованием термической стойкости кабеля.
Требуемое результирующее сопротивление цепи КЗ, исходя из допустимого значения тока КЗ 11,4 кА, должно быть не менее
.
Требуемое сопротивление реактора для ограничения тока КЗ
.
Выбираем окончательно реактор типа РБСГ—10—2×1000—0,45У3 с параметрами , , .

Результирующее сопротивление цепи КЗ с учетом реактора

.
Фактическое значение периодической составляющей тока КЗ за реактором
.
Проверим выбранный реактор на электродинамическую и термическую стойкость:
,
т.е. реактор электродинамически стойкий.
Допустимое для реактора значение термического импульса при определяем по выражению (1.22). Таким образом

т. е. выбранный реактор термически стойкий.
Определим потерю напряжения в реакторе по выражению (6.11)

что меньше допустимого значения 1,5¸2,0 %.
Остаточное напряжение на шинах ГРУ при КЗ за реактором согласно (6.12) составляет
,
что лежит в пределах нормы .
Таким образом, выбранный реактор удовлетворяет всем предъявляемым требованиям.

Пример 6.2 Выбрать тип сдвоенных реакторов на вторичной стороне понижающих трансформаторов типа ТД—40000/110/10,5. Трансформаторы работают раздельно. В распределительном устройстве ток КЗ не должен превышать 12 кА. Коэффициент аварийной перегрузки трансформатора при отключении второго трансформатора 1,25

.

Рисунок 6.2-Схема подстанции

Номинальное напряжение реактора . Определим расчетный ток ветви сдвоенного реактора при отключении одного трансформатора.
.
Принимаем к установке реактор с номинальным током ветви .
Сопротивление реактора определим из условия ограничения тока КЗ до величины . За базисные величины принимаем номинальный ток и номинальное напряжение реактор.
Результирующее сопротивление цепи КЗ с учетом ограничения тока КЗ до значения равно
.
Требуемое сопротивление реактора для ограничения тока К3 равно
,
где .
Принимаем к установке сдвоенный реактор типа РБСД-10-2х1600-0,25У3 с параметрами .
Результирующее сопротивление цепи К3 с учетом реактора равно
.
Фактическое значение периодической составляющей тока К3 за реактором равно
.
Таким образом, выбранный реактор удовлетворяет условию ограничению тока К3.

Пример 6.3 Для схемы ТЭЦ, представленной на рисунке 6.3, выбрать секционные реакторы и определить потери напряжения в них в нормальном режиме работы. К шинам ГРУ подключено 4 генератора мощностью по 63 МВт. Графики нагрузок генераторов и потребителей ровные: . Расход электроэнергии на собственные нужды составляет 10% от мощности станции. Коэффициент мощности генераторов и потребителей равен 0,8. Нагрузка по секциям распределена равномерно.
 

Рисунок 6.3 – Схема ТЭЦ

Рассчитаем мощности, протекающие через реакторы в нормальном режиме, при отключении одного генератора, при отключении одного трансформатора и при разрыве кольца.
В нормальном режиме работы через каждый секционный реактор протекает мощность
.
При отключении одного генератора через каждый секционный реактор протекает мощность
.
При отключении одного трансформатора, например T1, через каждый секционный реактор протекает мощность
,
.
При разрыве кольца, например, отключен реактор LR4, через секционные реакторы протекает мощность
,
.
Расчетным режимом является режим отключения одного трансформатора:
.
Принимаем к установке реактор типа РБГ-10-2500-0,14УЗс параметрами .

Ток через реакторы в нормальном режиме равен

.
Потеря напряжения в реакторе в нормальном режиме, согласно (6.10) равна
,
что меньше допустимого значения потерь.

• Назад
• Вперёд

Почему реакторы используются на подстанциях?

Реакторы и другие электрические компоненты имеют решающее значение для надлежащего функционирования подстанции. Однако, несмотря на то, что реактор является важным активом любой данной подстанции, важно понимать, как работают различные реакторы, а также их полезность.

Между линейными реакторами, шунтирующими реакторами и линиями электропередач ясно, что различные системы распределения электроэнергии и энергосистемы имеют различные потребности, для правильного решения которых требуются определенные компоненты. Чтобы больше узнать о реактивной мощности и о том, как она может повлиять на заданный коэффициент мощности, вот что вам нужно знать.

Что такое реактор?

Короче говоря, реактор подстанции по сути представляет собой катушку с несколькими витками и довольно высокими значениями сопротивления. Электрические реакторы обычно используются на линии электропередачи, когда необходимо ограничить токи, которые могут повредить силовой трансформатор или другую энергосистему. Этот тип токоограничивающего реактора часто зависит от индуктивного реактивного сопротивления. Затем к серии добавляются дополнительные индуктивность и реактивное сопротивление, что является ключом к функции электрического реактора или последовательного реактора.

К счастью, определить неисправность последовательного реактора проще, так как он не требует отключения трансформаторов или генераторов в случае короткого замыкания или другой проблемы с электричеством. Проще определить ток короткого замыкания в вашем реакторе и оценить нейтральную точку катушки индуктивности без необходимости демонтировать всю энергосистему. Такой уровень надежности делает реакторы критически важными компонентами многих электрических систем подстанций.

Как используются реакторы на подстанциях?

Обычно реактор используется на подстанции двумя основными способами. Во-первых, существуют распространенные сценарии, когда данная подстанция менее загружена. Если подстанция слабо загружена, но все еще находится в конце нескольких высоковольтных линий, вы можете столкнуться с излишне высоким напряжением, которое может негативно повлиять на протекание тока. Используя шунтирующий реактор, вы можете перераспределить вырабатываемую мощность, а затем снизить уровни напряжения, чтобы они оставались на допустимом уровне, который не будет нарушать общую функциональность системы.

Во втором сценарии на некоторых подстанциях используются твердые или жесткие системы, в которых генерируемые токи короткого замыкания могут выйти за пределы автоматических выключателей и конденсаторных батарей. В этом случае последовательный реактор обеспечивает наибольшую надежность, поскольку он может обеспечить дополнительное индуктивное сопротивление, которое снижает ток короткого замыкания до уровня, при котором автоматические выключатели подстанции могут эффективно с ним справиться. Без этого реактора могут быть повреждены автоматические выключатели и другие кабели.

Электрические реакторы также обычно используются для уменьшения потоков в цепи и ограничения их, чтобы потоки не превысили мощность ваших автоматических выключателей. Это полезно для экономии времени и денег, поскольку вам не нужно постоянно заменять или ремонтировать автоматические выключатели и кабели, если у вас есть соответствующий сетевой дроссель и электрический выключатель. Однако без линейного реактора вы можете потратить гораздо больше денег.

Как найти надежного производителя?

Если вы работаете в электроэнергетической отрасли, в которой используются трансформаторы, магнитные поля, подстанции и реакторы, важно обращать внимание на надежность при покупке компонентов. Хорошим началом является поиск производителей, сертифицированных IEEE. IEEE — крупнейшая в мире профессиональная техническая организация, предъявляющая высокие требования ко всем членам. IEEE также является некоммерческой организацией, занимающейся непрерывным образованием и продвижением многочисленных технических профессий. Поиск сертифицированного производителя — один из лучших способов убедиться, что вы покупаете компоненты и материалы самого высокого качества.

Реактор на подстанции ценен не только временем, но и деньгами. Это также может предотвратить технические сложности и оптимизировать операции. Чтобы все ваши системы питания работали с нужной мощностью, убедитесь, что вы используете компоненты высшего уровня в своих установках.

Реакторы | Трансформеры | Сименс Энерджи Глобал

Технология и преимущества Реакторы от Siemens Energy обладают преимуществами на различных уровнях, помогая операторам сетей создавать и поддерживать надежную и безопасную систему энергоснабжения. Более 100 лет мы тесно сотрудничаем с поставщиками энергии и операторами сетей. Опираясь на эти десятилетия опыта, мы адаптировали наши процессы — от консультирования до проектирования, от производства до испытаний и послепродажного обслуживания — для удовлетворения потребностей наших клиентов и их индивидуально настроенных устройств. Siemens Energy производит полный спектр реакторов для любых потребностей клиентов в различных областях применения. С увеличением числа возобновляемых и распределенных реакторов для выработки электроэнергии, и в частности регулируемых шунтирующих реакторов, важную роль в современном энергетическом ландшафте играют более высокие колебания в подаче электроэнергии. Реакторы Siemens Energy компактны и надежны со стабильной работой в течение всего срока службы. Клиенты могут дополнительно выбрать такие функции, как версия с низким уровнем шума/малыми потерями, расширенный диапазон регулирования 80 % и варианты экологичного дизайна.

Надежность измерения

Реакторы Siemens десятилетиями надежно работают в высоковольтных сетях по всему миру.

Большое количество находящихся в эксплуатации устройств — более 800 единиц, изготовленных только за последнее десятилетие — служит доказательством справедливости наших законов о конструкции. Стремясь обеспечить долгий и надежный срок службы, мы стремимся к минимальным допускам при изготовлении и настаиваем на использовании высококачественных материалов. Наши поставщики по всему миру обязаны соблюдать высокие стандарты, которых придерживаемся мы сами. В результате частота отказов просто впечатляет — мы с радостью предоставим вам наши последние данные о среднем времени наработки на отказ (MTBF).

Наша философия — качество

Наш системный подход к качеству поддерживает наше неустанное стремление к точности и удовлетворенности клиентов. Он опирается на три столпа:

Высочайшие стандарты качества регулируют все процессы — от проектирования реакторов до производства и испытаний — на всех наших предприятиях. Каждое из наших производственных предприятий сертифицировано по стандарту ISO 9001 и имеет дополнительные местные сертификаты. Выпускаемые реакторы соответствуют всем необходимым стандартам, от IEC до ANSI и IEEE.

Siemens использует проверенные технологии для обмоток, изоляции, резервуаров, устройств контроля, соединительного оборудования и переключателей ответвлений, полученные от тщательно проверенных поставщиков. Система квалификации субпоставщиков, независимая от региона или площадки, устанавливает такие же высокие стандарты качества, которых придерживаемся мы сами.

Каждый этап производства подлежит контролю качества, который завершается окончательной проверкой и приемочными испытаниями в высоковольтной испытательной камере соответствующего производственного участка. Кроме того, по запросу мы можем провести специальные испытания. Мы регулярно приглашаем клиентов на испытания и проверки, чтобы дать им возможность лично убедиться в качестве изготовленного реактора.

Высочайшая точность на каждом этапе

Мы опираемся на многолетний опыт, чтобы добиться высочайшей точности наших реакторов. Низкие уровни вибрации, шума и потерь, которые остаются стабильными в течение всего срока службы, требуют предельной точности на каждом этапе производственного процесса, от производства до испытаний. Чтобы гарантировать эту точность, мы используем высококвалифицированный персонал и наши собственные инструменты анализа конструкции. Каждый завод, выпускающий реакторы, испытывает блоки в реальных условиях эксплуатации, вплоть до самых высоких уровней напряжения и мощности.

• Воздушная подушка при производстве
• Гидравлическое подъемное устройство для основной сборки
• Два полностью оборудованных испытательных поля для предотвращения узких мест
• Большая батарея конденсаторов для испытаний шунтирующих реакторов до 250 МВАр

• Постоянное давление обмотки в процессе сушки повышает устойчивость к короткому замыканию.
• Пропитка маслом после сушки снижает влажность в обмотках.
• «Климатический зал пустыни» для окончательной сборки после сушки обеспечивает долгий срок службы изоляции.

Нацелены на ваш коммерческий успех

Шунтирующие и последовательные реакторы Siemens являются наиболее экономичными решениями для компенсации реактивной мощности и ограничения тока короткого замыкания на рынке. Они имеют значительные коммерческие преимущества для клиентов, такие как более низкий спрос на реактивную мощность, более низкие потери и более высокая пропускная способность сети. Их сбалансированные потоки нагрузки позволяют клиентам избежать дорогостоящего расширения сети.

• Чрезвычайно низкая частота отказов и стабильная работа продукта в течение всего срока службы
• Консультации по электросетям внутри компании, чтобы помочь клиентам найти наиболее экономичное решение
• Проекты выполняются гладко и своевременно в соответствии с указанными значениями в тестовом поле
• Компактная конструкция реактора снижает стоимость строительства подстанции

Получите максимальную отдачу от нашей конструкции реактора

Процесс проектирования реакторов радикально отличается от процесса проектирования трансформаторов: из-за их специального сердечника механическая конструкция реакторов имеет тенденцию быть более сложной и требует особого внимания к физическим характеристикам. В общении с заказчиками специалисты «Сименс» дают исчерпывающие советы по желаемым и необходимым конструктивным особенностям и поддержат заказчиков рекомендациями.

 

Критерии проектирования реактора

• Реактивная мощность и реактивное сопротивление (зависит от реактора)
• Диапазон линейности и точка перегиба (зависит от реактора)
• Потери и капитализация убытков (только суммарные потери по реакторам)
• Ограничения уровня звука
• Вибрации (зависит от реактора)

Низкий уровень вибрации, шума и потерь, ставший торговой маркой Siemens в отрасли, требует предельной точности на каждом этапе производственного процесса и строгих стандартов в управлении поставщиками. Для предотвращения изгиба при кручении Siemens Nuremberg использует столы для укладки стержней, рассчитанные на стержни массой 300 сотен тонн, которые перемещают стержни из горизонтального положения слоя в вертикальное положение сборки. Наши маслонаполненные реакторы изготавливаются в двух конструктивных исполнениях – с воздушным сердечником или с железным сердечником.

Воздушный сердечник и ток магнитного потока Реакторы серии

до 800 кВ и до 1500 МВАр, как правило, проектируются и изготавливаются без железного сердечника (воздушного сердечника) и только с обратным контуром магнитного потока. Точное изготовление и прочная конструкция обеспечивают надежную работу этих реакторов в любых климатических условиях, а также в загрязненных и агрессивных средах.

Железный сердечник, разделенный воздушными промежутками

Siemens использует железный сердечник, разделенный воздушными промежутками, в шунтирующих реакторах до 800 кВ и до 300 МВАр. В результате получается компактный реактор с низким уровнем шума, вибрации и потерь. Сердечник изготовлен из радиально ламинированных стальных пакетов, а керамические прокладки обеспечивают точное соблюдение конкретных требований к воздушному зазору.

Удерживаемый в зажимной раме железный сердечник реактора скрепляется стальными стяжками и/или стержнями. Уникальная пружинная технология Siemens между тягой и поперечиной обеспечивает постоянное прижатие сердечника. Таким образом, конструкция пружины и зажима Siemens постоянно поддерживает самые низкие значения шума и вибрации на протяжении всего срока службы этих узлов. Siemens предлагает два типа зажима:

Внутренний зажим

Технология внутреннего зажима дает особые преимущества для высоковольтных реакторов: стяжки вставляются в заземленную жилу. Полученная в результате оптимизированная передача усилия обеспечивает компактную конструкцию и минимальный уровень шума.

Внешний зажим

При наружном зажиме тяги располагаются вне сердечника и обмотки, что при низких напряжениях или в однофазных реакторах уменьшает массу блока (в частности, сердечника и обмотки).

Полный спектр изоляционных жидкостей

Компания Siemens Transformers была одним из первых производителей, выпускающих трансформаторы, заполненные сложным эфиром вместо минерального масла. Возможности сложных эфиров почти безграничны, как и причины, по которым операторы трансформаторов выбирают именно эти жидкости. Поскольку характеристики старения сложных эфиров превышают характеристики минерального масла, трансформаторы могут работать при более высоких температурах, чем блоки с обычным наполнением, что соответствует стандарту IEC60076-14.

Самый низкий уровень шума в мире

При проектировании малошумящих реакторов мы стремимся избежать резонансов активной зоны и обмотки. Мы используем внутренние и внешние демпфирующие меры для снижения чрезмерных вибраций и шума. В большинстве случаев Siemens удается удовлетворить даже самые высокие требования к уровню шума, не полагаясь на дорогостоящее звуковое оборудование. Тем не менее, Siemens предлагает решения для звукового дома, если это необходимо. Опыт в предметной области и специальное программное обеспечение, разработанное нашими специалистами по исследованиям и разработкам для определения общего уровня шума реактора, позволяют нам строить реакторы с самым низким уровнем шума в мире.

Распределение потока в активной зоне — расчет 3DFEM Поток в сердечнике, воздушных зазорах и обмотке — расчет 2DFEM Программные инструменты

Помимо разработки собственного программного обеспечения для проектирования реакторов, отдел исследований и разработок «Сименс» сотрудничает с крупными университетами и партнерами по всему миру для повышения качества своих продуктов и услуг. Квалифицированные специалисты Siemens используют самое современное программное обеспечение для проектирования и инструменты моделирования, такие как программное обеспечение Siemens, основанное на методе конечных элементов, т. е. 3DFEM для расчета потерь в сердечнике и ярме шунтирующих реакторов, а также инструменты сторонних производителей, такие как ANSYS 9.0141 ©  и Open Foam®.

Преимущества

• Соответствие гарантийным обязательствам
• Высокая производительность при первом проходе
• Быстрый ответ на запросы об изменении на этапе проектирования проекта
• Плавное и своевременное выполнение проекта
• Подтвержденные результаты тестирования на четырех площадках

портфолио В традиционных сетях электропередачи шунтирующие реакторы регулируют напряжение и компенсируют реактивную мощность. Шунтирующие реакторы обеспечивают регулирование напряжения и компенсацию реактивной мощности. Они расположены между линейным напряжением и землей. Место их установки обычно находится в начале или конце длинной воздушной линии электропередач или кабельной связи, либо на центральных подстанциях. Они также могут быть собраны как регулируемые шунтирующие реакторы с индивидуальной конструкцией переключателей ответвлений для заказчиков, которым требуется более гибкое решение. Последовательные реакторы изменяют поток нагрузки и ограничивают токи короткого замыкания. Они используются для ограничения тока короткого замыкания и изменения потока нагрузки.

Стационарные шунтирующие реакторы предназначены для определенных условий системы и используются для регулирования напряжения и компенсации реактивной мощности. Это бюджетное и простое устройство включения/выключения. Однако при параллельном размещении нескольких блоков стационарные шунтирующие реакторы могут быть более дорогими, чем регулируемые шунтирующие реакторы. Их компактная конструкция и низкие потребности в обслуживании делают их идеальным решением для повышения эффективности.

• Линии и кабели ВН со стабильной нагрузкой и напряжением и фиксированной длиной линии
• Доступ к сети крупных ветряных и солнечных электростанций, когда переменная реактивная мощность поступает из других источников

Бизнес

• Гибкость при изменении сети (VSR)
• Независимость от других сетевых операторов, подключенных к собственной сети

Коммерческий

• Экономичное решение для реактивного электропитания
• За вычетом покупки реактивной мощности
• Снижение потерь (линейное и подключенное оборудование)
• Увеличена активная мощность линии
• Минимальные требования к пространству по сравнению с другими решениями

Технические

• Улучшенный контроль сетевого напряжения
• Снижение нагрузки реактивной мощности сети
• Соблюдение договорных пределов реактивной мощности
• Оптимизированная компенсация реактивной мощности (VSR)

Регулируемые шунтирующие реакторы (VSR) используются для регулирования напряжения и компенсации реактивной мощности для непрерывного регулирования номинальной мощности реактора в соответствии с фактическими потребностями. Из-за более широкого использования возобновляемых источников энергии операторы имеют дело с неустойчивыми потоками электроэнергии.

 

С помощью VSR реактивная мощность может быть приведена в соответствие с реальной сетью. Операторы выигрывают от снижения потерь и шума, когда регулируемый шунтирующий реактор работает с низкой номинальной мощностью. Переключение при низкой номинальной реактивной мощности приводит к меньшему коммутационному импульсу. С большим диапазоном регулирования макс. От 20 до 100 %, регулируемые реакторы обеспечивают гибкость сети, которая позволяет операторам достичь максимальной эффективности сети. VSR спроектированы не только как компактные блоки, но также не требуют особого обслуживания и требуют минимального обслуживания. Устройство РПН выполняет до 300 000 переключений без обслуживания.

• Изменения в сети, напр. плановые расширения, остановка электростанций без замены
• Непрерывные колебания нагрузки линии из-за колебаний нагрузки или генерации, например. распределенная генерация, возобновляемые источники энергии, большие накопители энергии
• ВКЛ/ВЫКЛ различных секций кабеля
• Гибкий сменный блок
• Уменьшение SVC

Бизнес

• Гибкость при изменении сети (VSR)
• Независимость от других сетевых операторов, подключенных к собственной сети

Коммерческий

• Экономичное решение для реактивного электропитания
• За вычетом покупки реактивной мощности
• Снижение потерь (линейное и подключенное оборудование)
• Увеличена активная мощность линии
• Минимальные требования к пространству по сравнению с другими решениями

Технические

• Улучшенный контроль сетевого напряжения
• Снижение нагрузки реактивной мощности сети
• Соблюдение договорных пределов реактивной мощности
• Оптимизированная компенсация реактивной мощности (VSR)

Шунтирующие реакторы обеспечивают регулирование напряжения и компенсацию реактивной мощности, но также могут быть спроектированы как регулируемые шунтирующие реакторы с переключателями ответвлений. VSR используются для компенсации емкостной реактивной мощности линий электропередачи, особенно в сетях, работающих в условиях малой нагрузки или без нагрузки. Они уменьшают перенапряжение сетевой частоты в случае изменения нагрузки, сброса или работы сети без нагрузки. Кроме того, ВШР повышают стабильность и экономическую эффективность передачи электроэнергии. Решение о выборе стационарного SHR часто имеет технические причины, но, по общему признанию, более существенные инвестиции в регулируемый шунтирующий реактор окупаются: при увеличении нагрузки стационарные шунтирующие реакторы будут чрезмерно компенсировать повышение напряжения, что приведет к общему падению напряжения, в то время как переменные шунтирующие реакторы всегда точно компенсируют и подстраиваются под текущую ситуацию с нагрузкой.

Если вы ответили «да» на один или несколько из следующих вопросов, вам следует подумать о выборе VSR:

• Части сети/линий сталкиваются с изменением режима простоя/малой нагрузки и нагрузки.
• Части сети/линий регулярно перегружаются реактивной мощностью вторичных сетевых операторов.
• Установлены жесткие границы сохранения напряжения и получения реактивной мощности, согласованные с предыдущим сетевым оператором.
• В моей сети большая доля распределенной генерации и/или ветровой/солнечной энергии.
• Моя сетка или условия моей сетки в будущем столкнутся со значительными изменениями, но я не могу точно определить эти изменения в данный момент.
• Я уже использую стационарные шунтирующие реакторы с разными уровнями напряжения, и мне нужен универсальный запасной блок.

• Снижение уровня шума при работе с пониженной мощностью
• Меньшие потери при работе на пониженной мощности
• Гибкость при изменении сети
• Экономичное решение для гибкой реактивной мощности
• Выгодно за счет снижения закупки реактивной мощности
  
• Повышение эффективности сети
• Нагрузка с пониженной реактивной мощностью
• Улучшенный контроль сетевого напряжения
• Независимость от соседних сетевых операторов
• Экономичная запасная концепция при сочетании регулируемого шунтирующего реактора с концепцией Pretact®

В 2014 году «Сименс» поставил самый большой в мире серийный реактор для использования на уровне 400 кВ с номинальной мощностью 408 МВА и пропускной мощностью 2770 МВА.