Система HVDC в Рио-Мадейре - это система передачи постоянного тока высокого напряжения в Бразилии , построенная для экспорта электроэнергии с новых гидроэлектростанций на реке Мадейре в бассейне Амазонки в основные центры нагрузки на юго-востоке Бразилии. Система состоит из двух преобразовательных станций в Порту-Велью в штате Рондония и Араракуара в штате Сан-Паулу , соединенных между собой двумя биполярными линиями электропередачи постоянного тока ± 600 кВ мощностью 3150 мегаватт (4220 000 л.с.) каждая. Помимо преобразователейЧто касается двух биполей, то преобразовательная подстанция Порту-Велью также включает в себя два встречных преобразователя мощностью 400 МВт для подачи энергии в местную систему переменного тока 230 кВ. Таким образом, общая экспортная мощность станции Порту-Велью составляет 7100 МВт: 6300 МВт от двух биполей и 800 МВт от двух обратных преобразователей. Когда Bipole 1 начал коммерческую эксплуатацию в 2014 году, Рио-Мадейра стала самой длинной линией HVDC в мире, обогнав систему Сянцзяба – Шанхай в Китае . По данным энергетической исследовательской организации Empresa de Pesquisa Energética (EPE), [1] длина линии составляет 2375 километров (1476 миль).
Система HVDC Рио-Мадейра | |
---|---|
Место расположения | |
Страна | Бразилия |
Состояние | Рондония , Сан-Паулу |
Координаты | 08 ° 54′53 ″ ю.ш., 63 ° 57′27 ″ з.д. / 8,91472 ° ю.ш. 63,95750 ° з.д. (Порту-Велью) 21 ° 49′59 ″ ю.ш. 48 ° 20′52 ″ з.д. (Араракуара) 21 ° 37′10 ″ ю.ш. 48 ° 35′24 ″ з.д. ( Араракуара) / 21,83306 ° ю.ш. 48,34778 ° з.д. / 21,61944 ° ю.ш.48,59000 ° з. |
Из | Порту-Велью , Рондония |
К | Араракуара , Сан-Паулу |
Информация о строительстве | |
Производитель подстанций | ABB , Alstom Grid |
Введен в эксплуатацию | 2013-2014 гг. |
Техническая информация | |
Тип | Передача инфекции |
Тип тока | HVDC |
Общая длина | 2,375 км (1,476 миль) |
Номинальная мощность | 2 x 3150 МВт |
Напряжение постоянного тока | ± 600 кВ |
Кол- во полюсов | 4 |
Генераторная установка
Северная преобразовательная подстанция (Порту-Велью) подключена через коллекторную сеть переменного тока напряжением 500 кВ ( Колетора Порто-Велью ) с новым комплексом гидроэлектростанций в Рио-Мадейре. По состоянию на январь 2013 года он состоял из двух генерирующих станций: Санто-Антониу , недалеко от Порту-Велью, мощностью 3150 МВт, и Жирау , мощностью 3750 МВт, примерно в 100 км (62 миль) от них. Обе электростанции относятся к низконапорному, так называемому типу реки , чтобы минимизировать воздействие проекта на окружающую среду. Они используют колбовые турбины, которые представляют собой тип турбины Каплана с горизонтальной осью . У них очень низкая инерция по сравнению с другими типами гидроэлектрических генераторов, и это привело к опасениям, что турбины могут быть повреждены из-за превышения скорости в случае внезапного прерывания передачи электроэнергии по линиям HVDC.
Планирование системы передачи
При таком большом расстоянии передачи (2375 км) HVDC может показаться естественным решением для транспортировки вырабатываемой электроэнергии в центры нагрузки на юго-востоке Бразилии, но, тем не менее, был проведен очень всесторонний технико-экономический анализ для оценки относительной выгоды. различных решений. Первоначально было изучено 16 вариантов, в том числе три варианта с постоянным током на 500 кВ, 600 кВ и 800 кВ, а также несколько вариантов с полностью переменным током и гибридные варианты постоянного и переменного тока. В итоге был сделан вывод, что предпочтительным вариантом является постоянный ток при напряжении передачи 600 кВ (такое же, как для схемы Итайпу на юге Бразилии). [2]
Тем не менее, два других варианта (вариант с полностью переменным током и гибридный вариант с переменным током и постоянным током) также были перенесены на второй этап планирования проекта. Таким образом, для окончательного отбора было предложено три варианта: [1]
- Вариант полностью постоянного тока: два передающих биполя ± 600 кВ, 3150 МВт, плюс два обратных преобразователя мощностью 400 МВт
- Вариант гибридного переменного и постоянного тока: одна двухполюсная линия передачи ± 600 кВ, 3150 МВт плюс две линии переменного тока 500 кВ
- Вариант полностью переменного тока: три линии переменного тока 765 кВ
Победитель из трех включенных в короткий список вариантов был определен на аукционе в ноябре 2008 г., и оказался вариант с постоянным напряжением ± 600 кВ. Этот вариант был разделен на семь отдельных пакетов, обозначенных как Лоты 1–7: [1]
- Лот 1: Подстанция 500 кВ переменного тока Порту-Велью плюс два встречно-ответных преобразователя мощностью 400 МВт
- Лот 2: Две преобразовательные подстанции ± 600 кВ, 3150 МВт для Биполя 1.
- Лот 3: Две преобразовательные подстанции ± 600 кВ, 3150 МВт для Биполя 2.
- Лот 4: Две линии электропередачи ± 600 кВ, 3150 МВт для Биполя 1.
- Лот 5: Две линии электропередачи ± 600 кВ, 3150 МВт для Биполя 2.
- Лот 6: Приемная конечная подстанция переменного тока
- Лот 7: Армирование сети северной системы 230 кВ.
Конвертерные станции
Напряжение передачи ± 600 кВ такое же, как на проекте Итайпу , но для Рио-Мадейра преобразователи спроектированы только с одним двенадцатиимпульсным мостом на полюс.
Порто Велью преобразовательная подстанция содержит выпрямитель терминалы bipoles кВ две ± 600, а также два спина к спине преобразователей 400 МВт. Преобразовательные подстанции Bipole 1 и два встречных преобразователя были построены ABB [3] и были введены в эксплуатацию в августе 2014 года. [4] Преобразовательные подстанции Bipole 2 были построены Alstom Grid [5] и по состоянию на февраль 2015 года все еще проходят пусконаладочные работы.
Все преобразователи HVDC используют тиристорные вентили с воздушной изоляцией и водяным охлаждением , подвешенные к потолку вентильного зала и использующие тиристоры диаметром 125 мм. Оба преобразователя станция двухполюсных 2 [5] и Araraquara преобразователь станция двухполюсного 1 использование однофазного, две обмотки преобразователя трансформаторов с тиристорными клапанами расположены в двойных клапанах , но Порто Вель двухполюсных 1 преобразовательная подстанция используется однофазные три -обмотка преобразовательных трансформаторов (поскольку река делала возможной транспортировку более крупных трансформаторов, чем в случае с Араракуара) и клапаны, расположенные в четыре ряда . [3]
Поскольку сеть 230 кВ в Рондонии и Акко очень слаба, встречные преобразователи реализованы как преобразователи с конденсаторной коммутацией (CCC). Поскольку тиристорные клапаны намного меньше, чем у биполей трансмиссии, можно было расположить каждый встречно-обратный преобразователь всего в виде трех блоков клапанов по восемь клапанов в каждом ( октеклапаны ). [3]
Конструкцию некоторых аспектов двух биполей (которые поставлялись разными производителями) необходимо было согласовать, чтобы избежать неблагоприятных взаимодействий управления или проблем с фильтрацией гармоник. Кроме того, необходимо учитывать значительное количество различных режимов работы, таких как параллельное соединение преобразователей обоих биполей на одной линии передачи. Также существует потребность в перетоке мощности в направлении юг-север, но только на пониженном уровне. Эти аспекты, наряду со сложной структурой проекта, в котором одновременно участвует несколько инженерных компаний, привели к некоторым задержкам в реализации проекта.
Рекомендации
- ^ a b c Эсмеральдо, PCV, Араужо, EMA, Карвалью, Д. С. Младший, Система передачи постоянного тока высокого напряжения Мадейры - планирование разработки и окончательный проект, сессия СИГРЭ , Париж, 2010 г., Документ B4-306 .
- ^ Esmeraldo, PCV, Carijó, Л., Видигал, С., Carvalho, ARCD, Арауйо, Е., Серен, М., Соуз Д., МАСЕД, Н., Лейте, А., Симойнши, В., Мензис, Д.Ф., Технико-экономическое обоснование системы электропередачи Мадейры: технико-экономический анализ,сессия СИГРЭ , Париж, 2008 г., Документ B4-103 .
- ^ a b c Грэм, Дж. Ф., Холмгрен, Т., Фишер, П., Шор, Нидерланды, Система HVDC в Рио-Мадейре - аспекты проектирования биполя 1 и соединителя с Акко-Рондония, сессия СИГРЭ , Париж, 2012 г., Документ B4 -111 .
- ^ Пресс-релиз ABB ABB вводит в эксплуатацию самую длинную в мире линию электропередачи в Бразилии, 27 августа 2014 г.
- ^ a b Маклауд, Н.М., Чакраворти, С., Барретт, Б.Т., Проектные исследования для биполя 2 сверхвысокого напряжения постоянного тока мощностью 3150 МВт, ± 600 кВ в рамках проекта передачи на большие расстояния в Рио-Мадейре в Бразилии, сессия СИГРЭ , Париж, 2010 г., Документ B4- 208 .
Внешние ссылки
- АББ вводит в эксплуатацию самую длинную в мире линию электропередачи в Бразилии