Шунтирующие реакторы ОРУ

В каждый момент времени в энергосистеме должен существовать баланс реактивной мощности, т.е. потребление должно соответствовать генерации.

Физический смысл реактивной мощности сводится лишь к скорости изменения энергии магнитного поля, что необходимо при передаче энергии, например, из одной обмотки трансформатора в другую, или для электродвигателя, энергия статора передается ротору также с помощью переменного магнитного поля. Для получения реактивной мощности не требуется непосредственных затрат первичной энергии, однако при обмене энергией между генератором и потребителем в обмотках генератора и в сети возникают дополнительные потери активной мощности (снижение напряжения сети).

 

Источниками реактивной мощности являются синхронные электродвигатели, работающие с перевозбуждением, а также линии электропередач. Вырабатывая значительную реактивную мощность, может случится так, что напряжение повышается сверх установленных пределов. Потребителями избытка реактивной мощности и являются шунтирующие реакторы ОРУ. Оперативное обслуживание шунтирующих реакторов – аналогично обслуживанию силовых трансформаторов.

 

3 На Балаковской АЭС (Рис.2):

 

Параллельная работа блоков осуществляется: блока № 1 - на шины 220 кВ (Рис.2), а блоков № 2÷ 4 на шины 500 кВ (рис.3).

 

Рис.2 Система шин ОРУ-220 кВ.

 

Рис.3 Система шин ОРУ-500 кВ.

 

Связь шин 220 и 500 кВ осуществляется через автотрансформатор (АТ) связи, состоящий из трех однофазных автотрансформаторов (рис.4), мощностью по 267 МВА каждый (рис.5).

 

 

Рис.5 Фаза “А” автотрансформатора связи ОРУ-220/500 кВ.

 

Полная мощность АТ равна 801 МВА. Автотрансформатор предназначен для осуществления перетока мощности между шинами 220 кВ и 500 кВ.

При избыточной мощности на шинах 220 кВ, т.е. когда мощность блока №1 больше мощности потребляемой воздушными линиями (ВЛ) 220 кВ, избыток передается в сеть 500 кВ и наоборот. Предел передаваемой мощности через АТ ограничивается номинальной мощностью автотрансформатора.

Блок генератор-трансформатор состоит из турбогенератора ТВВ-1000 (рис.6) мощностью 1000 МВт, напряжением 24 кВи двух повышающих трехфазных трансформаторов мощностью по 630 МВА каждый (рис.7).

 

Рис.6 Турбогенератор ТВВ-1000

 

Рис.7 Внешний вид блочного трансформатора

 

На блоке № 1 каждый блочный трансформатор 1Т-1, 1Т-2 подключается на шины 220 кВ через " свой" выключатель, а на стороне 24 кВ трансформаторы соединены жестко (рис.8).

 

Рис.8 Токопроводы 24 кВ подключения блочных трансформаторов и ТСН.

 

 

На блоках № 2÷ 4 блочные трансформаторы жестко соединены со стороны 500 и 24 кВ. Суммарная мощность двух, параллельно соединенных, блочных трансформаторов позволяет выдавать номинальную мощность блока без ограничений и с учетом допустимой нагрузки.

 

Передача электрической мощности от генератора до блочных трансформаторов осуществляется по комплектным экранированным токопроводам, имеющим воздушное принудительное охлаждение (рис.9, 10, 11, 12).

 

 

Рис.9 Токопровод 24 кВ типа ТЭКНП.

Рис.10 Секция и разрез токопровода ТЭКНП-24.

 

Рис.12 Технологическая схема обдува ТЭКНП-24 кВ.

 

После блочных трансформаторов электрическая мощность передается по гибкой ошиновке на открытое распределительное устройство (ОРУ).

 

3.2. Назначение и характеристики ОРУ 220/500 кВ

 

ОРУ предназначено для распределения мощности АЭС в объединенной энергосистеме.

Для включения и отключения присоединений при нормальных и аварийных режимах ВЛ и блоков предназначены воздушные выключатели (ВВ) (ВВБК-220, ВВБК-500, рис 13, 14).

Рис.13 Воздушный выключатель ВВБК-220 кВ.

 

 

Рис.14 Воздушный выключатель ВВБК-500 кВ.

 

 

В воздушных выключателях гашение дуги осуществляется сжатым воздухом давлением 40 (кГс/см²). Сжатый воздух получают на компрессорной установке, оборудованной шестью компрессорами ВШВ-230, расположенными в помещении блока вспомогательных сооружений (БВС) ОРУ (рис15).

 

Для распределительного устройства 220 кВ применена схема с двумя рабочими и обходной системами шин, с одним выключателем на цепь. Каждое присоединение 220 кВ состоит из выключателя (рис.13), трансформатора тока (ТТ) (рис.16) и разъединителей (рис.17): линейного - ЛР, обходного - ОР, двух шинных - ШР-1, ШР-2 и заземляющих - 3Р-1, 3Р-2, 3Р-3, 3РЛ (рис.18).

 

 

 

Рис.15 Компрессоры типа ВШВ-230.

 

Рис.16 Трансформаторы тока присоединения 220 кВ.

 

 

Рис.17 Разъединитель присоединения 220 кВ.

 

При нормальной схеме ОРУ-220 кВ обе системы шин находятся в работе с фиксированным распределением всех присоединений (рис.1):

ВЛ АЭС, Ершов, Степная, 1Т-1, 1РТСН-1, 2 присоединены на первую систему шин (I С.Ш.), при этом включены ЛР и ШР-1.

ВЛ АЭС-2, Горный, 1Т-2, АТ, 2РТСН-1, 2 присоединены на вторую систему шин (IIС.Ш.), при этом включены ЛР и ШР-2.

 

 

 

Рис.18 Заземляющий разъединитель присоединения 220 кВ.

 

Шиносоединительный выключатель (ШСВ-220) нормально включен, он соединяет рабочие системы шин и обеспечивает необходимый переток мощности между ними. Фиксированное распределение присоединений повышает надежность схемы, т.к. при к.з. на шинах отключается ШСВ и только половина присоединений. Если повреждение на шинах устойчивое и требует ремонта оборудования, то отключившиеся присоединения запитывают от исправной системы шин. Перерыв в электроснабжении этих присоединений определяется длительностью переключений.

Принятая схема позволяет переводить присоединения с одной системы шин на другую, для планового ремонта шин, без перерыва электроснабжения потребителей. Для этого включают шинные разъединители на остающуюся в работе систему шин и отключают шинные разъединители выводимой в ремонт системы шин.

Обходной выключатель (ОВ) и обходная система шин (ОСШ) служат для возможности вывода в ремонт выключателя присоединения без перерыва питания. Для этого включают обходной и шинный разъединители (ОР и ШР) обходного выключателя и обходной разъединитель выводимого в ремонт

выключателя, затем включают ОВ, отключают выключатель присоединения и разбирают его схему.

Нормально ОВ включен, его разъединители ОР, ШР-1 и ШР-2 отключены. ОСШ-220 кВ находится под напряжением от ВЛ АЭС-1 (включен ОР ВЛ АЭС-I).

Для ОРУ-500 кВ применена схема с двумя системами шин и с четырьмя выключателями на три цепи, т.е. на каждое присоединение приходится 4/3 выключателя. Такая схема называется 4/3. Каждое присоединение этой схемы включено через два выключателя. Для отключения, например ВЛ Ключики, необходимо отключить ВВ-21 и ВВ-22, а для отключения блока № 2 соответственно ВВ-22 и ВВ-23.

В нормальном режиме все выключатели включены, обе системы шин находятся под напряжением. Для ремонта любого выключателя отключают его и разъединители, установленные по обе стороны выключателя. Достоинством схемы является то, что при ремонте любого выключателя или повреждениях на сборных шинах все присоединения остаются в работе. Так, например, при к.з. на IС.Ш. 500 кВ отключаются выключатели ВВ-11, 21, 31, ВРШ-1. Шины остаются без напряжения, но все присоединения, кроме реактора, сохраняются в работе.