کاربرد ریاکتورها در شبکه‌های انتقال برق در مسافت‌های طولانی: راهکارهای جبران بار واکنشی و کنترل سرشاری ولتاژ

کاربرد:​​
توان شارژ ظرفیتی زیاد در خطوط انتقال برق دراز مسافت 500kV.

​زمینه مشکل:​​
در خطوط انتقال برق دراز مسافت با ولتاژ 500kV و بالاتر، تأثیر ظرفیت خط به زمین قابل توجه است. هنگام عملکرد با بار کم یا بدون بار، این خطوط توان شارژ ظرفیتی (توان واکنشی ظرفیتی) قابل توجهی تولید می‌کنند. این توان زیاد منجر به:

1. ​افزایش ولتاژ فرکانس توان:​​ ولتاژ خط به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد که ممکن است سطح تحمل عایق دستگاه‌ها را تجاوز کند و امنیت شبکه را در معرض خطر قرار دهد.
2. ​نوسانات ولتاژ و مشکلات پایداری:​​ کیفیت توان را کاهش می‌دهد، زیان‌های خط را افزایش می‌دهد و ظرفیت انتقال خط را محدود می‌کند.
3. ​عدم تعادل توان واکنشی سیستم:​​ حفظ ولتاژ سیستم در محدوده مجاز را دشوار می‌کند.

برای حل این مشکلات، باید رآکتورهای شوندی با عملکرد بالا در گره‌های کلیدی (مانند دو سر یا میانه خطوط 500kV) نصب شوند تا توان واکنشی القایی را جبران کرده و توان شارژ ظرفیتی اضافی را جذب کنند.

​راه‌حل اصلی: رآکتورهای شوندی BKLG-500​
برای کاهش توان شارژ زیاد در خطوط 500kV دراز مسافت، توصیه می‌شود از ​رآکتورهای شوندی غوطه‌ور در روغن BKLG-500 با هسته آهنی​ به عنوان راه‌حل اصلی استفاده شود.

​ویژگی‌های مهم تجهیزات و مزایای فنی:​​

1. ​جذب موثر توان واکنشی ظرفیتی:​​
• ظرفیت اسمی: 60 Mvar. دقیقاً با نیازهای توان شارژ خط دراز مطابقت دارد و توان واکنشی ظرفیتی اضافی تولید شده توسط خط را موثر جذب می‌کند.
• کارکرد: توان واکنشی خط را متعادل می‌کند، نوسانات ولتاژ را در محدوده ای ایمن و پایدار نگه می‌دارد و افزایش ولتاژ فرکانس توان را در شرایط بار کم یا بدون بار به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.
2. ​قابلیت اطمینان بسیار بالا و ظرفیت بار اضافی:​​
• حداکثر افزایش دما: 55°C (در شرایط اسمی). از مواد عایق پوشی پیشرفته و طراحی خنک‌سازی استفاده می‌کند تا قابلیت عملکرد بلندمدت را تضمین کند.
• قابلیت بار اضافی: می‌تواند به طور مداوم برای 30 دقیقه در ​110٪ ظرفیت اسمی عملکرد کند. این طراحی به طور موثری توانایی تحمل افزایش کوتاه مدت یا شرایط غیرعادی (مانند رد بار) را فراهم می‌کند و حاشیه ای از ایمنی برای شبکه و امنیت تجهیزات فراهم می‌کند.
3. ​طراحی با صدای بسیار کم و لرزش:​​
• ساختار شوندی مغناطیسی ویژه: طراحی مدار مغناطیسی هسته را بهینه می‌کند و لرزش و صدای ناشی از مغناطیس‌گرایی هسته را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.
• سطح صدای تضمین شده: صدای عملکرد ≤ 65 dB(A). این عملکرد به طور قابل توجهی از محصولات معمولی پیشی گرفته و نیازهای محیطی سختگیرانه را برآورده می‌کند و به ویژه برای زیرстанسیون‌های نزدیک مناطق مسکونی یا حساس به صدا مناسب است.
4. ​ساختار محکم و عملکرد پایدار:​​
• طراحی هسته آهنی: مقاومت ساختاری، قدرت مکانیکی بالا، توانایی تحمل کوتاه مدار قوی، زیان کم بدون بار و ویژگی‌های تنظیم ظرفیت ممتاز را فراهم می‌کند.
• خنک‌سازی غوطه‌ور در روغن: کارایی تبدیل حرارت بالا، عملکرد عایق پوشی فوق‌العاده، نگهداری آسان و فناوری قابل اعتماد.

​مزایای طرح:​​

• ​کاهش موثر افزایش ولتاژ فرکانس توان:​​ ولتاژ خط را در محدوده ای ایمن نگه می‌دارد و تجهیزات مهم مانند ترانسفورماتورها، برش‌ها و محدودکننده‌های گذری را محافظت می‌کند.
• ​بهبود قابل توجه پایداری و کیفیت ولتاژ:​​ توان واکنشی سیستم را متعادل می‌کند، محدوده نوسانات ولتاژ را کاهش می‌دهد و قابلیت اطمینان و کیفیت تأمین توان را افزایش می‌دهد.
• ​افزایش ظرفیت انتقال خط:​​ محدودیت‌های ظرفیت انتقال ناشی از ولتاژ بسیار بالا را کاهش می‌دهد.
• ​افزایش حاشیه ایمنی عملکرد سیستم:​​ توانایی بار اضافی قوی به طور موثر با وضعیت‌های غیرمنتظره مقابله می‌کند.
• ​برآورده کردن نیازهای محیطی:​​ طراحی با صدای کم تأثیر بر محیط اطراف را به حداقل می‌رساند.

​نتایج اجرایی:​​

• ​کاهش قابل توجه نوسانات ولتاژ:​​ محدوده نوسانات ولتاژ خط مربوطه به طور موفقیت‌آمیزی به ​​±2%​ کنترل شد، در مقایسه با ​​±8%​ قبل از اجرای طرح.
• ​حذف موثر خطر افزایش ولتاژ:​​ افزایش ولتاژ فرکانس توان در شرایط بار کم و بدون بار به طور موثر به زیر حد ایمنی تجهیزات محدود شد.
• ​عملکرد پایدار و قابل اعتماد:​​ رآکتورهای BKLG-500 از زمان راه‌اندازی به طور پایدار عملکرد کرده‌اند. مقادیر اندازه‌گیری شده صدا به طور قابل توجهی کمتر از حد تضمین شده است و تشخیص بالایی از سوی کاربران را کسب کرده است.