175
очередь
это
линии
электропередачи
(ЛЭП),
трансформаторы и распределительные устройства
подстанций 110 кВ и выше, ставит первоочередную задачу
одновременного решения вопросов по ограничению токов
КЗ и увеличению пропускной способности имеющейся
электрической сети 110-220 кВ.
II.
УСТАНОВКА
ВТСП ТОУ
В
М
ОСКОВСКОЙ
ЭНЕРГОСИСТЕМЕ
Возможные места установки ВТСП ТОУ в
электрической сети 220 кВ в ОЗ МосРДУ определяются, в
первую очередь, целью обеспечения возможности
замыкания систем шин и транзитов 220 кВ. На
сегодняшний день значительно загружен ряд транзитов 220
кВ. Стоит отметить, что большинство ЛЭП 220 кВ имеют
кабельные вставки и соответственно не допускается
превышать длительно допустимую токовую нагрузку ряда
кабельных участков ЛЭП. Невозможность перегрузки в
данном случае обусловлена техническим состоянием
кабельных участков ЛЭП и отсутствием методик расчета
перегрузочных способностей кабельных участков с учетом
их взаимного теплового влияния друг на друга. Для
исключения случаев перегрузок используется назначение
режимных генераторов на ряде ТЭЦ ПАО Мосэнерго и
схемно-режимные мероприятия по изменению топологии
прилегающей электрической сети 110-220 кВ. Снижение
загрузки ЛЭП 220 кВ возможно с использованием
дополнительных мероприятий по изменению топологии
электрической сети, выполнение которых в настоящее
время в ряде случаев сильно ограничено из-за
несоответствия отключающей способности выключателей
уровням токов КЗ на ряде объектов электроэнергетики в
прилегающей сети 110-220кВ. Такими мероприятиями
могут служить замыкание шин 220 кВ на ПС 220 кВ и
замыкание транзитов 220 кВ. Эти мероприятия при
возможности их реализации приведут к снижению
количества режимных генераторов.
Для примера в таблице 1 представлены результаты
расчетов токов КЗ при замыкании системы шин 220 кВ на
ПС 220 кВ Бутырки. По данным расчета ток однофазного
КЗ составляет 89,6 кА, что существенно превышает
максимальную отключающую способность производимых
высоковольтных выключателей.
Таблица I.
Т
ОКИ
КЗ
ПРИ ЗАМЫКАНИИ
СШ 220
К
В
НА
ПС 220
К
В
Б
УТЫРКИ
где I
kз
(1)
и I
kз
(3)
– токи соответственно однофазного и трехфазного
короткого замыкания, кА;
Аналогичная ситуация складывается и на нескольких
смежных ПС 220 кВ установка на которых ВТСП ТОУ
позволит снизить количество нормального отключенных
элементов в сети 110-220кВ.
III.
О
ГРАНИЧЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
АС ЭМПЧ
С целью снижения высокого уровня токов КЗ и
максимального использования пропускной способности
имеющегося электросетевого оборудования в Московской
энергосистеме возможно сооружение вставки переменного
тока на базе асинхронизированного электромеханического
преобразователя частоты (АС ЭМПЧ).
АС
ЭМПЧ
представляет
собой
две
асинхронизированные синхронные машины, связанных
общим валом. При этом одна из машин работает в режиме
двигателя и приводит во вращение другую машину,
работающую в режиме генератора (рисунок 1). Управление
возбуждением таких машин осуществляется от АРВ с
блоком преобразования координат и способным
осуществлять векторное управление током возбуждения
обмоток ротора.
M
1
M
2
П1
П2
Регулятор
Т1
Т2
Тп1
Тп2
1
U
2
U
1
P
1
Q
2
P
2
Q
ЭЭС1
ЭЭС2
Рис. 1 – Принципиальная схема вставки переменного тока на базе АС
ЭМПЧ
За счет обеспечения полной гальванической развязки
двух крупных участков сети, имеется возможность
значительно ограничивать подпитку токов короткого
замыкания.
IV.
УСТАНОВКА
АС ЭМПЧ
В
М
ОСКОВСКОЙ
ЭНЕРГОСИСТЕМЕ
Рассмотрен перспективный двухцепный транзит 220 кВ
Очаково-Никулино-Саларьево-Хованская-Лесная,
который не допускает замыкание в нормальной схеме сети
по условию непревышения отключающей способности
выключателей 220 кВ на ПС 220 кВ Мневники и ПС 220 кВ
Никулино. Необходима замена выключателей на
выключатели с большей отключающей способностью.
В качестве альтернативы замене выключателей
рассматривалась установка АС ЭМПЧ на ПС 220 кВ
Саларьево.
На основе технико-экономического обоснования
показана целесообразность применения АС ЭМПЧ для
ограничения ТКЗ в среднесрочной перспективе развития
энергосистемы г. Москвы и Московской области.
V.
В
ЫВОДЫ
Использование токоограничивающих мероприятий в
виде ВТСП ТОУ и АС ЭМПЧ в энергосистеме
Московского региона позволит
максимально полно
использовать имеющийся ресурс пропускной способности
электросетевого
оборудования,
а,
следовательно,
увеличить устойчивость и живучесть энергосистемы в
целом.
Объект
электроэнергетики
СШ
220
кВ
I
kз
(3)
,
кА
I
kз
(1)
,
кА
Отключающая
способность
выключателей,
кА
ПС 220 кВ
Бутырки
1 СШ
80,39 89,6
40, 63
2 СШ
80,39 89,6
40, 63
