Condensatore raffreddato SC

in acciaioper il settore dell'elettricitàper rete elettrica

Panoramica
I condensatori sincroni collegati in parallelo vengono impiegati per fornire potenza di corto circuito, inerzia di sistema e supporto di potenza reattiva alle reti di trasmissione. Stabilizzano la tensione durante i guasti e contribuiscono al mantenimento della frequenza grazie alla massa rotante. Le soluzioni con condensatori sincroni utilizzano un generatore convenzionale operante senza carico primario per erogare questi servizi di stabilizzazione della rete. Siemens Energy fornisce una gamma estesa di generatori idonei per applicazioni di condensatori sincroni, con potenze fino a 1.300 MVA a piena velocità.

Vantaggi principali

• Fornisce potenza di corto circuito alla rete di trasmissione
• Fornisce inerzia (massa rotante) per stabilizzare la frequenza e ridurre il RoCoF
• Eroga o assorbe potenza reattiva per il supporto di tensione
• Consente capacità di sovraccarico a breve termine in caso di emergenza

Soluzione comprovata per la stabilizzazione della rete
Un condensatore sincrono fornisce potenza di corto circuito, inerzia e potenza reattiva per carichi dinamici. Siemens Energy offre generatori e pacchetti completi progettati per compiti di stabilizzazione della rete, coprendo un'ampia gamma di potenze e requisiti di sito.

Principi di funzionamento
Le unità sono collegate al sistema di trasmissione tramite un trasformatore elevatore. Il generatore viene avviato mediante un pony motor o un convertitore di frequenza di avviamento. Quando il generatore raggiunge la velocità sincrona e si sincronizza con la rete funzionando a vuoto, opera come motore sincrono fornendo potenza reattiva e contributo di corto circuito alla rete.

Principali componenti e funzioni

• Trasformatore elevatore del generatore — trasformatore personalizzato tra il generatore e la rete
• Isolated phase bus — barra fase isolata ad alta energia tra generatore e trasformatore elevatore
• Interruttore di generatore — collega/scollega il condensatore sincrono; protezione dell'unità
• Trasformatore ausiliario — alimentazione per i sistemi ausiliari
• Raffreddatori esterni — sistema di raffreddamento del generatore
• Excitation statica / senza spazzole — regola la tensione del generatore e la potenza reattiva
• Generatore sincrono — aumenta la potenza di corto circuito, stabilizza la frequenza tramite inerzia e controlla la potenza reattiva
• Volano opzionale — aggiunge massa rotante per incrementare l'inerzia

Inerzia massima con estensione a volano
Per massimizzare l'inerzia è possibile aggiungere un volano che incrementa la massa rotante. I volani consentono una risposta di inerzia sincrona (SIR) che inietta o assorbe potenza attiva durante squilibri improvvisi. I volani Siemens Energy sono progettati per installazione plug-and-play, operano in vuoto parziale per ridurre le perdite da attrito dell'aria, consentono una fermata di emergenza sicura in caso di perdita totale di alimentazione e sono forniti con il rotore preinstallato per minimizzare ingombro e manutenzione.

Esempio di applicazione (punti salienti del progetto)

• Rassau: condensatore sincrono turnkey con volano
• 1.100 MWs di energia cinetica con un intervallo operativo di ±60 Mvar a 132 kV
• L'inerzia riduce le oscillazioni di frequenza e aiuta a prevenire blackout del sistema

Il condensatore sincrono nella transizione energetica
Con l'aumento della generazione rinnovabile e la dismissione delle centrali termiche, l'inerzia disponibile e la potenza di corto circuito stanno diminuendo. I condensatori sincroni, incluse le conversioni brownfield di macchine rotanti, consentono una maggiore penetrazione delle rinnovabili con un'impronta di carbonio inferiore rispetto al mantenimento delle centrali convenzionali in funzione esclusivamente per la stabilità della rete.

Note aggiuntive
La soluzione supporta il recupero di tensione durante i guasti, fornisce potenza reattiva controllata per carichi dinamici e può offrire una potenza nominale temporaneamente superiore durante le contingenze a seconda delle specifiche della macchina.

Specifiche tecniche

• Potenze dei generatori disponibili fino a 1.300 MVA (a piena velocità)
• Fornisce potenza di cortocircuito, controllo della potenza reattiva e inerzia (massa rotante)
• Metodi di avviamento: pony motor o convertitore di frequenza di avviamento
• Connessione alla rete: tramite trasformatore elevatore
• Opzione volano: aggiunge massa rotante; volani operanti in vuoto parziale; design che consentono fermata di emergenza sicura
• Esempio tipico di progetto: 1.100 MWs di energia cinetica (Rassau) con intervallo ±60 Mvar a 132 kV
• Esempi di energia cinetica massima per singolo volano: fino a ~3.500 MWs (50 Hz) e ~2.000 MWs (60 Hz) in funzione di materiale e progetto
• Capacità di sovraccarico a breve termine: dipende dalle specifiche della macchina
• Componenti ausiliari chiave: trasformatore ausiliario, isolated phase bus, interruttore di generatore, raffreddatori esterni, excitation statica/senza spazzole