Мощность кз системы: Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования – РТС-тендер

1.5. Мощность короткого замыкания

При выборе
выключателей его номинальный ток
отключения сопоставляют с величиной
тока КЗ, которая имеет место в расчётный
момент отключения повреждения.
Соответственно, если этот выбор
производится по номинальной мощности
отключения, то она должна быть сопоставлена
с так называемой мощностью КЗ

,

где
– ток КЗ в расчётный момент времени,– среднее номинальное напряжение той
ступени, где установлен выключатель.

В относительных
единицах при
мощность равна току,
откуда.

Поэтому расчёты
можно вести непосредственно для мощностей
КЗ. Мощность отключения выключателя по
ГОСТу 687-70 даётся при наибольшем рабочем
напряжении.

Роль отдельных
элементов электрической системы в
формировании переходного процесса
оценивается с энергетической точки
зрения, так как основа физических
процессов, протекающих в электрических
и магнитных цепях – электромагнитные
явления, обусловленные наличием
электромагнитного поля. Любой режим
энергосистемы характеризуется
определёнными запасами электромагнитной
энергии в её элементах.

Для выражения
энергии магнитного поля электрической
машины можно воспользоваться уравнением
Максвелла для контура

,

где
– напряжение на зажимах контура,– сопротивление обмотки,– ток в обмотке,– потокосцепление.

Найдём энергию,
запасённую в магнитном поле, выраженную
через токи и индуктивности. Для этого
предположим, что машина неподвижна,
следовательно, собственные
и взаимныеиндуктивности постоянны. Полная мощность
на зажимах равна

.

Здесь
– мощность, рассеиваемая в сопротивлении,
а остальные члены выражения представляют
собой мощность, запасённую в магнитном
поле, так как машина неподвижна.

Учитывая, что
и т.д., и интегрируя по времени при нулевых
начальных условиях, получаем полную
энергию, запасённую в магнитном поле
машины:

. (1.30)

Энергия, запасённая
в электрическом поле машины, не
учитывается, так как она значительно
меньше по сравнению с энергией, запасённой
в магнитном поле. Так как в дальнейшем
рассматриваются процессы только в
симметричной машине, можно принять
,.
Учитывая также симметрию токов и заменяя
мгновенные значения токов на действующие,
получим выражение для вычисления
действующего значения энергии, запасённой
в магнитном поле машины:

. (1.31)

В уравнениях
(1.30) и (1.31) не учитывается энергия,
запасённая в магнитном поле обмотки
возбуждения. Для учёта энергии обмотки
возбуждения используется выражение

,

где
,– соответственно индуктивность и ток
обмотки возбуждения, приведенные к
статорной обмотке. Для генератора
ТВВ-500-2, например, значение энергии
обмотки возбуждения в режиме холостого
хода составляетДж, в нормальном и послеаварийной режимах
–Дж. Поскольку параметры статорных и
роторных цепей типовых машин – величины
одного порядка, можно сделать вывод,
что энергия, запасённая в обмотке
возбуждения, соизмерима с энергией,
запасённой в статорной цепи, поэтому в
расчётах энергии магнитных полей
генераторов её необходимо учитывать.
В режиме КЗ энергия, запасаемая в обмотке
машины составляет порядкаДж, таким образом, разность энергий
режима КЗ и нормального режима составляетДж.

Для генератора
ТВВ-500-2 в качестве блочного используется
трансформатор типа ТДЦ-630000/330; его
энергия, запасаемая в нормальном режиме,
составляет порядка
Дж, а в режиме КЗ –Дж. Таким образом, разность энергий в
нормальном режиме и режиме КЗ составляетДж.

Для высоковольтной
линии энергия электрического и магнитного
полей на элементе
определяется выражениями:

,
, (1.32)

где
и– удельные индуктивность и ёмкость
линии соответственно.

Интегрируя
выражение (1.32) по длине линии, получим
выражение для полной энергии магнитного
и электрического полей высоковольтной
линии:

,
.

Учитывая, что
,,
и заменяя мгновенные значения токов и
напряжений на действующие, получим
выражения для действующих значений
запасённых энергий:

,
.

Предположим, что
энергия, вырабатываемая генератором
ТВВ-500-2, передаётся с помощью двухцепной
ЛЭП, выполненной проводом АСО-600 под
напряжением 330 кВ; при этом энергия,
запасаемая в магнитном поле линии в
нормальном режиме, составляет около
Дж, а в режиме КЗ –Дж. Таким образом, разность энергий
составляетДж. Следовательно, приращение энергий
при возникновении КЗ в энергосистеме
в генераторе, трансформаторе и линии
электропередачи имеет одинаковый
порядок и эти элементы должны быть
учтены при анализе переходных процессов
в энергосистемах.

Энергия, запасаемая
в электрическом поле ЛЭП, на порядок
меньше и составляет около
Дж.

Аналогичные
выражения можно записать для определения
величины энергии, запасаемой в
электромагнитном поле любого элемента
электрической системы.

При быстром
переходе от одного установившегося
режима к другому количество энергии в
полях элементов цепи от предшествующего
установившегося не соответствует
количеству энергии в полях, которые
должны быть в новом установившемся
режиме после происшедших изменений,
поэтому возникает переходный процесс.
Следовательно, разностью энергетических
уровней предшествующего нормального
режима (н.р) и послеаварийного
установившегося режима (п.а.р) каждого
элемента электрической системы

можно охарактеризовать
роль этого элемента в формировании
переходного процесса.

Очевидно, что роль
элемента цепи зависит от его удалённости
от точки КЗ. На разность энергетических
уровней влияет и абсолютное значение
запасаемой энергии.

Описанный
энергетический подход может быть
применён также при эквивалентировании
расчётной схемы для определения тех
частей схемы, где рассматриваемое КЗ
несущественно изменяет предшествующий
режим. Эти части схемы могут быть
представлены эквивалентными сопротивлениями
и ЭДС.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
К ГЛАВЕ 1

1.
Короткие замыкания. Причины, виды,
последствия.

2. Назначение
расчётов токов КЗ. Основные требования
и допущения.

3.
Система относительных величин (единиц).

4. Формулы для
определения сопротивлений основных
элементов энергосистем в именованных
единицах.

5. Формулы для
определения сопротивлений основных
элементов энергосистем в относительных
единицах.

6. Модели синхронных
генераторов, силовых трансформаторов
(автотрансформаторов), линий электропередачи,
кабелей, реакторов, электрических
двигателей, обобщённой нагрузки, системы
для расчёта токов КЗ.

7. Эквивалентные
преобразования электрических схем
(преобразование двух параллельно
включённых источников ЭДС с различными
ЭДС и внутренними сопротивлениями,
преобразование звезды в треугольник и
обратное преобразование).

8. Порядок расчёта
тока КЗ в именованных единицах.

9.
Порядок расчёта тока КЗ в относительных
единицах.

10. Точное и
приближённое приведение коэффициентов
трансформации при выполнении расчётов
токов КЗ.

11.
Мощность КЗ.

12. Влияние отдельных
элементов энергосистемы в формировании
переходного процесса.

13. Порядки величин
энергий, запасаемых в генераторах,
трансформаторах и линиях электропередачи.

ЗАДАЧИ К ГЛАВЕ 1

ЗАДАЧА 1. Произвести
расчёт сверхпереходного тока КЗ при
трёхфазном повреждении в точке
для схем участков энергосистемы,
приведенных на рис.1.16, именованных и
относительных базисных единицах с
точным и приближённым приведением
коэффициентов трансформации. Генераторы
до возникновения повреждения работали
в номинальном режиме.

Параметры основных
элементов схем приведены таблице.
Недостающие параметры элементов схемы
выбираются в следующем порядке: выбирается
количество (количество параллельно
включённых элементов должно быть не
менее двух, все параллельно работающие
элементы рекомендуется выбирать
однотипными) и мощность генераторов
(ТГ-турбогенераторы, ГГ-гидрогенераторы)
электростанции (ЭС), количество и мощность
трансформаторов ЭС (суммарная мощность
всех трансформаторов ЭС должна быть не
менее полной мощности всех генераторов),
параметры линии Л1 выбирается по
напряжению и мощности ЭС (должна передать
всю мощность ЭС), длина линии Л2 выбирается
по напряжению обмотки среднего напряжения
трёхобмоточного трансформатора или
автотрансформатора подстанции (п/ст).
Погонные сопротивления линий выбираются
из приложения 4.

а)

б)

Рис.1.16 Схемы для контрольного задания
1

№ п.п.	Последняя цифра шифра	Схема на рис.1.11	Тип генераторов	, МВт	Мощность (авто) трансформаторов п/ст, МВА	Сопротивление системы, Ом
1	1	а)	ГГ	190-230	120-150	19
2	2	а)	ТГ	390-450	120-150	17
3	3	а)	ТГ	590-630	200-260	27
4	4	а)	ГГ	750-810	200-260	25
5	5	а)	ГГ	1150-1400	800-1000	29
6	6	а)	ТГ	1600-1800	900-1000	21
7	7	б)	ТГ	50-60	120-140	13
8	8	б)	ТГ	90-100	120-140	15
9	9	б)	ТГ	180-210	150-260	17
10	0	б)	ТГ	390-420	190-260	19

Результаты расчётов
токов КЗ представить в виде таблицы.

	ЭДС генераторов ЭС	Результирующее сопротивление ветви КЗ	Токи КЗ, кА
Именованные единицы (точное приведение коэффициентов трансформации)
Именованные единицы (приближённое приведение коэффициентов трансформации)
Относительные базисные единицы (точное приведение коэффициентов трансформации)
Относительные базисные единицы (приближённое приведение коэффициентов трансформации)

ЗАДАЧА 2. Произвести
расчёт сверхпереходного тока КЗ для
заданного участка энергосистемы
(рис.1.17) при трёхфазном КЗ в точке
в именованных и относительных базисных
единицах с точным и приближённым
приведением коэффициентов трансформации.
Синхронные электродвигатели до
возникновения повреждения работали с
нагрузкой 90% от номинальной, асинхронные
– 80%. Параметры элементов схем приведены
таблице. Длина кабеля выбирается по
напряжению. Студенты, последняя цифра
шифра студенческого билета, которых
нечётная – расчёт производят для точки,
чётная – для точки.

а)б)

Рис.1.17 Схемы для контрольного задания
2

№ п.п.	Последняя цифра шифра	Схема на рис.1.16	, МВА	, МВА	, МВАр	, МВА	, МВт	, МВт	Ток реактора, кА
1	1	а)	500	50-150	17	11			0,63
2	2	б)	2100	90-140			50,4	70,4
3	3	а)	700	70-150	17	11			0,63
4	4	б)	2300	110-210			51,25	90,63
5	5	а)	700	140-210	17	13			0,63
6	6	б)	2500	160-210			36,3	30,8
7	7	а)	900	150-220	33	15			2,5
8	8	б)	2700	210-300			310,0	51,0
9	9	а)	1500	190-260	67	17			2,5
10	0	б)	2900	260-410			310,0	71,25

Мощность короткого замыкания

Нормальный рабочий режим в системах электроснабжения может внезапно прерваться в результате аварийной ситуации, в частности – короткого замыкания. Подобное состояние возникает из-за поврежденной изоляции элементов сети и электрооборудования. Для того чтобы эффективно противостоять этому явлению, следует хорошо знать его основные параметры, в том числе – мощность короткого замыкания. Этот параметр позволяет вычислить формула, используемая для вычислений тока КЗ.

Содержание

Виды коротких замыканий

Понятие короткого замыкания заключается в непосредственном непреднамеренном соединении любых двух точек, расположенных на различных фазах, нулевом проводе или земле. Вариантов таких соединений может быть очень много, и все они не предусмотрены нормальными условиями эксплуатации установок, оборудования и сетей.

Среди основных видов КЗ следует отметить однофазное и трехфазное. В первом случае одна из фаз замыкается и взаимодействует с нулевым проводом или землей. Аналогичные явления наблюдаются во время обрывов проводов и одновременных замыканий двух разных фаз.

При трехфазном коротком замыкании хорошо заметна определенная симметрия, так как все фазы находятся в одних и тех же условиях. Поэтому токи в каждой из них будут одинаковыми. Другие виды КЗ относятся к несимметричным, поскольку фазы попадают в неодинаковые условия. В результате, токи и напряжения получаются с искаженной амплитудой, в зависимости от конкретных условий аварии.

Следует учесть, что при коротком замыкании происходит заметное снижение общего электрического сопротивления в системах. Это приводит к резкому увеличению токов во всех ветвях сетей и одновременному снижению напряжения на отдельных участках.

Среди основных причин, вызывающих аварийные ситуации подобного рода, можно выделить следующие:

• Нарушенная изоляция в токоведущих частях. Причинами становится ее неудовлетворительное состояние, естественное старение, механические повреждения, постоянное воздействие перенапряжений.
• Поврежденные опоры и провода ЛЭП из-за неудовлетворительного состояния, негативного влияния ураганных ветров, гололеда, раскачивания проводов и т.д.
• Ошибочные действия персонала при выполнении различных операций. Например, разъединители отключаются, находясь под нагрузкой или включаются на заземление, оставленное по ошибке.

Причинами большинства повреждений являются конструктивные недостатки, несовершенное оборудование, ошибки, допущенные при проектировании и в процессе монтажа. Отрицательную роль играет использование оборудования в ненормативных режимах, неправильный и неудовлетворительный уход за ним.

Изменение тока в аварийном режиме

В аварийном режиме ток теряет свои постоянные характеристики и подвергается заметным изменениям. В самое первое мгновение он резко увеличивается, после чего происходит его затухание до определенной величины. Далее в работу вступает АРВ – автоматический регулятор возбуждения, под влиянием которого ток доходит до установленного уровня. Этот период известен под названием переходного процесса. Временные рамки наступившего короткого замыкания начинаются со времени изменений токового уровня и заканчиваются отсоединением КЗ.

Различные показатели тока на протяжении всего периода используются для исследований динамической и термической устойчивости аппаратуры, избрания нужных уставок релейной защиты.

В любой сети присутствуют различные типы сопротивлений индуктивного типа. В момент возникновения КЗ они создают определенные препятствия и не позволяют току мгновенно переменяться. То есть, изменения все-таки происходят, но не скачкообразно, а в нарастающем порядке от обычного показателя до аварийного.

Для того чтобы упростить расчетную и аналитическую работу, ток в период перехода условно разделяется на две составные части – апериодическую и периодическую. Первая компонента считается неизменной токовой составной частью. Она появляется в самом начале КЗ и довольно скоро снижается до нулевой отметки.

Периодическая токовая часть в начальном периоде получила такое же название тока КЗ. Он тоже называется сверхпереходным, поскольку для его вычислений замещающая схема дополняется сверхпереходным сопротивлением генераторной установки и сверхпереходной ЭДС. Данная величина применяется при назначении уставок или, когда требуется проверить восприимчивость к току релейной защиты.

По завершении переходного периода периодический ток становится постоянно действующим током короткого замыкания. В этот момент как раз затухает апериодическая компонента, и вступает в действие АРВ. Таким образом, полная величина тока КЗ будет состоять из суммы обеих компонент, действующих в каждый временной отрезок переходного процесса. Полный ток с максимальным мгновенным показателем известен, как ударный ток короткого замыкания, рассчитываемый при анализе динамической устойчивости электрооборудования.

Испытания и выбор нужных уставок для защитных устройств

Как уже было отмечено, выбор наиболее подходящих параметров релейной защиты и уставок осуществляется с использованием сверхпереходного или начального тока короткого замыкания. В первую очередь это связано с простотой расчетов данной величины.

Анализируя варианты защиты с быстродействием или небольшими выдержками времени, с использованием начального тока, специалисты обычно не принимают во внимание апериодическую составляющую. Использовать ее в расчетах не имеет смысла, поскольку затухание происходит очень быстро – в течение 0,05-0,2 секунды. Этот промежуток гораздо ниже времени срабатывания рассматриваемых защитных устройств.

Если питание сети осуществляется от мощной энергетической системы, ее генераторы оснащаются автоматическим регулятором возбуждения – АРВ, обеспечивающим поддержку на шинах постоянного напряжения. Когда на этом участке возникает КЗ, величина периодической токовой составляющей остается без изменений. Это дает возможность анализировать с помощью начального тока работу релейной защиты и ее поведение при любых задержках по времени.

В сетях, получающих питание от генераторных установок или систем с установленной ограниченной мощностью, при наступлении КЗ напряжение на шинах уже не будет постоянным, а подвергнется изменениям в широком диапазоне. Величины начального и установившегося токов не будут равны между собой. Теоретически, для расчетов защитных систем можно было бы воспользоваться установившимся током короткого замыкания. Однако сложности с его расчетами привели к тому, что на практике в большинстве случаев применяются показатели начального тока, не вызывая заметных погрешностей.

Подобная ситуация объясняется несколькими факторами. В первую очередь, это увеличенное переходное сопротивление в аварийном месте, оказывающее более сильное влияние на установившийся ток, нежели на начальный. Кроме того, нельзя исключить воздействие нагрузочных токов и других явлений, обычно не принимаемых во внимание при расчетах. В связи с этим, данные по установившемуся току довольно условные, что приводит к большой погрешности в конечном результате.

Мощность КЗ и начальный ток

При возникновении трехфазного КЗ, сопротивление и ЭДС в каждой фазе будут совпадать друг с другом, поскольку для всех фаз соблюдаются совершенно одинаковые условия. Такое замыкание называется симметричным, а его расчеты довольно простые. Вполне достаточно рассчитать одну фазу, а затем полученные результаты применить к двум остальным.

Расчет токов и напряжений в симметричных системах начинается со схемы замещения, составляемой с заменых ее отдельных компонентов соответствующими активными и реактивными сопротивлениями. Источники питания отмечаются с указанием ЭДС или напряжения на выходных клеммах. Трансформаторы, генераторы и другие устройства обладают сопротивлениями, определяемыми в их технических паспортах. Эти данные также вводятся в расчеты.

Особый порядок расчетов токов КЗ применяется при подключении к системам с неограниченной мощностью. В этом случае рассматриваются мощные источники питания, у которых напряжение на шинах не изменяется, вне зависимости от места возникновения короткого замыкания. Показатели сопротивления в таких системах условно принимаются за нулевое значение.

На практике систем с неограниченной мощностью просто не существует, тем не менее, они широко применяются при выполнении расчетов коротких замыканий. Понятие неограниченной мощности актуально лишь когда величина ее внутреннего сопротивления будет значительно ниже сопротивления внешних деталей и компонентов, расположенных между шиной и местом КЗ.

Системы питания с ограниченной мощностью обладают достаточно высоким сопротивлением в точке короткого замыкания. Поэтому его величина обязательно учитывается при расчетах тока КЗ. В некоторых случаях сопротивление системы определяет не ток, а мощность короткого замыкания, присутствующая на шинах подстанции и представляющая собой условную величину.

Негативные последствия коротких замыканий

При возникновении аварийной ситуации, связанной с коротким замыканием, заметно возрастает ток и снижается напряжение. Подобные изменения чаще всего приводят к опасным последствиям:

• Повышение тока и активное сопротивление цепи способствуют выделению большого количества тепла в течение короткого времени. В совокупности с электрической дугой, высокая температура наносит большие повреждения окружающей обстановке. Чем выше ток и время его действия, тем больше размеры разрушений. Достигая неповрежденного оборудования, поражающие факторы наносят повреждения изоляции и токоведущим частям.
• Пониженное напряжение вызывает сбой в работе потребителей. Особенно это касается асинхронных двигателей, у которых заметно снижается частота вращения. В некоторых случаях они просто остановятся и перестают работать. Перестают нормально функционировать системы освещения, при работе которых расходуется значительный объем электроэнергии.
• Увеличенное скольжение приводит к росту потребления реактивной мощности асинхронными агрегатами. После отключения КЗ возникает ее дефицит, и напряжение в сети начинает лавинообразно снижаться, вплоть до полного прекращения работы.
• Спад напряжения нарушает устойчивую параллельную работу генераторов. В результате, система питания распадается, электроснабжение потребителей прекращается.

Что такое уровень короткого замыкания?

7 сентября 2020 г. —
Объяснение электричества

Как Оператор системы электроснабжения, мы обеспечиваем сбалансированность спроса и предложения, а также безопасную и надежную передачу электроэнергии по сети. Для этого нам нужно управлять ключевыми свойствами электричества, такими как частота или напряжение.

Еще одним важным параметром является Уровень короткого замыкания (SCL) . Но что это такое и почему это важно?

Уровень короткого замыкания — это величина тока, протекающего в системе во время неисправности. Эти неисправности могут быть вызваны ударом молнии, погодными условиями или отказом оборудования. Во время КЗ в системе видно прямое соединение с землей и в нее течет ток от всех источников. SCL жизненно важен во время такой неисправности, поскольку он помогает нам поддерживать напряжение в системе.

Чем сильнее ток, тем мощнее система

Если возникнут помехи, более мощная система быстро их погасит. Это точно так же, как прочный мост с усиленными соединениями будет шататься, но быстро осядет под действием силы. Если мы используем систему с низким SCL, восстановление после сбоя может занять больше времени.

Почему SCL ниже, чем раньше?

Большая угольная и газовая генерация создает в пять раз больше тока повреждения по сравнению с ветровой и солнечной энергетикой. Генерация мощностью 100 МВт обеспечит уровень короткого замыкания в районе 500-700 МВА. Ветряные электростанции ограничены номиналом их электронного компонента, поэтому тот же уровень генерации может обеспечить только около 100 МВА SCL.

В этом году мы наблюдали длительные периоды безугольной выработки электроэнергии из-за низкого спроса. Более высокая доля нашей генерации приходится на возобновляемую генерацию, что, как мы указывали выше, означает, что в системе меньше SCL. В свою очередь, небольшое количество SCL может создать для нас проблемы с работоспособностью.

Причина этого в том, что при низком уровне SCL любое изменение напряжения вызывает большее возмущение, которое распространяется дальше. Если оставить их без внимания, эти помехи могут отключить генерацию или сделать всю систему нестабильной, что может привести к повреждению оборудования.

Аналогичным образом, если значение SCL слишком низкое, наша сетевая защита, которая размыкает цепь для защиты, может пропустить ошибку и оставить сеть в небезопасном и нестабильном состоянии. Это не проблема, поскольку у нас есть опыт безопасного управления энергосистемой с низким SCL.

Что делать с низким уровнем SCL системы?

Традиционно у нас был необходимый уровень SCL от всей генерации, которая работает для обеспечения энергетических потребностей страны. Поскольку сейчас мы наблюдаем нехватку SCL в некоторых областях, нам необходимо пополнить наш SCL из других источников и искусственно внедрить SCL в сеть.

В ESO мы работаем над этим в рамках нашего проекта NOA Stability Pathfinder. Мы определили области сети, где требуется дополнительная поддержка, и мы обращаемся к владельцам передачи и коммерческим сторонам, чтобы предоставить нам дополнительные возможности для подачи тока в систему.

Мы также работаем над рабочей группой по формированию сетки и рынком стабильности будущего, чтобы обеспечить удовлетворение этих потребностей.

Часть решений, вероятно, будет включать синхронные конденсаторы. Они похожи на традиционные генераторы угля или газа, но мы просто получим поддержку SCL без энергии и без необходимости сжигать топливо, выделяющее CO2.

Другим более инновационным решением, которое мы изучаем, является SCL и поддержка стабильности от ветра, солнца и аккумуляторов за счет новой технологии формирования сетки. Проект создан для того, чтобы позволить всем технологиям и поставщикам конкурировать за внедрение инноваций и получение нужного уровня SCL по минимальной цене.

SCL — это лишь одна из наших будущих задач в области эксплуатации, и мы прилагаем все усилия, чтобы определить и решить их, продвигаясь к нашей цели — к 2025 году с нулевым выбросом углерода.

Роль мощности короткого замыкания для стабильности сети | Энергия

Роль мощности короткого замыкания для
стабильность сети 

По мере роста числа случаев перехода на возобновляемые источники энергии и увеличения вывода из эксплуатации более традиционных электростанций, работающих на ископаемом топливе, потребность в мощности короткого замыкания (SCP) никогда не была выше. Здесь мы рассмотрим роль, которую SCP играет в поддержке стабильности энергосистемы, и ее неотъемлемую часть в рамках Фазы 2 программы National Grid Stability Pathfinder Program.

 

Генерируемый с помощью синхронных конденсаторов, SCP является ключевым компонентом в стабилизации энергоснабжения сети для возобновляемых источников энергии, таких как наземный и морской ветер. SCP обеспечивает необходимую мощность для системы высокого напряжения, необходимую для обеспечения непрерывности и надежности подачи в сеть, что в противном случае привело бы к ненужным отключениям электроэнергии. Мощность короткого замыкания также играет важную роль в обнаружении неисправностей в сети и имеет важное значение для устранения этих неисправностей. Кроме того, он обеспечивает необходимую мощность для поддержания уровня напряжения в случае неисправности.

 

Традиционно SCP создавался как побочный продукт работы крупномасштабной электростанции. Но с выводом из эксплуатации традиционных электростанций рост использования возобновляемых источников энергии привел к появлению недостатков в сети, которые необходимо компенсировать. Это связано с тем, что крупные электростанции, работающие на ископаемом топливе, производят значительно более высокие уровни мощности короткого замыкания, чем эквивалентная возобновляемая генерация аналогичной выходной мощности. При работе с более высоким коэффициентом возобновляемой генерации могут возникнуть эксплуатационные проблемы, связанные с потенциальными изменениями напряжения, вызывающими помехи, которые могут привести к отключению генерирующего оборудования или, что еще хуже, к нестабильной работе всей системы. Поэтому необходимо резервное решение, чтобы избежать сбоев или того, что может привести к полному краху системы.

 

И это решение? Мощность короткого замыкания.

 

Ральф Моргенштерн, менеджер по продажам Siemens Energy, поясняет: «Если вы думаете, что электроэнергия, поступающая в сеть, немного похожа на воду, текущую по трубе, но затем появляется дыра, вызывающая утечку, которая может снизить подачу до такой уровне это может привести к коллапсу системы. Резервный резервуар для воды или, в данном случае, мощность короткого замыкания, генерируемая синхронным конденсатором, не только помогает определить, где возникла неисправность, но и обеспечивает необходимое пополнение или, в реальном выражении, напряжение для поддержания подачи».

 

Технология синхронного конденсатора

 

Для генерации SCP необходима технология синхронного конденсатора. Далеко не новинки в этом районе, эти генераторы активно использовались в 1950-х, 60-х и 70-х годах для управления напряжением в сети путем обеспечения реактивной мощности. И в последнее время они добились всемирного возрождения своей роли в обеспечении стабильности сети за счет создания мощности короткого замыкания и инерции для динамических нагрузок.

 

Также помогая стабилизировать сеть за счет восстановления напряжения во время сбоев, Siemens Energy является одним из ведущих мировых производителей этой технологии, поставляющим широкий спектр генераторов с защитой от короткого замыкания мощностью более 2000 МВА.

 

Поддержка фазы 2 программы National Grid Stability Pathfinder Program

 

И именно эта технология будет играть ключевую роль в обеспечении питания при коротком замыкании для развертывания фазы National Grid Stability Pathfinder Program 2.

 

«Мы уже работаем с клиентами над рядом проектов на этапе 1 программы, в которой особое внимание уделяется инерции и частоте в Англии и Уэльсе. вокруг предоставления SCP восьми конкретным целевым «слабым» точкам энергосистемы в Шотландии». сказал Стив Клиффорд, руководитель отдела продаж и тендеров Siemens Energy.

 

«Место было специально выбрано для второго этапа, учитывая более высокую долю морских и наземных возобновляемых источников энергии в Шотландии по сравнению с другими частями Великобритании. Имея за последние 10 лет опыт предоставления аналогичных услуг по электроснабжению при коротком замыкании не только дома, но и по всему миру, команда имеет хорошие возможности для выполнения поставленных задач. И мы задействовали инновации в полную силу, оптимизировав наши трансформаторы и синхронные конденсаторы, чтобы обеспечить наилучшие требования к мощности короткого замыкания и предложить нашим клиентам услуги», — добавляет он.

 

Технология с конкурентным преимуществом

 

Являясь одним из крупнейших мировых производителей высокопроизводительных синхронных конденсаторов, компания Siemens Energy владеет одними из самых больших и эффективных генераторов. И именно этот опыт создания действительно оптимизированных решений дает клиентам реальное конкурентное преимущество.

 

Ральф добавляет; «Одной из наших сильных сторон является гибкость и опыт, необходимые для выбора правильной технологии среди нашего широкого портфолио собственной продукции. Для Pathfinder 2 мы оптимизировали решение для достижения высокого уровня SCP на одной машине, что означает, что наши клиенты могут предложить наиболее экономичное и технически выгодное решение.

 

«Наш опыт в разработке решений, которые включают в себя некоторые из наиболее эффективных доступных генераторов, также означает, что мы можем предложить максимальную экономию средств и конечному потребителю. Таким образом, речь идет не только об отличной технологии, но и о том, чтобы предложить клиентам больше мощности за фунт! И это, безусловно, хорошо, я бы сказал».

 

В дополнение к высокооптимизированным технологиям Siemens Energy также предоставляет клиентам возможность полного обслуживания в рамках долгосрочных сервисных соглашений, охватывающих согласованный период. Возможность предоставить «комплексное решение», которое включает в себя установку и техническое обслуживание технологий, включая строительные работы и подготовку земли, среди других ключевых областей, является еще одной областью, от которой клиент может извлечь выгоду.

 

В будущем работа над новыми и инновационными способами обеспечения устойчивого энергоснабжения останется в центре внимания Siemens Energy.