Applicazione di reattori nelle reti di trasmissione a lunga distanza: soluzioni per la compensazione della potenza reattiva e la soppressione dei sovvoltaggi

Scenario di applicazione:​​
Potenza di carica capacitiva eccessiva nelle linee di trasmissione a lunga distanza delle sottostazioni a 500kV.

​Contesto del problema:​​
Nelle linee di trasmissione a lunga distanza a 500kV e superiori, l'effetto della capacità tra linea e terra è significativo. Quando le linee operano con carico leggero o senza carico, generano una notevole potenza di carica capacitiva (potenza reattiva capacitiva). Questa potenza eccessiva porta a:

1. Sovratensione alla frequenza di rete:​​ La tensione della linea aumenta significativamente, potenzialmente superando i livelli di resistenza dell'isolamento degli apparecchi e mettendo a rischio la sicurezza della rete.
2. ​Fluttuazioni di tensione e problemi di stabilità:​​ Degrada la qualità dell'energia, aumenta le perdite sulla linea e limita la capacità di trasmissione della linea.
3. ​Squilibrio reattivo del sistema:​​ Rende difficile mantenere la tensione del sistema entro range qualificati.

Per affrontare questi problemi, devono essere installati reattori shunt ad alte prestazioni in nodi chiave (ad esempio, alle estremità o al centro delle sottostazioni a 500kV) per la compensazione della potenza reattiva induttiva, assorbendo l'eccesso di potenza di carica capacitiva.

​Soluzione principale: Reattori shunt BKLG-500​
Per mitigare la potenza di carica eccessiva nelle linee a lunga distanza a 500kV, raccomandiamo l'impiego di reattori shunt a nucleo di ferro immersi in olio BKLG-500 come soluzione principale.

​Caratteristiche chiave e vantaggi tecnici dell'equipaggiamento:​​

1. ​Assorbimento efficiente della potenza reattiva capacitiva:​​
• Potenza nominale: 60 Mvar. Si adatta con precisione ai requisiti di potenza di carica delle linee a lunga distanza, assorbendo efficacemente l'eccesso di potenza reattiva capacitiva generata dalla linea.
• Funzione: Bilancia la potenza reattiva della linea, mantiene le fluttuazioni di tensione entro range sicuri e stabili e sopprime significativamente la sovratensione alla frequenza di rete durante condizioni di carico leggero o nullo.
2. ​Affidabilità eccezionale e capacità di sovraccarico:​​
• Limite di aumento di temperatura: 55°C (in condizioni nominali). Utilizza materiali isolanti avanzati e un design di raffreddamento per garantire affidabilità operativa a lungo termine.
• Capacità di sovraccarico: Può operare continuativamente per 30 minuti a 110% della potenza nominale. Questo design resiste efficacemente a impennate temporanee del sistema o a condizioni anomale (ad esempio, rigetto del carico), fornendo un margine di sicurezza aggiuntivo per la rete e garantendo la sicurezza dell'equipaggiamento.
3. ​Design a basso rumore e vibrazione:​​
• Struttura speciale di derivazione magnetica: Ottimizza il design del circuito magnetico del nucleo, riducendo drasticamente le vibrazioni e il rumore causati dalla magnetostrizione del nucleo.
• Livello di pressione acustica garantito: Rumore di funzionamento ≤ 65 dB(A). Questa prestazione supera significativamente quella dei prodotti convenzionali, soddisfacendo requisiti ambientali rigorosi, rendendolo particolarmente adatto per sottostazioni vicine a zone residenziali o sensibili al rumore.
4. ​Costruzione robusta e prestazioni stabili:​​
• Design del nucleo di ferro: Offre robustezza strutturale, alta resistenza meccanica, forte capacità di resistenza a cortocircuito, bassa perdita a vuoto e ottime caratteristiche di regolazione della potenza.
• Raffreddamento a immersione in olio: Alta efficienza di dissipazione termica, prestazioni isolate superiori, manutenzione facile e tecnologia dimostrata affidabile.

​Vantaggi dello schema:​​

• ​Suppressione efficace della sovratensione alla frequenza di rete:​​ Mantiene la tensione della linea entro limiti sicuri, proteggendo apparecchi critici come trasformatori, interruttori e parafulmini.
• ​Miglioramento significativo della stabilità e della qualità della tensione:​​ Bilancia la potenza reattiva del sistema, riduce l'intervallo di fluttuazione della tensione e migliora l'affidabilità e la qualità dell'energia erogata.
• ​Aumento della capacità di trasmissione della linea:​​ Riduce le limitazioni sulla capacità di trasmissione causate da tensioni eccessivamente elevate.
• ​Aumento del margine di sicurezza operativa del sistema:​​ La robusta capacità di sovraccarico gestisce contingenti.
• ​Conformità ai requisiti ambientali:​​ Il design a basso rumore minimizza l'impatto sull'ambiente circostante.

​Risultati dell'implementazione:​​

• ​Riduzione significativa delle fluttuazioni di tensione:​​ L'intervallo di fluttuazione della tensione per la linea associata è stato controllato con successo entro ±2%, rispetto a ±8% prima dell'implementazione.
• ​Eliminazione efficace del rischio di sovratensione:​​ La sovratensione alla frequenza di rete sotto carico leggero e nullo è stata limitata efficacemente al di sotto delle soglie di sicurezza degli apparecchi.
• ​Operazione stabile e affidabile:​​ I reattori BKLG-500 hanno operato in modo stabile dal momento della messa in servizio. I valori misurati di rumore sono significativamente inferiori ai livelli garantiti, ottenendo un alto riconoscimento da parte degli utenti.