1

Тема: Синхронный компенсатор и КЗ

Добрый день! Есть электростанция с ГРУ-6кВ из двух секций, от которых питаются СН. Генерации на ГРУ практически нет: единственный генератор обычно включают, когда станцию только разворачивают после останова. ГРУ питается от стороны 6 кВ двух трехобмоточных трансформаторов; на стороне 35 кВ нагрузка в виде ОРУ-35кВ; питание осуществляется только со стороны 110 кВ. Обнаружил, что КЗ на линиях 35 кВ очень сильно влияют на напряжение на стороне 6 кВ, из-за чего были случаи работы АВР. На линиях 35 кВ из защит только отсечка с временем действия 0,2 секунды и МТЗ 2-2,5 секунды.
Собственно, вопрос: поможет ли установка синхронного компенсатора (СК) поддержать напряжение на шинах 6 кВ при КЗ на стороне 35 кВ? Есть ли методики расчёта токов КЗ и напряжений с учётом работы СК?
Во вложении фрагмент схемы ТЭЦ.

Post's attachments

Главная схема ТЭЦ-1 цвет 30.11.2023.png 1.67 Мб, 6 скачиваний с 2026-03-13 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

2 (2026-03-14 11:34:31 отредактировано beyond)

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Сомнительная затея. При вашей конфигурации сети СК поднимет напряжение на 1-2% в лучшем случае, т.к. у вас рядом достаточно мощные источники, которые и будут определять величину просадки напряжения.
Была похожая задача, моделировал режим, где 10 синхронных двигателей по 20 МВт каждый, подключенные к шине 230 кВ через свой трансформатор 230\10 кВ смогли в режиме форсировки возбуждения поднять напряжение на 1% при удаленном КЗ в сети 230 кВ.

3

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Dr.Radio писал(а):
2026-03-13 19:14:28

Генерации на ГРУ практически нет: единственный генератор обычно включают, когда станцию только разворачивают после останова. ГРУ питается от стороны 6 кВ двух трехобмоточных трансформаторов; на стороне 35 кВ нагрузка в виде ОРУ-35кВ; питание осуществляется только со стороны 110 кВ. Обнаружил, что КЗ на линиях 35 кВ очень сильно влияют на напряжение на стороне 6 кВ, из-за чего были случаи работы АВР. На линиях 35 кВ из защит только отсечка с временем действия 0,2 секунды и МТЗ 2-2,5 секунды.

Синхронным компенсатором тут делу не поможешь.
Если вы закоротили что-то около шин 35 кВ, то напряжение на 6 кВ очевидно тоже свалится в ноль.
Чем вам поможет сихронный компенсатор?  Даже если поставить его по мощности как трансформатор, то будет uk=10% (0.1 о.е) у трансформатора, у компенсатора Хd''=20% (0.2 о.е), то есть получится что ЭДС компенсатора
(у генератора E=Uном+Xd''*Iном=1+Xd''=1.2 о.е. у компенсатора вероятно E=1 о.е. т.к. компенсатор должен поддерживать напряжение, а не работать "генератором") будет приложена к цепочке

             U
E---Xd''--|--Xt
      0.2       0.1

Напряжение на шинах будет E*Xt/(Xd''+Xt)=1*0.1/(0.1+0.2)=1/3=0.333 о.е., что очевидно безобразно мало.
Чтобы что-то с этим сделать, надо нарастить мощность СК, допустим взяли СК мощнее в 4 раза чем Т, получили 1*0.1/(0.1+0.2/4)=0.1/0.15=0.67, все равно мало.

Я бы сказал, что тут 2 вопроса
- нельзя ли сделать какой-то другой алгоритм АВР, который допустим по факту просадки напряжения на 35 кВ АВРит сразу 6 кВ.
Потому что обычно АВР при просадке напряжения ждет срабатывания защит 6 кВ, потому что он думает, что это может быть КЗ на 6 кВ, какие там выдержки снизу не знаю, но допустим 1...1.5 с. И вот этот АВР ждет 2 с.
Но если будет КЗ на 6 кВ, то на 35 кВ скорее всего напряжение почти не просядет (надо посмотреть сколько но думаю что просадка будет небольшой).
Тогда по факту именно просадки на 35 кВ АВРить сразу, то есть сразу без выдержки гасить ввод 10 и там дальше включится скорее всего по цепочке быстрого АВР СВ сразу.

- если это не вариант, можно рассмотреть установку реакторов в линиях 35 кВ, хотя как бы не оказалось, что там придется ставить конские реакторы. И вообще все что связано с первичным оборудованием это стоит бешеных денег, и как вы это будете согласовывать.

В моем понимании, если перебой на доли секунды не страшен, то лучше обойтись "быстрым" АВР-ом.

4

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Понятно, что дело гиблое. Походу, остается пинать сетевиков, чтобы пересмотрели состав защит на линия 35 кВ. Самый реалистичный вариант, я так думаю, это добавить ещё одну ступень МТЗ с меньшей выдержкой времени и большим током срабатывания.

5

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Dr.Radio писал(а):
2026-03-14 20:39:11

добавить ещё одну ступень МТЗ с меньшей выдержкой времени и большим током срабатывания.

Не очень понимаю, как этот вариант поможет... Ну, будет еще одна ступень с выдержкой примерно 0,6-0,8сек. Всю линию не защитит, просадка напряжения все равно будет значительна... Можно попробовать отключать 35кВ неселективно, с последующим АПВ, устраняющим неселективность + БАВР на 6кВ

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Кстати, БАВР сейчас можно "слепить" достаточно "бюджетно", купив терминал на 6-10кВ с функцией синхронизма и df/dt....

7 (2026-03-15 12:12:51 отредактировано retriever)

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

БАВР работает как я понимаю по факту того, что при КЗ сверху (35 кВ) идет подпитка точки КЗ через ввод вверх, в то время как при КЗ снизу (ОЛ 6 кВ) подпитка идет через ввод вниз.
Соответственно если КЗ снизу, то надо ждать, пока отработает защита снизу и потом только АВРиться, а если КЗ сверху, то АВРить (отключать ввод и включать СВ) можно сразу.
Но такая система требует собственно наличия подпитки от двигателей снизу. Они наверняка есть, но вдруг они скажем отключены.
А когда мы делаем АВР по 6 кВ по факту снижения напряжения на 35 кВ (пусковой орган АВР на 35 кВ отстроен от снижения напряжения при КЗ на 6 кВ и не пускается при КЗ на ОЛ 6 кВ, но срабатывает при КЗ на линиях 35 кВ), то там даже двигатели не потребуются.

8

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Как-то я не вижу смысла в АВР, ибо ОРУ-35кВ работает по нормальной схеме со включенным СВМ-35кВ, напруга будет проседать на обоих трансформаторах.

9

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Мне не очень понятно, что Вы хотите получить? Не "потерять"  Собственные Нужды на ГРУ-6кВ "Новое"? (где генератор). Или речь идет о ГРУ "Старое"?  Наверное, в современных программах надо "просчитать" все режимы (например с отключенным СВ 35кВ) и уже от этого  "плясать"...  то в одном месте "поправим", в другом "вылезет"....

10

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Conspirator писал(а):
2026-03-15 16:00:59

Не "потерять"  Собственные Нужды на ГРУ-6кВ "Новое"? (где генератор).

Да, именно оно.

На старом ГРУ собственных нужд, кроме ТСН-14, нет. Все фидеры идут на улицу, питают местных, не особо ответственных потребителей.

11 (2026-03-16 01:16:29 отредактировано ПАУтина)

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Dr.Radio писал(а):
2026-03-13 19:14:28

Обнаружил, что КЗ на линиях 35 кВ очень сильно влияют на напряжение на стороне 6 кВ, из-за чего были случаи работы АВР. На линиях 35 кВ из защит только отсечка с временем действия 0,2 секунды и МТЗ 2-2,5 секунды.

не понятно как могла работать АВР?! зеркально напряжение на основном нет - пуск, но нет и на резервном - блокировка.
Расчёты можно сделать на АРМ СРЗА, СК можно моделировать...
Но СК мало вероятно, что поможет, т.к он кроме поддержания напряжения так же и повысит значения ТКЗ причём везде ...
может слегка удержит повышение токов самозапуска АД в начальный момент КЗ, которые как раз и влияют на снижение напряжения, но это нужно считать, т.е. может снять просадку напряжения до момента отключения внешнего КЗ в сети 35 кВ.
Не могу полностью согласится с коллегами, дело в том, что удержание хотя бы на 1 % напряжения в переходном процессе позволяяют удержать последующее его снижение на 2...5%, которое не минуемо будет за счёт увеличения потребления реактивной мощности АД... как бы ещё не лавина напряжения, но её начало...

Может поставить реакторы на вводах или откорректировать уставки на питающих линиях 35 кВ...

12 (2026-03-16 17:57:14 отредактировано retriever)

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Dr.Radio писал(а):
2026-03-13 19:14:28

Обнаружил, что КЗ на линиях 35 кВ очень сильно влияют на напряжение на стороне 6 кВ, из-за чего были случаи работы АВР.

Dr.Radio писал(а):
2026-03-15 14:27:02

Как-то я не вижу смысла в АВР, ибо ОРУ-35кВ работает по нормальной схеме со включенным СВМ-35кВ, напруга будет проседать на обоих трансформаторах.

Да, действительно. СВ-35 нормально включен. А как тогда АВР работало? И где оно работало, на ГРУ "Старое" или ГРУ "Новое"?
Если напряжение при КЗ на линиях 35 кВ падает именно на ГРУ-6 кВ Новое, то может быть спасет установка реакторов в цепях 35 кВ сразу после Т-4, Т-5.
Потому что у такого трансформатора обычно Хв большое, Хн большое, Хс около нуля.
Поэтому КЗ на СН- 35 кВ по факту садит на ноль НН - 6 кВ.
Сопротивления, приведенные к 110 кВ.
Xв=35.542 Ом
Хс=-0.827 Ом
Хн=22.317 Ом
А вот если реакторами как-то выровнять сопротивление этой "нулевой" ветви Хс, сделать ее примерно как Хн или даже побольше, то возможно чувствовать КЗ на линиях 35 кВ не будем. Сопротивление реактора надо сравнивать с приведенным к 35 кВ сопротивлением Хв, Хс, Хн.

13

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Почитал Байтера, для пуска АВР уставка по напряжению должна быть 0,2-0,25 Uном, а у нас почему-то выставлено 0,4 Uном.  ICQ/bn:dont_knov:

retriever писал(а):
2026-03-16 17:30:33

Поэтому КЗ на СН- 35 кВ по факту садит на ноль НН - 6 кВ.

Причём мои расчёты показывают, что садится, конечно же, не до нуля, но остается порядка 2,5-2,6 кВ.
Полагаю, реакторы в цепи 35 кВ - это фантастика, хотя наверное и осуществимо. Но тогда придется пересматривать все защиты, вплоть до защит на питаемых подстанциях.

14 (2026-03-17 01:16:00 отредактировано ПАУтина)

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Dr.Radio писал(а):
2026-03-15 22:27:42

Да, именно оно.

На старом ГРУ собственных нужд, кроме ТСН-14, нет. Все фидеры идут на улицу, питают местных, не особо ответственных потребителей.

АОСН на шинах нового ГРУ 6 кВ
При КЗ на ВЛ 35 кВ работе 1-й ступени их РЗ отключать старое ГРУ 6 кВ ... (по времени, поэтому наверно можно по срабатыванию всех ступеней, нужно считать) и включать по АПВ при восстановлении напряжения на этих же шинах.
Ибо вообще странно и не понятно, почему генераторы не могут вытянуть собственное напряжение станции на шинах 6 кВ при внешнем КЗ, было бы КЗ на генераторных шинах понятно,  а так ???,
Может АРВ не так работает или она не та, что нужна.
Какая она там пропорциональная или сильного действия, а может вообще зависимая, тогда именно так и будет происходить ...
Просто если так, то ни СК, ни реакторы или "танцы с бубном вокруг" РЗ ВЛ 35 кВ или АВР ну ни как не помогут. Только если экстренно снять шунтирующую нагрузку - АОСН (кстати, обычно 1-я ступень АОСН - действие на СКРМ - Вы сами предложили СК, 2-я  - отключение нагрузки).

И ещё вопрос,
а при КЗ на ВЛ 110 кВ такого не происходит? или просто пока не известно или пока не было,
если работает так же, то причина скорей всего именно в АРВ...

15

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

ПАУтина писал(а):
2026-03-17 01:02:53

И ещё вопрос,

не в тему, но вам географически ближе! Что за автоматика такая на прошлой неделе на Сахалине сработала, что аж, кто-то из Русгидро сказал, дескать мы привезем на остров лучших релейщиков, чтобы они разобрались? По обрывочным сведениям, так понял, что грозотрос оборвался на ВЛ 110 кВ, но вместо защиты линий или вместе с защитой линий отработала автоматика на станциях и хорошая часть нагрузки отключилась, не знаете?

16

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Dr.Radio писал(а):
2026-03-15 22:27:42

Да, именно оно.

На старом ГРУ собственных нужд, кроме ТСН-14, нет. Все фидеры идут на улицу, питают местных, не особо ответственных потребителей.

ДЗШ на шинах 35 кВ то есть вообще?

17

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Полагаю, реакторы в цепи 35 кВ - это фантастика, хотя наверное и осуществимо. Но тогда придется пересматривать все защиты, вплоть до защит на питаемых подстанциях.

Это намного менее фантастика чем синхронный компенсатор и связанный с ним геморрой.
Там не такие уж большие сопротивления нужны, если привести сопротивления Т к 35 кВ.

Dr.Radio писал(а):
2026-03-16 22:04:48

Но тогда придется пересматривать все защиты, вплоть до защит на питаемых подстанциях.

Токовые отсечки пересмотрите, МТЗ останется такой же (от нагрузки), формально перепроверить чувствительность.
всякие дифзащиты скорее всего формально пересчитать но уставки те же.

Защиты питаемых ПС по 35 кВ - скорее всего пересмотрятся опять же токовые отсечки на Т со стороны 35 кВ, а всякие отходящие от шин 6-10 кВ фидера скорее всего нет, трансформатор питаемой ПС это наверняка основное сопротивление.

18

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Brauer писал(а):
2026-03-17 08:57:26

ДЗШ на шинах 35 кВ то есть вообще?

Есть конечно же!

ПАУтина писал(а):
2026-03-17 01:02:53

Ибо вообще странно и не понятно, почему генераторы не могут вытянуть собственное напряжение станции на шинах 6 кВ при внешнем КЗ

Тянуть там, кроме ТГ-8, некому, а он, как я уже выше говорил, работает от силы недельку, потом его останавливают по технологии. У нас ТЭЦ работает чисто по тепловому графику, т.е. пляшем от теплосети. Поэтому там напруга садится хорошо при любом внешнем КЗ.

ПАУтина писал(а):
2026-03-17 01:02:53

а при КЗ на ВЛ 110 кВ такого не происходит? или просто пока не известно или пока не было,

На 110 кВ есть быстродействующие защиты, так что влияние практически не чувствуется.

ПАУтина писал(а):
2026-03-17 01:02:53

АОСН на шинах нового ГРУ 6 кВ

Вот здесь я вообще не понял.

19

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Lekarь писал(а):
2026-03-17 07:48:03

Что за автоматика такая на прошлой неделе на Сахалине сработала, что аж, кто-то из Русгидро сказал, дескать мы привезем на остров лучших релейщиков, чтобы они разобрались? По обрывочным сведениям, так понял, что грозотрос оборвался на ВЛ 110 кВ, но вместо защиты линий или вместе с защитой линий отработала автоматика на станциях и хорошая часть нагрузки отключилась, не знаете?

Все годы начиная от создания ДЭСП занимались Сахалинской ЭС и по авариям было всё как везде не хуже и не лучше, а с учётом суровых условий вообще нормально...
Но примерно в 2012 г. нас от туда выдавили москвичи и прочая европа, поэтому с нах и спрашивайте, что там сейчас творится не знаю и Вам получается по географии ближе!
Модернизацию ЭС по связи станций делели не мы... помню этот проект такого наворотили, а цена за него была копейки, представьте предложили поучаствовать даже индивидуально, но объём работы и оплата со сроками были просто несизмеримы, поэтому отказался и можно представить, что там такое в результате по налепили...

Скорей всего работала АПНУ, а именно автоматика разгрузки при близких КЗ, АРБКЗ работает в фазе срабатывания РЗ, т.е. может сработать даже и раньше чем РЗ, но очевидно сработала косо, что всё погасло...

20

Re: Синхронный компенсатор и КЗ

Dr.Radio писал(а):
2026-03-17 20:26:23

Вот здесь я вообще не понял.

Поясню.
По схеме - сопротивления ВЛ 35 кВ - сопротивление трёх обмоточных ТР - сопротивление блочных Тр - генераторы, СН также за своими Тр,
но сразу после ВЛ 35 кВ идёт шунтирование Тр старого ГРУ 6 кВ с нагрузкой!
При КЗ этот шунт старого ГРУ 6 кВ дополнительно садит напряжение
Если при КЗ сразу его отключить, то возможно не будет такой просадки напряжения, отключение такое же быстрое как и время срабатывания РЗ ВЛ 110 кВ...
Алгоритм автоматики ограничения снижения напряжения - АОСН.
1. Измерительный орган минимального напряжения на шинах нового ГРУ 6 кВ, срабатывание при U < 0,65...0,7Uн.
2. Фиксация КЗ в ВЛ 35 кВ - сигнал срабатывания любых РЗ - это пусковой орган для АОСН.
3. Если оба есть, то отключение старого ГРУ 6кВ...
(4. Можно так же по контролировать, как подтверждающий сигнал, низкое напряжение на шинах 35 кВ)

особых последствий не должно быть даже  если будет излишняя работа АОСН, т.к. сами говорите там неответственные потребители.

У Вас же есть расчётная схема, промоделируйте и посчитайте режимы КЗ в ВЛ 35 кВ при отключенном старом ГРУ 6 кВ и если напряжение будет сохраняться, то вот Вам и решение проблемы...