Кахора-Басса (HVDC) - Cahora Bassa (HVDC)

	Сопоставьте все координаты, используя: OpenStreetMap
	Скачать координаты как: KML · GPX

Кахора Басса HVDC
Кахора Басса HVDC
	Южная линия, пересекающая Национальный парк Крюгера
	Маршрут схемы Кахора Басса HVDC
Расположение
Страна	Мозамбик, Южная Африка
Координаты	15 ° 36′41 ″ ю.ш. 32 ° 44′59 ″ в.д. / 15,61139 ° ю.ш. 32,74972 ° в.; 25 ° 55′11 ″ ю.ш. 28 ° 16′34 ″ в.д. / 25,91972 ° ю.ш. 28,27611 ° в.
От	Плотина Кахора-Басса, Мозамбик
Чтобы	Йоханнесбург, Южная Африка
Информация о собственности
Владелец	Эском, Hidroelectrica de Cahora Bassa (HCB)
Информация о строительстве
Производитель подстанций	AEG -Telefunken, Браун Бовери Компания, Сименс (оригинальное оборудование); ABB Group (Обновить)
Введен в эксплуатацию	1977–1979
Техническая информация
Тип	воздушная линия
Тип тока	HVDC
Общая длина	1,420 км (880 миль)
Номинальная мощность	1920 МВт
Напряжение постоянного тока	± 533 кВ
Нет. полюсов	2

Кахора-Басса (ранее писалось Кабора Басса) является HVDC система передачи энергии между Кахора Басса Гидроэлектростанция на Плотина Кахора-Басса в Мозамбик, и Йоханнесбург, Южная Африка.

История

Система была построена между 1974 и 1979 годами и может передавать 1920мегаватты при уровне напряжения 533 киловольт DC и 1800Амперы.^[1] Тиристор используются клапаны, которые, в отличие от большинства других схем HVDC, монтируются на открытом воздухе, а не в клапанный зал. Клапаны сгруппированы в восемь, 133 кВ шестипульсные мосты последовательно на каждом конце. Линия электропередачи протяженностью 1420 километров (880 миль) проходит через труднодоступную местность, поэтому она в основном построена как монополярный линии на расстоянии 1 км (0,62 мили) друг от друга. В случае отказа одной линии возможна передача с пониженной мощностью через уцелевший полюс и возврат через землю.

Кахора-Басса не использовался с 1985 по 1997 год из-за Гражданская война в Мозамбике в регионе. Проект был окружен технологическими проблемами, наиболее заметными из которых были внедрение твердотельных выпрямительных устройств в крупномасштабную коммерческую установку. Ртутно-дуговые клапаны был де-факто стандарт для HVDC до настоящего времени. Cahora Bassa была первой заказанной схемой HVDC с тиристорными клапанами, хотя ее работа была отложена. Это также была первая схема HVDC, действующая в Африке, и первая в мире, работающая на напряжении выше 500 кВ. Серьезные коммерческие препятствия, кульминацией которых стали слушания в Международном арбитражном трибунале, находящемся в г. Лиссабон, в 1988 г. тоже пришлось преодолеть.

После ремонта^[2] В октябре 1997 года схема была снова запущена в промышленную эксплуатацию.^[3] В период с 2006 по 2009 годы тиристорные вентили на преобразовательной подстанции Apollo были заменены более современными тиристорными вентилями с водяным охлаждением.^[4]

Описание

Строительство и владение

Проект передачи электроэнергии Кахора-Басса был совместным предприятием двух электроэнергетических компаний, Комиссии по электроснабжению (ESCOM, как она была известна до 1987 года), позднее Эском, Йоханнесбург, Южная Африка, и Hidroelectrica de Cahora Bassa (HCB), фирме, 15% которой принадлежит правительству Португалия и 85% по Мозамбик. Оборудование было построено и поставлено компанией ZAMCO, которая являлась консорциумом AEG -Telefunken СП, Браун Бовери Компания и Сименс AG Германия. Браун Бовери впоследствии стал частью ABB и впоследствии AEG стала частью Alstom.

Коммерческие договоренности также включали Electricidade de Moçambique (EDM), которая получала поставки из Кахора Басса по договоренности с Eskom. Фактически, Eskom поставила южный Мозамбик (Мапуту ) с тех пор Восточный Трансвааль на 132 кВ с вычетом продаж из поставки HCB компании Eskom. Трехстороннее соглашение было приостановлено из-за форс-мажор когда линия из Кахора Басса была недоступна в 1980-х годах.

Система была введена в эксплуатацию в три этапа, начиная с марта 1977 г. шестипульсные мосты, а 15 марта 1979 года в полную мощность введены восемь мостов.

Линия передачи

Линия электропередачи проходит от Сонго. преобразовательная станция, которая находится рядом с гидроэлектростанцией и обычно работает как выпрямитель, на преобразовательную подстанцию Apollo возле Йоханнесбурга, которая обычно работает как инвертор. Каждая из самонесущих стальных башен вдоль трассы несет две связки по четыре 565 квадратных миллиметров (1120 кв.kcmil ) кабели, по одному на полюс, и один заземляющий проводник площадью 117 квадратных миллиметров (231 kcmil). Есть около 7000 башен со средним пролетом 426 метров (466 ярдов).

Максимальный пролет составляет 700 метров (770 ярдов) с использованием усиленных башен. Возврат на землю для униполярного режима обеспечивается заглубленными графитовыми электродами на каждой станции. Линия постоянного тока имеет сглаживающие реакторы и конденсаторы-разрядники на каждой станции.

Тиристорные клапаны

Cahora Bassa с самого начала была одной из первых схем HVDC, построенных с тиристорными вентилями. Необычно то, что тиристорные клапаны устанавливаются на открытом воздухе. В исходной установке они были заполнены маслом как для охлаждения, так и для электрической изоляции. Единственная другая схема HVDC в мире, оборудованная таким образом с самого начала, была первой фазой - теперь выведенной из эксплуатации - Шин Синано преобразователь частоты в Япония. Каждый вентильный бак содержит два клапана, образующих двухклапанный подключение двух клемм постоянного тока к одному однофазному двухобмоточному преобразователю трансформатор. Каждый шестипульсный мост содержит три таких резервуара, следовательно, каждая станция содержит 24 двойных клапана.

Разработка тиристорных вентилей началась в конце 1960-х годов, когда единственные тиристоры, доступные в то время, были, по сегодняшним меркам, небольшими и рассчитывались только на 1,6 кВ каждый.^[2] На первом этапе проекта (по 4 моста на каждом конце) каждый вентиль содержал 280 таких тиристоров последовательно и два параллельно^[1] - наибольшее количество, когда-либо использовавшееся в одном клапане HVDC.

Фазы 2 и 3 использовали улучшенные тиристоры с номиналом 2,4 кВ каждый, и требовалось только 192 последовательно включенных клапана - все еще большое количество по современным стандартам - с двумя параллельно. В результате каждая преобразовательная подстанция содержала 22 656 тиристоров.

Другое оборудование

Тиристоры также имели низкую стойкость к переходным сверхтоковым режимам, поэтому еще одной необычной особенностью схемы было наличие переключатели максимального тока между клапанами и трансформаторами, хотя позже они были выведены из эксплуатации на станции Аполлон.^[2]

Фильтры переменного тока, настроенные на 5-ю, 7-ю, 11-ю и 13-ю гармоники источника питания 50 Гц, установлены на каждой станции, приблизительно 195 МВАр в Apollo и 210 МВАр в Songo.

Есть два PLC ретрансляторы: один в Гамабой в Южной Африке и один в Катопе в Мозамбике.

Ремонт ущерба войны

После гражданская война закончившийся в 1992 году, одним из многих последствий десятилетия раздоров стало повреждение линий электропередачи постоянного тока высокого напряжения. Почти все из 4200 опор линий электропередачи, расположенных на 893 километрах (555 миль) линии в Мозамбике, нуждались в замене или ремонте. Эта работа была начата в 1995 году и длилась до конца 1997 года.^[3] К 1998 году система была восстановлена на полную мощность.

Впоследствии Eskom начала поставки электроэнергии в Мозамбик напряжением 400 кВ на условиях, аналогичных первоначальному соглашению о передаче электроэнергии, от Электростанция Арно в Мпумаланга, через Свазиленд. Основная цель этой инфраструктуры - обеспечить оптовые поставки электроэнергии в Mozal Алюминиевый завод, управляемый BHP Billiton.

Меморандум о взаимопонимании, подписанный 2 ноября 2007 года, означает, что к концу 2007 года Мозамбик будет отвечать за проект, расположенный на его территории, но над которым он не контролировал последние 30 лет из-за договорных обязательств с Португалией.

Новое соглашение дает Мозамбику 85 процентов проекта гидроэлектростанции Кахора Басса (HCB), в то время как Португалия сохранит только 15 процентов. Проект имеет мощность для производства 2000 мегаватт электроэнергии и является одним из основных поставщиков электроэнергии для Южноафриканского энергетического пула.

Однако Мозамбику необходимо будет выплатить 950 миллионов долларов португальскому правительству в качестве компенсации за реконструкцию и обслуживание плотины после гражданской войны.

Гражданская война привела к серьезному повреждению передающей инфраструктуры, вынудив правительство Португалии заплатить из своего кармана около 2,5 миллиардов долларов США на ее ремонт.

Апгрейд станции Аполлон

Преобразовательная подстанция Apollo HVDC и распределительные линии. Линию HVDC Кахора Басса можно увидеть в виде высоких пилонов слева. Линия в центре изображения с одним проводником - это линия электродов HVDC Cahora Bassa.

В 2006 году был заключен контракт с ABB для замены тиристорных вентилей на станции Apollo.^[4] Концепция наружного монтажа была сохранена, но каждый из новых корпусов содержит полный шестиимпульсный мост вместо только двух клапанов, а заменяемые тиристорные клапаны имеют более обычную конструкцию с воздушной изоляцией и водяным охлаждением с использованием тиристоров 125 мм и 8,5 кВ. 36 таких тиристоров подключены последовательно в каждом клапане без параллельного включения, и новые клапаны могут быть модернизированы до 600 кВ, 3300 А. В то же время были заменены фильтры переменного тока.

Мелочи

К северо-востоку от преобразовательной станции Apollo полюса HVDC Cahora Bassa пересекают несколько линий переменного тока 400 кВ на 25 ° 54'58 "ю.ш. 28 ° 16'46" в.д. соответственно 25 ° 54'57 "ю.ш. 28 ° 16'51" в.д. низкая высота, на которой нельзя ходить и огорожена территория под линией [1].

Места

Сайт	Координаты
Конвертерная станция Apollo	25 ° 55′11 ″ ю.ш. 28 ° 16′34 ″ в.д. / 25,91972 ° ю.ш.28,27611 ° в. / -25.91972; 28.27611
Терминал южноафриканской электродной линии	25 ° 50′04 ″ ю.ш. 28 ° 24′02 ″ в.д. / 25,83444 ° ю.ш. 28,40056 ° в.д. / -25.83444; 28.40056
Ретрансляторная станция Gamaboi PLC	23 ° 55′36 ″ ю.ш. 29 ° 38′32 ″ в.д. / 23,92667 ° ю.ш. 29,64222 ° в. / -23.92667; 29.64222
Полюс 1 пересекает границу между ЮАР и Мозамбиком	22 ° 32′06 ″ ю.ш. 31 ° 20′39 ″ в.д. / 22,53500 ° ю.ш. 31,34417 ° в.д. / -22.53500; 31.34417
Полюс 2 пересекает границу между ЮАР и Мозамбиком	22 ° 31′15 ″ ю.ш. 31 ° 20′22 ″ в.д. / 22,52083 ° ю.ш. 31,33944 ° в. / -22.52083; 31.33944
Станция повторителя ПЛК Catope	18 ° 01′00 ″ ю.ш. 33 ° 12′18 ″ в.д. / 18.01667 ° ю.ш. 33.20500 ° в.д. / -18.01667; 33.20500
Мозамбикский электрод	15 ° 43′20 ″ ю.ш. 32 ° 49′04 ″ в.д. / 15.72222 ° ю.ш. 32.81778 ° в. / -15.72222; 32.81778
Конвертерная станция Сонго	15 ° 36′41 ″ ю.ш. 32 ° 44′59 ″ в.д. / 15,61139 ° ю.ш. 32,74972 ° в. / -15.61139; 32.74972

Смотрите также

использованная литература

^ ^а ^б Сборник схем HVDC, СИГРЭ Техническая брошюра № 003, 1987, pp89–94.
^ ^а ^б ^c Вентер, Ф.П., Маршалл, Д.А., Куэдес, К., Оберхольцер, Г., Опыт повторного ввода в эксплуатацию схемы HVDC Apollo - Cahora-Bassa, СИГРЭ сессия, Париж, 1998 г., ссылка на статью 14-111^{[постоянная мертвая ссылка ]}.
^ ^а ^б Оливейра, Х., Синтра, Л., Локала, Дж., Пембеле, И.Е., Любини, И.Е., Гуссен, П.В., Бхана, С., Опыт эксплуатации в системах HVDC южноафриканского энергетического пула Кахора-Басса: Apollo и Инга-Шаба, СИГРЭ сессия, Париж, 2000 г., ссылка на статью 14-111^{[постоянная мертвая ссылка ]}.
^ ^а ^б Гусен П., Редди К., Йонссон Б., Холмгрен Т., Саксвик О., Бьорклунд Х. Модернизация преобразовательной подстанции Apollo HVDC. СИГРЭ 6-я региональная конференция южной части Африки, Кейптаун, 2009, ссылка на документ P107.

дальнейшее чтение

Юстас Ф. Рейнхэм, Аполлон - Кахора Басса: загадки и развлечения, EE Publishers, ISBN 0-620-32261-6, [2]

внешние ссылки

[compendium-1] а ^б Сборник схем HVDC, СИГРЭ Техническая брошюра № 003, 1987, pp89–94.

[Venter-2] а ^б ^c Вентер, Ф.П., Маршалл, Д.А., Куэдес, К., Оберхольцер, Г., Опыт повторного ввода в эксплуатацию схемы HVDC Apollo - Cahora-Bassa, СИГРЭ сессия, Париж, 1998 г., ссылка на статью 14-111^{[постоянная мертвая ссылка ]}.

[Oliveira-3] а ^б Оливейра, Х., Синтра, Л., Локала, Дж., Пембеле, И.Е., Любини, И.Е., Гуссен, П.В., Бхана, С., Опыт эксплуатации в системах HVDC южноафриканского энергетического пула Кахора-Басса: Apollo и Инга-Шаба, СИГРЭ сессия, Париж, 2000 г., ссылка на статью 14-111^{[постоянная мертвая ссылка ]}.

[Goosen-4] а ^б Гусен П., Редди К., Йонссон Б., Холмгрен Т., Саксвик О., Бьорклунд Х. Модернизация преобразовательной подстанции Apollo HVDC. СИГРЭ 6-я региональная конференция южной части Африки, Кейптаун, 2009, ссылка на документ P107.

[1]

[2]

[3]

[4]