Быстродействующее одноступенчатое регулирование напряжения автотрансформаторов. Опыт эксплуатации линий электропередачи 500 и 750 к В с регулированием коэффициента трансформации автотрансформаторов под нагрузкой (РПН) показывает, что РПН заметно снижает надежность эксплуатации трансформаторного оборудования вследствие низкой надежности встроенных переключающих устройств и появления повьппенных перенапряжений на ответвлениях (в линиях 500 и 750 кВ из-за этого РПН практически не используются). Кроме того, встроенное РПН у автотрансформаторов 750 кВ, мощность которых ограничена транспортными габаритами, приводит к ее снижению на 25-30%, что вызывает необходимость увеличения количества автотрансформаторов и соответствующей высоковольтной аппаратуры. В связи с низким быстродействием переключателей (время перехода из одного крайнего положения в другое составляет десятки секунд) РПН не может использоваться для снижения перенапряжений и повышения устойчивости в аварийном и послеаварийном режимах, что снижает эффективность их применения в автотрансформаторах на напряжение 750 кВ и вьипе.

Указанные трудности потребовали разработки и внедрения быстродействующего одноступенчатого регулирования напряжения автотрансформаторов, позволяющего быстро снижать коэффициент трансформации при наиболее тяжелых коммутациях.

Создание такой схемы с увеличенной степенью коммутаций оказалось возможным благодаря резисторам, которые используются в ней и как мощный токоогранишвающий элемент, и как средство ограничения перенапряжений. Это позволяет также применить схему не только для ограничения перенапряжений при коммутации линии электро-передаш, но и для регулирования напряжения, а тем самым и снижения потерь от короны в нормальных режимах.

Применение таких схем для автотрансформаторов 750/330 кВ позволяет повысить их мощность с 1000 до 1500 МВ-А. Технико-экономический эффект от применения схемы быстродействующего одноступенчатого регулирования напряжения в электропередачах достигается вследствие снижения потребности в шунтирующих реакторах, снижения потерь электроэнергии в электропередаче за счет продольного и поперечного регулирования напряжения в нормальных режимах [II].

Применение резисторных установок в дальних электропередачах. Развитие техники дальней передачи электроэнергии переменным током при ультравысоком напряжении, а именно переход к напряжению бф, в том числе на уникальных по длине участках линии - ДО 700 км, и применение линий с повышенной пропускной способностью требуют дальнейшего совершенствования средств ограничения внутренних перенапряжений. Вследствие ограниченных возможностей защитных аппаратов возникает необходимость непрерывного управляемого демпфирования переходных электромагнитных процессов в от-

личие от дискретного и неуправляемого демпфирования при работе разрядников и ограничителей перенапряжений.

Для решения поставленной задачи необходимо обеспечить автономное, т.е. без угастия автоматики и коммутационной аппаратуры, подключение резисторной установки к защищаемому объекту при возникновении перенапряжений, способность аккумулирования, а затем рассеяния избыточной энергии, поступающей в линию электропередачи в аварийном режиме в течение времени действия резервных релейных защит, и, наконец, плавное или ступенчатое отключение резисторной установки. Указанные требования удовлетворяются защитными устройствами, подключаемыми по концам электропередачи через трансформаторы [И].

Резисторную установку подключают в цепь статического компенсатора параллельно силовому реактору или вместо силового реактора перед коммутацией линии, а также при возникновении перенапряжений. Отключение резистора осуществляют путем плавного уменьшения угла зажигания гиристорного ключа статического компенсатора. При этом эффективное сопротивление установки постепенно увеличивается, не вызывая перенапряжений, возникающих обычно при отключении мощных установок.

Дпя радикального ограничения перенапряжений необходимо подключение резистора с сопротивлением, примерно соответствующим волновому сопротивлению линии. При этом мощность, рассеиваемая резистором, будет примерно равна мощности пинии, т.е. в 3-5 раз больше мощности статического компенсатора. Подключение резисторных установок такой мощности должно выполняться специальным устройством.

Суммарная мощность резисторов, подключаемых к обмотке низкого напряжения, может значительно превышать мощность этой обмотки, так как длительность подключения мала и апериодическая составляющая тока в обмотке демпфируется при включении резистора.

Особенностью схемы является многофункциональность использования оборудования без утяжеления режимов его работы, так как управляемое резисторное устройство может быть использовано не только для ограничения перенапряжений, но и для повышения динамической устойчивости электропередачи.

Использование мощных управляемых резисторных установок для демпфирования переходных процессов и ограничения вынужденных перенапряжений позволяет решить одну из наиболее грудных проблем создания дальних электропередач ультравысокого напряжения - ограничение внутренних перенапряжений до 1,6С/ф и ниже без утяжеления требований к функциям сетевых выключателей, автотрансформаторов и другого традиционного оборудования [11].

3.8. ОГРАНИЧЕНИЕ АВАРИЙНЫХ

И КОММУТАЦИОННЫХ ТОКОВ С ПОМОЩЬЮ РЕЗИСТОРОВ

Ограничение чрезмерных токов при авариях и коммутациях с помощью силовых резисторов основано главным образом на демпфировании переходных и высокочастотных процессов и в меньшей мере на увеличении суммарного сопротивления цепи, в которой производится ограничение тока. В отличие от условий ограничения перенапряжений при применении резисторов для ограничения токов нельзя, как правило, использовать подключение резисторов выключателем или искровым промежутком. Резистор должен быть включен в цепь тока с началом коммутационного или аварийного процесса. В настоящее время схемы с бетэловыми резисторами используются для ограничения коммутационных и аварийных токов в установках продольной емкостной компенсации (УПК), в шунтовых конденсаторных батареях (БСК), в цепи короткозамыкателей, в нейтрали силовых трансформаторов и автотрансформаторов и т.п.

В СССР сооружены и эксплуатируются наиболее мощные в мире УПК.

Введение в индуктивную цепь электропередачи продольной емкости резко увеличивает токи при КЗ, особенно в переходных процессах, а также при синхронных и асинхронных качаниях. Вследствие этого на выводах УПК появляются большие перенапряжения, для защиты от которых параллельно этим выводам устанавливается разрядник. При пробое разрядника большая емкость УПК разряжается через небольшую индуктивность ошиновки, что вызывает большой ударный ток с большой крутизной нарастания из-за высокой частоты разряда. Имеющийся опьгг перезаряда в аналогичных цепях (форсировка шунтовых конденсаторных батарей) показал, то аппаратура не вьщерживает таких токов, даже если их амплитуда не превышает допустимую, поэтому в цепях разрядников устанавливаются резисторные демпфирующие устройства.

Следует отметить, что за рубежом (Швеция, Финляндия, США) используются быстродействующие разрядники и резисторы с малым сопротивлением средней энергоемкости из сплавов высокого сопротивления. В СССР такое оборудование бьшо разработано и выпущено в единственном экземпляре. В дальнейшем бьшо предложено устройство защиты УПК путем установки открытых искровых промежутков параллельно одной половине выключателя, шунтирующего УПК, а демпфирующего резистора - параллельно другой [70].

Схема защиты (рис. 3.14) каждой из двух секций УПК на подстанции в энергосистеме "Мир" содержит главный разрядник 2, шунтирующий секцию при протекании сквозных токов внешних КЗ, выключатель 1, с помощью которого осуществляется оперативное шунтирование УПК (вручную и от устройств автоматики), и резисторное успокаивающее устройство 3. Оно предназначено для ограничения тока