Охлажденный конденсатор SC

из сталидля электросетидля сети

Обзор
Параллельно подключаемые синхронные конденсаторы используются для обеспечения кратковременной короткозамкнутой мощности, системной инерции и поддержки реактивной мощности в сетях передачи. Они способствуют восстановлению напряжения при авариях и помогают поддерживать частоту за счёт вращающейся массы. Решения на базе синхронных конденсаторов используют традиционный генератор, работающий без основной нагрузки, для предоставления этих функций стабилизации сети. Siemens Energy поставляет широкий ассортимент генераторов для применения в синхронных конденсаторах с мощностями до 1 300 MVA на номинальной скорости.

Ключевые преимущества

• Обеспечивает короткозамкнутую мощность для сети передачи
• Делает вклад в инерцию (вращающаяся масса) для стабилизации частоты и снижения RoCoF
• Подаёт или поглощает реактивную мощность для поддержки напряжения
• Обеспечивает кратковременную способность к перегрузке в аварийных ситуациях

Проверенное решение для стабилизации сети
Синхронный конденсатор обеспечивает короткозамкнутую мощность, инерцию и реактивную мощность для динамических нагрузок. Siemens Energy предлагает генераторы и комплексные решения, спроектированные для задач стабилизации сети, охватывающие широкий диапазон мощностей и требований площадки.

Принцип работы
Установки подключаются к сети передачи через повышающий трансформатор. Генератор запускается при помощи пони-мотора или пускового частотного преобразователя. При выходе на синхронную скорость и синхронизации с сетью генератор вхолостую работает подобно синхронному двигателю, обеспечивая реактивную мощность и вклад в короткое замыкание для сети.

Основные компоненты и функции

• Повышающий трансформатор генератора — специализированный трансформатор между генератором и сетью
• Isolated phase bus — изолированная высокоэнергетическая шина между генератором и повышающим трансформатором
• Генераторный выключатель — подключение/отключение синхронного конденсатора; защита установки
• Вспомогательный трансформатор — питание вспомогательных систем
• Внешние холодильники — система охлаждения генератора
• Статическая / бесщёточная система возбуждения — регулирование напряжения генератора и реактивной мощности
• Синхронный генератор — повышает уровень короткозамкнутой мощности, стабилизирует частоту за счёт инерции и управляет реактивной мощностью
• Опциональное маховое колесо — увеличивает инерцию за счёт дополнительной вращающейся массы

Максимальная инерция с расширением маховиком
Для достижения максимальной инерции к конструкции может быть добавлено маховое колесо, увеличивающее вращающуюся массу. Маховики обеспечивают синхронный инерционный отклик (SIR), который при резких дисбалансах вводит или поглощает активную мощность. Маховики Siemens Energy разработаны для plug-and-play установки, работают в частичном вакууме для минимизации потерь на трение воздуха, обеспечивают безопасный аварийный останов при полной потере питания и поставляются с установленным ротором для минимизации занимаемой площади и обслуживания.

Пример применения (ключевые моменты проекта)

• Rassau: поставка под ключ синхронного конденсатора с маховиком
• 1 100 MWs кинетической энергии с рабочим диапазоном ±60 Mvar при 132 kV
• Инерция снижает колебания частоты и помогает предотвратить системные отключения

Роль синхронного конденсатора в энергетическом переходе
С увеличением доли возобновляемой генерации и выводом тепловых электростанций уменьшаются доступные инерция и короткозамкнутая мощность. Синхронные конденсаторы, включая brownfield-конверсии вращающихся машин, позволяют большему объёму возобновляемой генерации интегрироваться в сеть при меньшем углеродном следе по сравнению с поддержанием работы традиционных электростанций исключительно ради стабильности сети.

Дополнительные замечания
Решение поддерживает восстановление напряжения при авариях, обеспечивает управляемую реактивную мощность для динамических нагрузок и может предоставлять значительно более высокую кратковременную мощность в чрезвычайных ситуациях в зависимости от характеристик машины.

Технические характеристики

• Доступные номиналы генераторов до 1 300 MVA (при полной скорости)
• Обеспечивает короткозамкнутую мощность, управление реактивной мощностью и инерцию (вращающаяся масса)
• Методы пуска: pony motor или пусковой частотный преобразователь
• Подключение к сети: через повышающий трансформатор
• Опция маховика: добавляет вращающуюся массу для увеличения инерции; маховики работают в частичном вакууме; конструкция обеспечивает безопасный аварийный отбор хода
• Типичный пример проекта: 1 100 MWs кинетической энергии (Rassau) с рабочим диапазоном ±60 Mvar при 132 kV
• Примеры максимальной кинетической энергии одиночного маховика: до ~3 500 MWs (50 Hz) и ~2 000 MWs (60 Hz) в зависимости от материала и конструкции
• Кратковременная перегрузочная способность: зависит от характеристик машины
• Ключевые вспомогательные компоненты: вспомогательный трансформатор, isolated phase bus, генераторный выключатель, внешние холодильники, статическая/бесщёточная система возбуждения