Trudy_KNC_Vyp11_Труды Кольского научного ценра РАН. Энергетика. 2012.

В настоящее время в мире эксплуатируется ряд коротких ВТСП кабельных линий и ведутся работы по крупным проектам в этой области. В частности в США разработан проект создания не отдельной кабельной линии, а целой сети в одном из центральных районов Нью-Йорка. Аналогичные проекты уже заложены в развитие систем электроснабжения Москвы, Санкт-Петербурга и других городов России. Общеизвестна проблема высоких уровней токов коротких замыканий (КЗ) в электрических сетях МП. При этом рост в настоящее время достигает угрожающих масштабов. Фактически промышленностью пока серийно не выпускается электрооборудование и особенно выключатели ВН и СВН, способные отключать токи КЗ свыше 63 кА. Стоимость такого оборудования, рассчитанного на применение в системах с токами КЗ 63 кА, значительна, а разработка электрооборудования на большие токи воздействия вообще является уникальным случаем и фактически экономически не выгодна. Представляется очень эффективным использование ВТСП в инновационных конструкциях электрических машин и аппаратов. Отметим здесь, в частности, ограничитель токов КЗ (ВТСП ТО), который представляет собой токоограничивающее устройство, включаемое в защищаемую часть сети. Уникальные свойства сверхпроводящих материалов позволяют создать ограничители токов КЗ, не имеющие аналогов среди традиционных электротехнических устройств. Основное преимущество ВТСП ТО заключается в его возможности иметь существенное низкое сопротивление по сравнению с эксплуатируемыми токоограничивающими реакторами в нормальном режиме и практически безынерционно увеличивать его до требуемой величины при КЗ. Это позволяет использовать ВТСП ТО в сетях с целью снижения ударных значений токов КЗ и их координации с отключающей способностью коммутационной аппаратуры. Несомненный положительный результат применения ВТСП ТО - это продление срока службы коммутационной аппаратуры. В настоящее время реализовано несколько опытно-промышленных проектов ВТСП ТО на напряжения до 20 кВ и на мощности порядка 10^15 МВА. Развернуты разработки ВТСП ТО на напряжение до 110^220 кВ (США, Евросоюз, Япония, Китай, Россия и другие страны). Наряду с ВТСП ТО для ограничения токов КЗ в электрических сетях МП эффективно использование таких новых аппаратов, как сухой токоограничивающий реактор (СТР), который представляет собой трехфазные блоки однофазных катушек без магнитного сердечника(с постоянным индуктивным сопротивлением), который включается последовательно в линию. При возникновении КЗ на отходящем фидере СТР выполняет токоограничивающую роль. Можно констатировать, что в настоящее время таких аппаратов ни в одной точке энергосистемы МП не установлено. Однако, вероятнее всего, весьма целесообразно их широкое применение в схемах перспективного развития энергосистем МП на уровне 2015 года. Отметим также такие оригинальные электроустановки, как фазоповоротные устройства трансформаторного типа, обладающие возможностями, как продольного, так и поперечного регулирования. Они позволяют регулировать перетоки мощности не только в сети соответствующего класса напряжения, но и перераспределять потоки между сетями различных классов напряжений. Это дает возможность снижать потери в сети в целом путем создания необходимого уровня загрузки сетей различных классов напряжения. Кроме этого, это открывает большие возможности управления потоками мощности в схемах ее выдачи для крупных генерирующих узлов, питающих энергосистемы МП. Например, ЛАЭС в энергосистеме Санкт-Петербурга, Балаковская АЭС и Жигулевская ГЭС. 72