Dławiki kompensacyjne i szeregowe

image

Maksymalna elastyczność i opłacalność

Dławiki kompensacyjne i szeregowe są szeroko stosowane w sieciach AC do ograniczania przepięć lub prądów zwarciowych w przesyle mocy. Biorąc pod uwagę rosnącą liczbę linii napowietrznych wysokiego napięcia w szybko zmieniającym się środowisku energetycznym, zarówno dławiki kompensacyjne, jak i szeregowe odgrywają kluczową rolę w stabilizacji systemów sieciowych i w zwiększaniu sprawności sieci.
 

  • Zakres oferty: dławiki szeregowe, dławiki kompensacyjne o nieregulowanej indukcyjności (FSR) i o regulacji zaczepowej (VSR)
  • Moc znamionowa: od ≤10MVAr do 300MVAr
  • Napięcie znamionowe: od 33 kV do 800 kV
  • Cechy: kompaktowe, solidne wykonanie; stabilna wydajność przez całą żywotność; najnowocześniejsza technologia i narzędzia projektowe
  • Opcjonalne cechy: wersja o niskim poziomie hałasu/niskich stratach, rozszerzony 80% zakres regulacji, opcje wykonań przyjaznych dla środowiska

Portfolio

Technologia dławików

Dławiki to urządzenia rozwiązujące wiele problemów. W konwencjonalnej sieci przesyłowej dławiki kompensacyjne kontrolują napięcie i kompensują moc bierną, a dławiki szeregowe zmieniają przepływ obciążenia i ograniczają prądy zwarciowe. W obliczu coraz większej decentralizacji w produkcji energii odnawialnej dławiki – a w szczególności dławiki o regulacji zaczepowej – odgrywają znaczącą rolę w dzisiejszych krajobrazach energetycznych. Dławiki firmy Siemens przynoszą korzyści na różnych poziomach, aby wspomóc operatorom sieci osiągnąć i utrzymać niezawodny i bezpieczny system zasilania.

Miara niezawodności

image
Dławiki firmy Siemens działają niezawodnie przez dekady w sieciach wysokiego napięcia na całym świecie

Duża liczba jednostek w pracy czynnej – ponad 800 z nich zostało wyprodukowanych tylko przez ostatnie dziesięciolecie – świadczy o poprawności konstrukcji. W naszych staraniach w zakresie długiego i niezawodnego działania dążymy do osiągnięcia minimalnych tolerancji w produkcji i stosujemy materiały wysokiej jakości. Nasi dostawcy na całym świecie mają obowiązek spełniać rygorystyczne normy. Efektem jest doskonały wskaźnik awaryjności.

 

MTBF1) dławików kompensacyjnych firmy Siemens


Liczba jednostek:                              820

Całkowity czas pracy (w latach):    4,361

Liczba awarii:                                    5

Wskaźnik awaryjności:                    0.115 %

Średni czas bezawaryjnej pracy:    872 lat

1) W latach 2004-2013
 

Case study: Jak mierzyć niezawodność transformatorów (EN)

Naszą filozofią jest jakość

Nasze systematyczne podejście do jakości oznacza bezwzględne dążenie do precyzji i satysfakcji klienta. Polega na trzech filarach:

 

Najwyższa precyzja na każdym etapie

Niskie poziomy wibracji, hałasu i strat, które pozostają stabilne przez całą żywotność, wymagają najwyższej precyzji w każdej fazie procesu produkcyjnego, od produkcji do testowania. Aby zagwarantować precyzję posiadamy wykwalifikowany personel i własne narzędzia do analizy konstrukcji.

 

Dla Twojego sukcesu biznesowego

Dławiki kompensacyjne i szeregowe firmy Siemens są najbardziej opłacalnymi rozwiązaniami do kompensacji mocy biernej i ograniczania prądu zwarcia na rynku. Oznaczają one znaczne korzyści biznesowe dla klienta, takie jak niższe zapotrzebowanie na moc bierną, niższe straty i wyższa wydajność sieci. Ich zbalansowane przepływy obciążenia umożliwiają klientom uniknąć kosztownych rozbudów sieci.

  • W czasie ich długiej żywotności, dławiki firmy Siemens odwdzięczają się klientom nadzwyczajnie niskim wskaźnikiem awaryjności i stabilną wydajnością przez całą żywnotność urządzenia.
  • Aby pomóc klientom znaleźć najbardziej opłacalne rozwiązanie – rozwiązanie, które nie tylko pasuje pod względem specyfikacji, ale również spełnia ich wymagania – Siemens oferuje wszechstronne konsultacje w zakresie sieci.
  • Projekty są wykonywane na czas. Zgodność z określonymi wartościami na stanowisku testowym jest oczywista.
  • Kompaktowe wykonania dławików utrzymują koszty konstrukcji podstacji na niskim poziomie.
  • Najnowocześniejsza technologia i wysoce wykwalifikowany personel, a także projektowanie i produkcja najbardziej złożonych produktów, jak transformatory HVDC lub przesuwniki fazowe. 

 

 

Skorzystaj z usług naszych projektantów dławików

Proces projektowania dławików znacznie różni się od tego transformatorów: Ze względu na specjalny rdzeń, mechaniczna konstrukcja dławików jest zwykle bardziej skomplikowana i wymaga szczególnej uwagi w odniesieniu do charakterystyk fizycznych. W komunikacji z klientami eksperci Siemensa dzielą się wszechstronną poradą na temat oczekiwanych i niezbędnych cech oraz wspierają klientów rekomendacjami.

 

Kryteria wykonania dławika

  • Moc bierna i reaktancja (charakterystyczne dla dławika)
  • Zakres liniowości i punkt załamania (charakterystyczne dla dławika)
  • Straty i kapitalizacja strat (tylko straty całkowite dla dławików)
  • Limity poziomu hałasu
  • Wibracje (charakterystyczne dla dławika)

Najnowocześniejsze wykonanie dławika

Oprócz rozwoju własnego oprogramowania do projektowania dławików, Siemens R&D współpracuje z głównymi uczelniami wyższymi i parnerami na całym świecie w celu poprawy jakości swoich produków i usług. Eksperci firmy Siemens korzystają z najnowocześniejszego oprogramowania projektowego i narzędzi do symulacji, takich jak własne oprogramowanie wykorzystujące metodę elementów skończonych - 3DFEM do strat rdzenia i jarzma dławików kompensacyjnych oraz narzędzi firm trzecich, jak np. ANSYS© i Open Foam®.


Korzyści

  • Zgodność z gwarantowanymi wartościami
  • Wysoki wskaźnik wydajności produkcji (FPY)
  • Szybka reakcja na zmiany na etapie projektu
  • Czasowe wykonanie projektu

 

Technologia

Innowacyjna technologia napędza wydajność

Rdzenie: precyzja podparta doświadczeniem

Niskie poziomy wibracji, hałasu i strat, które stały się znakiem towarowym Siemensa w przemyśle, wymagają największej precyzji na każdym etapie procesu produkcyjnego i spełnienia wymagających norm w zarządzaniu dostawcami. Aby zapobiec zginaniu elementów rdzenia, Siemens używa specjalne stoły dla rdzeni do 300 ton, które przechylają rdzeń z pozycji poziomej do pionowej montażowej. Nasze dławiki z wypełnieniem olejowym są produkowane w dwóch rodzajach − z rdzeniem powietrznym lub żelaznym.

Konstrukcja sprężynowa i rama zaciskowa: najniższe wartości hałasu i wibracji

Rdzeń żelazny w ramie jest zaciśnięty przez drążki poprzeczne wykonane ze stali i/lub kolumn. Unikalna technologia sprężyn pomiędzy drążkiem i belką poprzeczną zapewnia stały docisk rdzenia. Taka konstrukcja stale utrzymuje najniższe wartości hałasu i wibracji przez całą żywotność produktu. Siemens oferuje dwa typy ram zaciskowych:

Cechy konstrukcji dla mniejszego wpływu na środowisko i większej wydajności

Korzyści

Zwiększenie stabilności i wydajności sieci

Siemens produkuje pełny zakres dławików dla każdych wymagań klientów w wielu obszarach zastosowań. Dławiki szeregowe są stosowane do ograniczania prądu zwarcia i zmian przepływu obciążenia. Dławiki kompensacyjne zapewniają kontrolę napięcia i kompensację mocy biernej. Mogą być one wykonane z przełącznikami zaczepów (VSR) dla klientów wymagających bardziej elastycznych rozwiązań. 

Szczegóły techniczne

image

Większa wydajność i elastyczność

Dławiki kompensacyjne (SHR) są umieszczone pomiędzy przewodem a uziemieniem. Ich miejscem instalacji jest zwykle początek lub koniec długiej linii napowietrznej lub przyłącza kablowego, lub w stacjach elektroenergetycznych. Podczas gdy napowietrzne linie energetyczne mają względnie małą pojemność i wymagają kompensacji tylko przy wysokich napięciach i/lub bardzo długich liniach, kable mają znacznie wyższą pojemność do ziemi (20 razy). Z tego powodu kompensacja powinna być zainstalowana już dla niższych napięć i krótszych kabli.

 

Typowe obszary zastosowań

  • Dostęp do sieci dużych farm wiatrowych i paneli słonecznych
  • Kompensacja linii dla długich linii napowietrznych wysokiego napięcia lub połączeń kablowych
  • Rozproszone wytwarzanie energii prowadzące do fluktuacji obciążenia
  • Duże systemy magazynowania energii powodujące obciążenie linii podczas ładowania i brak obciążenia podczas składowania energii

 

image

Dławik kompensacyjny o nieregulowanej indukcyjności

Kompensacja mocy biernej i kontrola napięcia

Dławiki kompensacyjne o nieregulowanej indukcyjności są projektowane dla określonych warunków sieci i stosowane do kontroli napięcia i kompensacji mocy biernej. Są budżetowym i łatwym urządzeniem ON/OFF. Jednak gdy równolegle umieszczonych jest kilka jednostek, mogą być one droższe niż dławiki z regulacją zaczepową. Ich kompaktowe wykonanie i niewielkie wymagania konserwacji składają się na doskonałe rozwiązanie dla większej wydajności. 

 

Typowe obszary zastosowań

  • Linie wysokiego napięcia i kable ze stabilnym obciążeniem i stałą długością linii
  • Dostęp do sieci dużych farm wiatrowych i paneli słonecznych, gdy zmienna moc bierna jest dostarczana z innych źródeł

 

image

Dławik kompensacyjny z regulacją zaczepową

Opłacalna inwestycja dzięki pełnej elastyczności

Dławiki kompensacyjne z regulacją zaczepową są stosowane do kontroli napięcia i kompensacji mocy biernej. Stale dopasowują one moc bierną do aktualnych potrzeb. Stosowanie takich dławików jest szczególnie zalecane wtedy, gdy powstają wahania. Tak jest w przypadku rosnącej liczby sieci, z powodu zwiększonego zużycia energii ze źródeł odnawialnych. W zależności od aktualnego zapotrzebowania, moc bierna może być dopasowana do aktualnej sieci.

Dławiki z regulacją zaczepową firmy Siemens charakteryzują się nie tylko kompaktową budową, ale także niskimi wymaganiami konserwacyjnymi. Siemens korzysta z niezawodnej serii przełączników zaczepów VACUTAP VRG firmy Maschinenfabrik Reinhausen.

Te podobciążeniowe przełączniki zaczepów wykonują do 300 000 operacji łączeniowych bezobsługowo. Dzięki dużemu zakresowi sterowania max. 20 do 100%, dławiki kompensacyjne z regulacją zaczepową oferują elastyczność sieci, umożliwiającą operatorom osiągnięcie najwyższej sprawności ich sieci. 

 

Typowe obszary zastosowań

  • Zmiany sieci, np. planowane rozbudowy, wyłączenia elektrowni bez wymiany
  • Ciągłe wahania obciążenia linii z powodu fluktuacji obciążenia lub wytwarzania, np. rozproszone wytwarzanie energii, źródła odnawialne, duże magazyny energii
  • ZAŁ/WYŁ. różnych sekcji kabli
  • Elastyczna jednostka wymienna
  • Redukcja statycznych kompensatorów mocy biernej (SVC)

Większa niezawodność

Siemens produkuje dławiki szeregowe do 800 kV i 1,500 MVAr, zwykle wypełnione olejem z rdzeniem powietrznym. W zależności od potrzeb klienta, mogą być one zaprojektowane także z żelaznym rdzeniem.

 

Typowe obszary zastosowań

Dławiki szeregowe są używane do kontroli prądu i zwiększenia impedancji. Jak nazwa wskazuje, dławiki te są połączone szeregowo z istniejącą linią. Dławik szeregowy stanowi impedancje w sieci i tym samym zwiększa rezystancję segmentu sieci w celu ograniczenia prądów zwarciowych lub zmiany przepływów obciążenia.

 

image
W 2014 roku Siemens dostarczył największy dławik szeregowy na świecie na 400 kV o mocy znamionowej 408 MVAr i przepustowości 2770 MVA.

Orientacja na klienta

Przez ponad 100 lat współpracowaliśmy z dostawcami energii i operatorami sieci. Bazując na dekadach doświadczenia dopracowaliśmy nasze procesy − od konsultacji po projektowanie, od produkcji do testowania i usług posprzedażowych − po to, aby spełnić wymagania naszych klientów.

Porównanie

Dławiki kompensacyjne: o nieregulowanej indukcyjności czy z przełącznikiem zaczepów?

Dławiki kompensacyjne zapewniają kontrolę napięcia i kompensację mocy biernej, ale mogą być również wykonane jako dławiki z przełącznikami zaczepów (VSR). VSR są stosowane do kompensacji mocy biernej pojemnościowej linii przesyłowych – szczególnie w sieciach pracujących przy niskim obciążeniu lub bez obciążenia. Redukują one przepięcia o częstotliwości sieciowej w przypadku zmian obciążenia, zrzutów obciązenia lub sieci pracującej bez obciążenia. Co więcej, VSR zwiększają stabilność i ekonomiczną sprawność przesyłu mocy.

Zdecydowanie się na nieregulowany dławik ma często techniczne powody, ale inwestycja w dławik z przełącznikiem zaczepów się spłaca: Ze wzrostem obciążenia dławiki kompensacyjne o nieregulowanej indukcyjności nadmiernie kompensują wzrost napięcia, czego efektem są ogólne spadki napięcia, podczas gdy dławiki kompensacyjne z przełącznikami zaczepów zawsze dokładnie kompensują i dopasowują do aktualnego obciążenia.

Zalety dławików kompensacyjnych z przełącznikami zaczepów względem dławików o nieregulowanej indukcyjności

image

Czy VSR byłby opłacalny dla Twojej sieci?

Jeśli Twoja odpowiedź na jedno lub więcej z poniższych pytań brzmi "tak", powinieneś rozważyć zaopatrzenie się w VSR:

  • Części sieci / linie mają zmiany między pracą bez obciążenia / niskim obciążeniem i dużym obciążeniem.
  • Części sieci / linii są regularnie przeciążane mocą bierną wtórnych operatorów sieci.
  • Istnieją ścisłe granice do utrzymywania napięcia i nabywania mocy biernej uzgodnione z poprzedzającym operatorem sieci.
  • W mojej sieci jest duży udział rozporosznej generacji energii i/lub wytwarzanie energii wiatrowej/solarnej.
  • Moja sieć będzie poddana znacznym zmianom w przyszłości, ale nie mogę określić tych zmian dokładnie w tym momencie.
  • Korzystam już z dławików kompensacyjnych o nieregulowanej indukcyjności i potrzebuję elastycznej jednostki zamiennej.

Referencje

Rozwój innowacji dla przyszłościowego sukcesu

W 2008 roku Siemens był pierwszym dostawcą transformatorów 800 kV HVDC i od tamtego czasu ukończył kilka takich projektów każdego roku. Następnie odbyły się pomyślne testy pierwszego na świecie modelu 1100 kV HVDC, a w 2013 roku pierwszego na świecie transformatora 400 kV z alternatywnymi cieczami.

image
image

Kontakt

Skontaktuj się z nami

Tel.: +48 (22) 870 9130

E-mail: smartgrid.pl@siemens.com