Разработка нагрузочного устройства на мощность 15,9 МВт в составе изолированной энергосистемы подстанции газотурбинной электростанции собственных нужд, рабочее напряжение 10,5 кВ

Разработан эскизный и технический проекты, конструкторская документация на блочно-модульное нагрузочное устройство наружного исполнения РеБМВ-6М-16000-УХЛ (далее БМНУ) состоящее из двух блоков-модулей и подземной пожарной емкости для обеспечения безопасной и стабильной работы электрогенерирующих газотурбинных установок. Каждый модуль выполнен в габаритах стандартных 40-футовых контейнеров.

Основные функции поставляемого БМНУ в системе обеспечения энергоснабжения ЦОД:

• Защита от превышения скорости вращения (Overspeed Protection или «уход турбины вразнос»): Главная задача — не дать турбине и генератору выйти за критические механические пределы прочности конструкции, например, при внезапном отключении нагрузки или аварии на линии.
• Обеспечение плавного останова: при резком сбросе полезной нагрузки, позволяет системе управления турбиной плавно и безопасно снизить подачу топлива до холостого хода или полностью заглушить установку, не допуская скачков.
• Тестирование под нагрузкой: позволяет проводить полномасштабные испытания всей системы электропитания (ГТУ, системы топливоподачи, системы охлаждения) на части номинальной мощности без реальной нагрузки ЦОД. Это критично для поддержания гарантированной готовности системы.
• Сброс избыточной мощности при переходных процессах: например, при переключении с одной ГТУ на другую ГТУ или обратно может возникнуть кратковременный избыток мощности, который также можно "сбросить" в БМНУ РеБМВ-6М.

В состав БМНУ входят:

1. РЕМА –блок резистивной активной нагрузки – в его составе 6 резистивных модулей РБМВ-М, общей длительной активной мощностью 15,9 МВт (выдерживает 2 кратную перегрузку по мощности в течении 10 секунд), циркуляционный насос производительностью 300 м3/час для подачи охлаждающей жидкости, коллекторы равного распределения давления, система подающих и отводящих трубопроводов. Габариты блока-модуля РЕМА - ширина- 2,5 метра, длина- 12 метров, высота -2.9 метра, масса РЕМА- не более 23,2 т;
2. СКМ – силовой коммутационный блок-модуль устанавливается непосредственно на блок-модуль РЕМА – в его составе 6 ШВК - шкафов высоковольтной коммутации, каждый из которых посредством высоковольтных проводов ПБВсК-11 подключен к соответствующему модулю РБМВ-М расположенному строго под ним; вводная высоковольтная ячейка КСО-10 с выключателем на 1600 А, со встроенным трансформатором напряжения и комплексом защит; ШСУ - шкаф системы управления БМНУ; ШУОТ - шкаф управления оперативным током - гарантировано обеспечивает оперативным током систему управления, ячейку КСО, систему аварийного освещения и сигнализации, питание всех датчиков и индикаторов, что обеспечивает безопасность и управляемость при эксплуатации высоковольтного силового коммутационного оборудования и непрерывность контроля состояния нагрузочного устройства, даже при условии полного отключения внешнего высоковольтного и низковольтного питания. В ШУОТ встроен источник бесперебойного питания, емкости аккумуляторной батареи которого достаточно для обеспечения электроснабжения в течение как минимум 2-х часов после отключения всех источников внешнего питания. Шкаф ШСУ, в котором собираются все сигналы от шести модулей РБМВ-М, а также, сигналы состояния выключателей, разъединителей, дверей, трансформаторов тока в ШВК, сигналы с ячейки КСО, сигналы с расходомера и сервопривода балансировочного крана охлаждающей воды установленного в блок-модуле РЕМА. ШСУ собирает аналоговые и цифровые сигналы и передает их на контроллер, текущее состояние БМНУ отображается на сенсорной панели оператора. ШСУ управляет подключением ступеней для формирования необходимой активной нагрузочной мощности по управляющим сигналам, полученным от АСУ верхнего уровня или от удаленного рабочего места оператора. Уникальными особенностями разработанного устройства РеБМВ-6М являются:

• компактные размеры и небольшая масса, блочно-модульное устройство размещено в 40 футовых контейнерах стандартных габаритов позволяющие удобно транспортировать модули и защитить оборудование от климатических факторов и разместить нагрузочное устройство снаружи на территории подстанции;
• прямое охлаждение резистивных элементов технической водой;
• резистивные элементы и резистивные модули имеют прочность изоляции свыше 35 кВ, что обеспечивает бесперебойную работу устройства на рабочем напряжении 10,5 кВ и выше без необходимости использования трансформаторов;
• источником охлаждающей воды является подземный пожарный резервуар емкостью 200 м3, система циркуляции технической охлаждающей воды замкнутая;
• устройство до 10 раз меньше по объему и занимаемой площади по сравнению с охлаждаемыми воздухом нагрузочными устройствами.