При сохранении существующего положения выдать в энергосистему увеличенную в результате модернизации мощность станции нельзя.

Из-за нескольких причин (снижение потребления Волгоградского алюминиевого завода и прекращение экспорта электроэнергии на Украину через передачу постоянного тока «Волгоград — Донбасс») Волжская ГЭС столкнулась с проблемой ограничения пропускной способности прилегающей электрической сети в связи с высокой загрузкой ЛЭП более низкого напряжения (110–220 кВ), тогда как ЛЭП более высокого класса напряжения (500 кВ) могут оставаться недозагруженными. Кроме того, ситуацию усугубляет ожидаемое к 2023 году увеличение установленной мощности этой ГЭС с 2 671 до 2 744,5 МВт. Расчеты проектных организаций показали, что при сохранении существующего положения выдать в энергосистему увеличенную в результате модернизации мощность станции нельзя. Из-за ограничений пропускной способности электрической сети 220 кВ в районе размещения ГЭС возникала опасность выхода параметров электроэнергетического режима энергосистемы из области допустимых значений в послеаварийных режимах, приводящая к необходимости ограничения выдачи мощности этой электростанции.

Среди нескольких вариантов в качестве решения проблемы была выбрана установка фазоповоротного трансформатора. Устройство, разработанное совместным предприятием «Силовые машины — Тошиба. Высоковольтные трансформаторы» по заказу генерирующей компании, обеспечивает управляемое перераспределение потоков активной мощности между распределительными устройствами 500 и 220 кВ Волжской ГЭС и выдачу всей располагаемой мощности станции в большинстве схемно-режимных условий работы энергосистемы за счет гибкого регулирования загрузки отходящих от этой электростанции ЛЭП 500 и 220 кВ. В результате внедрения такого трансформатора ожидается снижение затрат на присоединение увеличенной мощности гидроэлектростанции к энергосистеме в более чем 6 раз; экономический эффект такого технического решения превысит 3 млрд рублей.

Разработка схемы выдачи мощности Волжской ГЭС с увеличением установленной мощности гидроэлектростанции и проведенные расчеты позволили определить оптимальное сочетание отпаек устройств регулирования напряжения под нагрузкой автотрансформатора и вольтодобавочного трансформатора для различных сезонов, исключающее ограничения выдачи мощности станцией. В ходе испытаний за счет перераспределения потоков активной мощности между РУ 500 и 220 кВ Волжской ГЭС с помощью фазоповоротного трансформатора удалось осуществить передачу дополнительных 440 МВт активной мощности в сеть 500 кВ и обеспечить возможность гибкого регулирования загрузки линий 500 и 220 кВ, отходящих от ГЭС.

Николай Шульгинов

«РусГидро»

Мы реализуем один из самых перспективных проектов программы научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ «РусГидро». В мире есть опыт использования фазоповоротных трансформаторов, но в России такое оборудование ранее не применялось и не изготавливалось. По результатам опытной эксплуатации мы сформируем перечень объектов, где будем применять фазоповоротные трансформаторы. Они дешевле нового сетевого строительства и являются примером импортозамещения и инновационной технологией.

Тимур Липатов

«Силовые машины»

Фазоповоротный трансформатор — это инновационный продукт, созданный нашим совместным предприятием в рамках стратегического сотрудничества с «РусГидро». Реализации проекта предшествовал существенный объем научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Применение фазоповоротных трансформаторов позволяет не только повысить энергоэффективность и снизить затраты генерирующих компаний, но и увеличить долю отечественного оборудования в рамках решения актуальных задач импортозамещения.

Сергей Павлушко

«Системный оператор»

Применение этой современной, новаторской для ЕЭС России, но опробованной на практике в ряде энергосистем мира технологии позволит обеспечить максимальную выдачу мощности Волжской ГЭС и эффективное использование гидроресурсов без дополнительного сетевого строительства. Успешное завершение опытной эксплуатации позволит широко внедрять фазоповоротные трансформаторы в тех сегментах ЕЭС России, где их применение технологически и экономически необходимо.

Фазоповоротный трансформатор обладает следующими преимуществами:

• способствует более благоприятной загрузке линий электросетей в сравнении с естественным распределением потоков мощности — в режиме максимальной нагрузки он позволяет перенаправлять вырабатываемую электростанцией мощность с более загруженных линий на менее загруженные,
• повышает эффективность использования ЛЭП,
• позволяет избежать перегрузки маломощных линий и ограничения пропускной способности мощных линий,
• уменьшает потери активной мощности в энергосистеме,
• повышает надежность и качество энергоснабжения потребителей.

Фазоповоротные трансформаторы применяются в Великобритании, Франции, Нидерландах, США и Канаде. Впервые в СНГ их использовали в Казахстане. В России подобное оборудование до сих пор не применялось. [so-cdu.ru, power-m.ru]