Оборудование FACTS и реакторы Keneng

Научно-производственная база Zhejiang Jiashan Keneng

Zhejiang Jiashan Keneng Co., Ltd.

(浙江嘉善科能电力设备有限公司) — ведущее специализированное производственное предприятие в структуре Sun.King Technology Group, ориентированное на разработку и серийный выпуск сложнейшего электротехнического оборудования для гибких электропередач переменного тока (FACTS) и ультравысоковольтных линий постоянного

тока (HVDC). Завод расположен в городе Цзяшань (провинция Чжэцзян) и оснащен уникальным станочным парком для прецизионной намотки, формовки сердечников из аморфных и нанокристаллических сплавов, высокотемпературного отжига в магнитном поле и вакуумно-нагнетательной пропитки компаундами.

Испытательный комплекс предприятия располагает высоковольтным генератором импульсных напряжений до 1200 кВ, установками синтетического коммутационного тестирования тиристорных вентилей под номинальной токовой нагрузкой и климатической камерой глубокого вакуума.

Все изделия Keneng соответствуют стандартам Государственной электросетевой корпорации Китая (State Grid) и международным стандартам IEEE/IEC.

Физика работы анодных насыщающихся реакторов ETT

Высоковольтные тиристоры силовых вентилей HVDC представляют собой монокристаллические кремниевые диски диаметром от 100 до 150 мм.

В момент подачи импульса управления на затвор отпирание тиристора начинается в микроскопической области вблизи электрода затвора и распространяется по всей площади кремниевой пластины со скоростью порядка 0,1 мм/мкс, требуя от 10 до 30 микросекунд для полного перехода кристалла в проводящее

состояние.

Если в этот начальный период ток через кристалл начнет нарастать со слишком высокой скоростью (di/dt > 1000 А/мкс), вся плотность тока сконцентрируется в микроскопической первоначальной точке включения, что приведет к мгновенному локальному расплавлению кристалла.

Анодный насыщающийся реактор Keneng серии ETT, включенный последовательно с тиристором, использует нелинейную петлю гистерезиса ферромагнитного сердечника. В первые микросекунды сердечник ненасыщен и оказывает высокое индуктивное сопротивление, сдерживая бросок тока di/dt.

Как только тиристор открывается по всей площади, сердечник переходит в глубокое насыщение, его индуктивность падает в тысячи раз, и реактор практически не создает сопротивления рабочему току вентиля.

Конструкция мощных водоохлаждаемых реакторов ETT-6250

В магистральных линиях сверхвысокого напряжения постоянного тока UHVDC ±800 кВ и ±1100 кВ рабочий ток тиристорного вентиля достигает 5000–6250 А. При таких токовых нагрузках даже микроомические потери в обмотке реактора выделяют киловатты тепла.

Реакторы серии ETT-6250 собираются на тороидальных сердечниках из ультратонкой кремнистой стали с высокой магнитной индукцией насыщения (Bs > 1,8 Тл), охлаждаемых проточной деионизованной водой.

Обмотка выполнена из полой бескислородной медной шины, внутри которой циркулирует охлаждающий теплоноситель высокого сопротивления.

Наружная изоляция формуется из армированного стекловолокном эпоксидного компаунда методом вакуумной формовки, обеспечивая абсолютную герметичность, отсутствие внутренних частичных разрядов и механическую прочность при электродинамических ударных воздействиях токов КЗ.

Применение реакторов LTT-2 со световым запуском

Тиристоры прямого оптического управления (Light-Triggered Thyristors, LTT) запускаются световым импульсом полупроводникового лазера, передаваемым по кварцевому оптоволокну непосредственно в оптическое окно на кристалле кремния.

Это устраняет необходимость в установке высоковольтных электронных плат управления затворами под высоким потенциалом вентиля.

Однако оптический импульс имеет меньшую плотность энергии по сравнению с электрическим затворным импульсом, что делает процесс начального отпирания тиристора более растянутым во времени.

Реакторы Keneng серии LTT-2 специально согласованы с динамическими характеристиками оптических тиристоров: начальная задерживающая способность индуктивности (вольт-секундная площадь сердечника) увеличена, что гарантирует абсолютную безопасность включения тиристора даже при сниженной мощности

светового импульса.

Архитектура и эффективность статических компенсаторов SVC

Статический тиристорный компенсатор SVC (Static Var Compensator) предназначен для непрерывного динамического поддержания баланса реактивной мощности и стабилизации напряжения в электрических сетях 10–220 кВ.

Базовая схема SVC включает тиристорно-управляемый реактор TCR (Thyristor-Controlled Reactor), расщепленный на три фазы, и параллельно включенные батареи конденсаторов с фиксированной или фильтровой настройкой FC (Fixed/Filter Capacitors).

Изменяя угол отпирания тиристоров TCR от 90° до 180°, микропроцессорная система управления непрерывно регулирует величину индуктивного тока, протекающего через реакторы.

Это позволяет плавно и безынерционно компенсировать избыточную емкостную мощность длинных ненагруженных линий электропередачи ночью либо мгновенно выдавать емкостную мощность в сеть в часы пикового потребления промышленными предприятиями.

Быстродействующие статкомы SVG на IGBT-инверторах

Статические генераторы реактивной мощности SVG (Static Var Generator), также известные как STATCOM, представляют собой качественно новый класс устройств FACTS.

В отличие от традиционных SVC с массивными реакторами и конденсаторами, статком Keneng построен на базе трехуровневых полумостовых инверторов напряжения на силовых IGBT-транзисторах с модульной каскадной архитектурой MMC.

Инвертор генерирует синусоидальное напряжение регулируемой амплитуды и фазы. Если амплитуда выходного напряжения инвертора выше напряжения сети, статком генерирует в сеть емкостную реактивную мощность; если ниже — потребляет индуктивную мощность.

Время полной перестройки режима от максимальной генерации до максимального потребления не превышает 5 миллисекунд, что позволяет мгновенно гасить опасные низкочастотные колебания мощности в протяженных энергосистемах.

Пассивные фильтрокомпенсирующие установки MSC и FC

Для промышленных предприятий с мощной преобразовательной нагрузкой (прокатные станы, электролизные цехи, тяговые подстанции железных дорог) характерны два негативных фактора: низкий коэффициент мощности cos φ и сильное гармоническое загрязнение сети высшими гармониками тока (5-я, 7-я, 11-я, 13-я

гармоники). Установки Keneng MSC и FC объединяют ступени высоковольтных конденсаторных батарей и бессердечниковые реакторы фильтрации.

Индуктивность реактора и емкость конденсатора настраиваются в последовательный резонанс напряжений на частоту конкретной гармоники. На резонансной частоте сопротивление ветви стремится к нулю, и ток высшей гармоники беспрепятственно стекает в фильтр, не проникая в питающую энергосистему.

Одновременно на промышленной частоте 50 Гц фильтр работает как источник емкостной мощности, повышая коэффициент мощности предприятия до 0,98–0,99.

Технологические комплексы плавки гололеда DC Deicer

Образование ледяных муфт на проводах и грозозащитных тросах воздушных линий электропередачи в зимний период приводит к схлестыванию проводов, обрыву фаз и механическому разрушению сотен анкерных металлических опор на протяжении сотен километров.

Комплексы плавки гололеда Keneng DC Deicer представляют собой мощные тиристорные выпрямительные подстанции постоянного тока.

Принцип действия основан на кратковременной подаче на предварительно закороченную и отключенную от сети линию электропередачи постоянного тока силой до 3000–6000 А.

Постоянный ток равномерно разогревает провод по всей длине за счет джоулева тепла, вызывая быстрое таяние и сброс ледяной корки за 20–40 минут без риска перегрева и отжига металлических жил провода.

Монтаж, пусконаладка и эксплуатационные регламенты

Монтаж насыщающихся реакторов ETT и систем FACTS выполняется строго в соответствии с проектной документацией завода-изготовителя. При установке реакторов в высоковольтные вентили проверяются моменты затяжки контактных болтов ошиновки и герметичность штуцеров шлангов охлаждающей деионизованной воды.

Перед вводом в эксплуатацию выполняется измерение активного сопротивления обмотки постоянному току прецизионным мостом, контроль вольт-амперной характеристики перемагничивания сердечника и проверка сопротивления изоляции.

В системах SVC и SVG проверяется калибровка датчиков тока и напряжения, а также функционирование оптических каналов передачи синхронизирующих импульсов.

Порядок формирования технического задания и заявки

Для подбора систем компенсации реактивной мощности Keneng SVC или SVG направьте однолинейную схему распределительного устройства, график суточного потребления активной и реактивной мощности (P, Q), класс номинального напряжения и целевые требования к коэффициенту мощности cos φ и коэффициенту

несинусоидальности THD.

При заказе защитных анодных реакторов серий ETT или LTT укажите точную маркировку заменяемого дросселя, тип силового тиристора, номинальный рабочий ток вентиля и способ охлаждения (водяное или воздушное). Заявки и опросные листы направляйте на электронный адрес zakaz@spare24.ru.