Управляемые высоковольтные системы стабилизации напряжения – залог надежности и качества электроснабжения объектов НГК

В последние десятилетия все актуальнее становится вопрос стабилизации напряжения в электрических сетяхразличного класса напряжения. Причиной тому является высокий износ оборудования сетей, который превышает отметку в 50%. Учитывая сохраняющуюся в последние годытенденцию сокращения объемов инвестиций в строительство электросетевыхобъектов и реконструкцию существующего физически и морально устаревшегооборудования, ситуация изменится не скоро.

Востребованнаяразработка

Первый промышленный образец инновационнойвысоковольтной системы стабилизации напряжения на базе УШР 110 кВ 25 Мвар был реализованкомпанией «ЭСКО» в 1989 году на подстанции 110 кВ «Кудымкар» в сетях«Пермэнерго». Наряду с батареей статических конденсаторов (БСК) мощностью 52Мвар он на протяжении вот уже 15 лет эффективно решает вопросы стабилизациинапряжения в сети.

Опыт эксплуатациипервых промышленных образцов УШР положительно сказался на признании даннойинновации не только научным сообществом,но и крупнейшими электросетевыми компаниямиРоссии и стран СНГ, такими как ОАО «ФСК ЕЭС», АО «KEGOC» и другими.

Дальнейшее развитие этого направленияпривело к расширению спектра предлагаемых ООО «ЭСКО» технических решений по стабилизациинапряжения с применением имеющегося выпускаемого промышленно оборудования. Этоисточники реактивной мощности (ИРМ) на базе УШР и БСК, являющиеся по существупервым отечественным оборудованием для FACTS-технологии – комплекса техническихи информационных средств автоматического управления параметрами линийэлектропередачи.

Оборудование ИРМполностью соответствует электротехническим требованиям и внесено в «Справочникпо проектированию электрических сетей» (под редакцией Д.Л. Файбисовича) в качестве устройств «Стабилизации напряженияи управления перетоками реактивной мощности», с указанием номенклатуры и схем ИРМ для классов напряжения 6÷500 кВ.

Основное назначение ИРМ – это превращениеэлектрической сети из «пассивного» устройства транспорта электроэнергии в«активный» элемент управления режимами работы. Данное оборудование обеспечивает:

-

-

-

-

-

-

-

Ассортимент выпускаемого ООО «ЭСКО» оборудования динамично расширялся взависимости от потребностей и на сегодня включает в себя следующее:

Наименование

Номинальная мощность, Мвар

УШР 6, 10, 35 кВ для электрических сетей с изолированной нейтралью

3,6

6,3

10

16

25

УШР 110, 220, 330, 500, 750 кВ для электрических сетей с заземленной нейтралью

25

63

100

180

330

ИРМ 6 ÷ 750 кВ на базе УШР и БСК

от ± 3,6 до ± 330

За последние 15 лет УШР и ИРМ успешно подтвердили свою эффективность на 86объектах (от Заполярья до экватора). При этом объем поставок оборудования попроектам с использованием технических решений ООО «ЭСКО» за этот период составил8374 Мвар, из них 33% в количественном исчислении в составе ИРМ (1540 Мвар), втом числе 19 штук УШР 6÷35 кВ суммарной мощностью 325 Мвар.

География поставок УШР по состоянию на 1 августа 2014 года:

Россия

Казахстан

Ангола

Беларусь

Литва

Количество, шт *

84

14

9

2

1

Мощность, Мвар

6264

785

785

360

180

* – в том числе в составе ИРМ.

В 2009 году были реализованы первыесистемы стабилизации напряжения с применением ИРМ 35 кВ, а с 2011 года налаженопроизводство ИРМ 6, 10 и 35 кВ нового поколения, обладающих лучшимитехническими характеристиками и меньшими массогабаритными параметрами.

Потребность в данных ИРМ в основном возниклау нефтедобывающих компаний и связана с необходимостью повышения надежности икачества электроснабжения объектов месторождений, либо подключенных к слабым и изношеннымэлектрическим сетям региональных электросетевых компаний, либо для стабилизациирежимов собственных изолированных энергосистем. Данная необходимость была техническии экономически обоснованной.

Имеющиеся технические возможностиоборудования ИРМ в дополнение к имеющимся функциональным задачам также позволяютбез дополнительных капитальных затрат по сути кратно повысить надежностьэлектроснабжения объектов НГК со II до I категории, то есть обеспечить бесперебойноеэлектроснабжение производственных объектов даже при аварийных отключениях однойиз питающих линий электропередачи. Указанное техническое решение было успешнореализовано на месторождении одного из предприятий НГК Казахстана, подключенномк протяженной сети региональной электросетевой компании, и показало высокуюэффективность его применения.

На протяжении десятка летоборудование ИРМ устанавливается и успешно решает вопросы стабилизациинапряжения и увеличения пропускной способности сетей на объектах нефтяныхместорождений, принадлежащих таким предприятиям, как: ОАО «НК «Роснефть» (ПС«Игольская», ПС «Катыльгинская», ПС «Двуреченская», ПС «Лысенковская» ОАО «Славнефть»,НПС-1 ЗАО «Ванкорнефть»), ОАО «Газпром нефть» и ОАО «ЛУКОЙЛ» (ПС «Звездная» ООО«Ноябрьскэнергонефть», ПС «Фоминская» ООО «Газпромнефть-Хантос», ПС «Варандей»ООО «Нарьянмарнефтегаз», ПС «Каракудук» ТОО «Каракудукмунай», ПС «Кумколь» АО«Тургай-Петролеум»).

Кроме того, значительное количествоИРМ было установлено и в сетях крупных российских электросетевых компаний.Сегодня все эти источники реактивной мощности позволяют обеспечивать неизменно стабильноеи надежное электроснабжение подключенных к сети предприятий нефтегазовогокомплекса таких, например, как ОАО «Тюменьэнерго» (ПС «Новогодняя», ПС«Ванмдтор», ПС «Таврическая»).

Основными заказчиками УШР и ИРМ также являются следующие энергетическиесистемы и организации: ОАО «ФСК ЕЭС», АО «KEGOC», АО «LietuvosEnergija»,ОАО «МЭС Сибири», ОАО «МЭС Востока», ОАО «Сетевая компания» (Татарстан), ОАО «МРСКЦентра и Приволжья», ОАО «МРСК Северо-Запада» «Комиэнерго», ОАО «ДРСК» и другие.

Создавая инновации

ООО «ЭСКО» на постоянной основе проводятся работы по совершенствованиюоборудования. Так, с учетом проведенных исследований, накопленного опытапроектирования и производства, а также исходя из анализа результатов многихзаводских и сетевых испытаний, специалистами компании была произведена очереднаяинновационная разработка для FACTS-технологии – ферро-тиристорный компенсатор(ФТК) реактивной мощности, обладающий лучшими по сравнению с ИРМ (на базе УШР иБСК) технико-экономическими показателями.

В состав оборудования ФТКвходит трансформатор с регулируемым насыщением фаз, быстродействующий регулятор насыщения фаз трансформатора,широкополосный фильтр высших гармоник и батарея конденсаторов (БСК).

Важноепреимущество новых ФТК заключается в том, что БСК подключается не к высоковольтнойсети, а к относительно низковольтной обмотке специальноготрансформатора с регулируемымнасыщением фаз. Это позволяет использовать существенно более простую,относительно низковольтную БСК, а также ограничивает броски тока при включенииБСК (дополнительное важное увеличение надежности работы ФТК) и служитдополнительным фильтром высших гармоник. Вторичная обмотка специального трансформатора может быть также использована как дополнительныйисточник напряжения для питания собственных нужд подстанции.

Предлагаемые ООО «ЭСКО» источники реактивной мощности (ИРМ) эффективнорешают назревшую проблему создания надежных, быстродействующих и плавно регулируемыхсистем стабилизации напряжения в электрических сетях всех классов напряжения.Достаточное быстродействие и широкий диапазон регулирования реактивной мощностиоптимизируют стационарные режимы работы электрических сетей и синхронныхгенераторов по критериям потерь мощности и устойчивости, а регулировочные возможностиуказанных ИРМ практически позволяют отказаться от недостаточно надежныхустройств РПН трансформаторов и резко облегчить работу коммутационной аппаратуры.