Схема управляемой линии
Альтернативой техническому решению может быть схема УПК с управлением обычными тиристорами (рис. в), состоящая из конденсаторной батареи и параллельно ей подключенной тиристорно-реакторной группы с плавным регулированием. Такая установка была введена в эксплуатацию в 1991 г. энергокомпанией «American Electric Power» на подстанции Kanawha River в США.
В 1992 г. компания «Siemens» установила на подстанции Kayenta в Аризоне (энергообъединение «Western Area Power Administration») одномодульный блок продольной компенсации с тиристорным управлением на BJI 230 кВ длиной 320 км. Установка продольной компенсации расположена примерно на середине линии. Ее использование позволило повысить передаваемую по линии мощность с 300 до 400 МВт, при этом достигнут предел нагрузки линии по нагреву. Срок окупаемости установки составил 4 года. Установка состоит из двух обычных продольных конденсаторных батарей на 230 кВ с номинальной мощностью 165 Мвар и фазным сопротивлением 55 Ом. Одна из батарей разделена на две последовательные секции по 40 и 15 Ом каждая. Параллельно секции с сопротивлением 15 Ом включена тиристорно-реакторная группа, с помощью которой осуществляется плавное регулирование результирующего сопротивления продольной компенсации.
В том же году в энергообъединении «Bonneville Power Administration» введена в эксплуатацию управляемая с помощью тиристоров многомодульная система продольной компенсации на подстанции Slatt (линия 500 кВ Slatt — Bacly). Номинальный ток линии 2 900 А, ток перегрузки в течение 30 мин 4 350 А, в течение 10 с 5 800 А. Передаваемая мощность 2 500 МВт. Максимальное действующее значение тока через установку при трехфазном КЗ 20,3 кА, максимальное пиковое значение тока через тиристоры 60 кА. Эта установка до настоящего времени является самой мощной в мире. Она состоит из шести последовательно включенных модулей, представляющих собой параллельное соединение батареи конденсаторов, ограничителя перенапряжения и встречно включенных тиристоров с токоограничивающими реакторами. Регулирование ступенчатое. Номинальное емкостное сопротивление 8 Ом, что соответствует реактивной мощности 202 Мвар. Максимальное емкостное сопротивление 24 Ом. Работа с сопротивлением 12 Ом может продолжаться 30 мин, с сопротивлением 16 Ом — 10 с. Реакция установки на управляющие воздействия находится в пределах одного периода рабочей частоты. В установке использованы специальные тиристоры диаметром 100 мм, разработанные компанией «General Electric», США. Проведенные на подстанции Slatt испытания показали, что помимо основных функций продольной компенсации система устраняет наблюдавшийся ранее подснихронный резонанс и демпфирует колебания передаваемой по линии мощности.
Сравнение двух технических решений (рис.,а,в) управляемой продольной компенсации показывает, что первое имеет определенные достоинства, так как позволяет образовывать регулируемое, вне зависимости от тока линии, напряжение как в емкостном, так и в индуктивном диапазоне. Это дает возможность более эффективно демпфировать колебания мощности в переходных процессах, распределять передаваемую по сечению мощность между шунтирующими связями и иметь более широкий регулировочный диапазон по управлению передаваемой мощности. Кроме того, тиристорное оборудование в первом случае находится на потенциале земли за трансформатором, что упрощает его эксплуатацию.
