Тихоокеанский округ Колумбия
Pacific DC Intertie (также называемая Path 65 ) — это линия электропередачи , которая передает электричество с северо-запада Тихого океана в Лос-Анджелеса район с использованием постоянного тока высокого напряжения (HVDC). Мощность линии составляет 3,1 гигаватт , чего достаточно для обслуживания двух-трех миллионов домохозяйств Лос-Анджелеса и представляет почти половину Департамента водоснабжения и энергетики Лос-Анджелеса (LADWP). пиковой мощности электрической системы [1]
Соединительная линия берет свое начало недалеко от реки Колумбия на преобразовательной станции Celilo энергосистемы Bonneville Power Administration за пределами Даллеса, штат Орегон , и соединяется с преобразовательной станцией Sylmar к северу от Лос-Анджелеса , которая принадлежит пяти коммунальным компаниям и управляется LADWP . Интерти может передавать энергию в любом направлении, но энергия течет в основном с севера на юг.
Участок линии в Орегоне принадлежит и управляется Управлением энергетики Бонневилля, а линия в Неваде и Калифорнии принадлежит и управляется Департаментом водоснабжения и энергетики Лос-Анджелеса. [2] Переход находится на границе Орегона и Невады, в 41 ° 59'47 "с.ш. 119 ° 57'44" з.д. / 41,9964 ° с.ш. 119,9623 ° з.д. .
Это одна из двух линий HVDC, обслуживающих Лос-Анджелес; другой — Путь 27 .
Обзор
[ редактировать ]Идея отправки гидроэлектроэнергии в Южную Калифорнию была предложена еще в 1930-х годах, но была отвергнута и отвергнута. К 1961 году президент США Джон Ф. Кеннеди санкционировал крупный проект общественных работ с использованием новой постоянного тока высокого напряжения технологии из Швеции . Проект был реализован в результате тесного сотрудничества между General Electric в США и ASEA в Швеции. Частные калифорнийские энергетические компании выступили против этого проекта, но их технические возражения были опровергнуты Уно Ламмом из ASEA на встрече IEEE в Нью-Йорке в 1963 году. По оценкам, после завершения в 1970 году комбинированная система передачи переменного и постоянного тока сэкономит потребителям в Лос-Анджелесе примерно США. 600 000 долларов в день за счет использования более дешевой электроэнергии, вырабатываемой плотинами на реке Колумбия .
Одним из преимуществ постоянного тока перед переменным является то, что постоянный ток проникает по всему проводнику, в отличие от переменного тока, который проникает только на глубину кожи . Для одного и того же размера проводника эффективное сопротивление больше при переменном токе, чем при постоянном токе, следовательно, больше мощности теряется в виде тепла при переменном токе. В целом, общая стоимость HVDC меньше, чем линия переменного тока, если длина линии превышает 500–600 миль, а с развитием технологий преобразования это расстояние значительно сократилось. Линия постоянного тока также идеально подходит для соединения двух систем переменного тока, которые не синхронизированы друг с другом. Линии HVDC могут помочь стабилизировать энергосистему от каскадных отключений электроэнергии, поскольку поток энергии через линию можно контролировать.
Pacific Intertie использует различные модели спроса на электроэнергию на северо-западе и юго-западе США. Зимой в северном регионе используются электрические обогреватели, тогда как южная часть потребляет относительно мало электроэнергии. Летом север потребляет мало электроэнергии, а юг достигает пикового спроса из-за использования кондиционеров. Каждый раз, когда спрос на Интерти снижается, избыток распределяется в других местах западной энергосистемы (штаты к западу от Великих равнин, включая Колорадо и Нью-Мексико ). [3]
-
Линия HVDC электропередачи в Лос-Анджелесе (более короткая башня с двумя проводами справа). Линия электропередачи пересекает межштатную автомагистраль 5 возле развязки с межштатной автомагистралью 210 в Сильмаре . -
Pacific DC Intertie вдоль служебной дороги, параллельной шоссе 395 США . Многие башни Интерти имеют такую простую и стройную конструкцию. -
Основание стройной башни сужается к единственной точке, прикрепленной болтами к бетонному анкеру. -
Тонкая башня поддерживается с боков четырьмя растяжками. -
Pacific Intertie за пределами Бентона, Калифорния. -
Вышки Pacific DC Intertie (левая сторона) недалеко от Фернли, Невада . Первые несколько башен являются самонесущими. В башнях на дальней стороне используются растяжки .
Компоненты
[ редактировать ]Тихоокеанский интертие состоит из: [4]
- , Преобразовательная станция Celilo которая преобразует трехфазный переменный ток частотой 60 Гц напряжением от 230 до 500 кВ в ±500 кВ постоянного тока (1000 кВ между полюсами) при 45 ° 35'39 "N 121 ° 6'51" W / 45,59417 ° N 121,11417 ° W .
- Система заземления в Селило состоит из 1067 чугунных анодов, закопанных в траншею длиной два фута (60 см) с нефтяным коксом , которая ведет себя как электрод, расположенных в виде кольца окружностью 2,0 мили (3255 м) в Райс-Флэтс (недалеко от Райса). , Орегон ), что находится в 6,6 миль (10,6 км) к юго-юго-востоку от Селило. Он соединен с преобразовательной станцией двумя антеннами диаметром 644 мм. 2 (0,998 дюйма 2 ) Проводники ACSR (алюминиевые, армированные сталью), которые заканчиваются «тупиковой» башней, расположенной на 45 ° 29'51 "N 121 ° 03'53" W / 45,497586 ° N 121,064620 ° W .
- Воздушная линия электропередачи протяженностью 846 миль (1361 км), состоящая из двух проводов ACSR со стальным сердечником, каждый диаметром 1,6 дюйма (4,1 см) и площадью поперечного сечения 1171 мм. 2 (1,815 дюйма 2 ), несущей 500 кВ.
- Обе линии в сочетании имеют мощность 3,1 гигаватт (в биполярном режиме).
- Преобразовательная станция Сильмар ( 34 ° 18'42 "с.ш. 118 ° 28'53" з.д. / 34,31167 ° с.ш. 118,48139 ° з.д. , которая преобразует постоянный ток в переменный ток напряжением 230 кВ (процесс, также называемый инвертированием ) и синхронизируется по фазе с электросетью Лос-Анджелеса.
- Система заземления Sylmar представляет собой линию из 24 электродов из сплава кремния и железа, погруженных в Тихий океан на пляже штата Уилл Роджерс. [5] подвешены в бетонных ограждениях на высоте примерно 2–3 фута (0,5–1 м) над дном океана. Массив заземления, находящийся в 30 милях (48 км) от преобразовательной станции и соединенный парой проводов 644 мм. 2 (0,998 дюйма 2 ) Проводники ACSR, которые находятся на участках к северу от конечной башни Кентер-Каньон в 34 ° 04'04,99 "с.ш. 118 ° 29'18,5" з.д. / 34,0680528 ° с.ш. 118,488472 ° з.д. установленная вместо заземляющих проводников на опорах. Он проходит от башни терминала Кентер-Каньон через приемную станцию DWP U (Тарзана; бывшая коммутационная станция), приемную станцию J (Нортридж) и приемную станцию Ринальди (также бывшую коммутационную станцию) до преобразовательной станции Сильмар . На участке между приемными станциями J и Ринальди в качестве проводника электродной линии используется один из двух экранирующих проводников на каждой из двух параллельно идущих линий электропередачи 230 кВ.
История
[ редактировать ]
На первом этапе схемы, завершенном в мае 1970 года, использовались только ртутно-дуговые клапаны в конвертерах . [6] Клапаны были последовательно соединены в три шестипульсных клапанных моста на каждый полюс. блокировки Напряжение клапанов составляло 133 кВ при максимальном токе 1800 ампер , для мощности передачи 1440 МВт при симметричном напряжении 400 кВ относительно земли.
На каждой конвертерной станции имелось шесть групп ртутно-дуговых вентилей, состоящих из семи вентилей каждая, всего в каждом конвертере было 42 вентиля. Клапаны имели ширину 7,1 фута (2,15 м), высоту 10 футов (3,2 м) и длину 11 футов (3,5 м) и весили 14 000 фунтов (6 400 кг). Каждый клапан содержал 1,1 литра (37 жидких унций США) ртути и весил 33 фунта (14,9 кг).
- 1972: После землетрясения в Сильмаре преобразовательную станцию Сильмар пришлось реконструировать из-за значительных повреждений.
- 1982: Номинальная мощность ртутных дуговых вентильных выпрямителей была увеличена за счет различных усовершенствований до 1600 МВт.
- 1984: Напряжение передачи было увеличено до 500 кВ, а мощность передачи увеличена до 2000 МВт за счет добавления одной группы шестипульсных тиристорных клапанов на напряжение 100 кВ к каждому полюсу.
- 1989: Дальнейшее увеличение мощности передачи до 3100 МВт произошло за счет установки тиристорного преобразователя с параллельным подключением мощностью 1100 МВт в Селило и Сильмар. Это обновление, начатое в 1985 году, называлось Pacific Intertie Expansion . [7] Это расширило конвертерную станцию до двух площадок: Sylmar West (расположенная в 34 ° 18'32 "N 118 ° 29'13" W / 34,30889 ° N 118,48694 ° W ) [8] и Сильмар Восток (расположенный по адресу 34 ° 18'42 "с.ш. 118 ° 28'53" з.д. / 34,31167 ° с.ш. 118,48139 ° з.д. . [9]
- 1993: Один полюс преобразовательной станции Pacific Intertie Expansion в Сильмаре был полностью уничтожен пожаром. [10] Преобразователь был заменен в 1994–1995 годах компанией Siemens . [11]
- 1994: После землетрясения в Нортридже преобразовательную станцию Сильмар пришлось реконструировать из-за значительных повреждений.
- 2004: Мощность станции Сильмар Восток была модернизирована с 1100 МВт до 3100 МВт. Органы управления и старые преобразователи, включая ртутные дуговые клапаны, были полностью заменены одной парой 12-импульсных преобразователей мощностью 3100 МВт, построенных компанией ABB . Это позволило станции Сильмар Восток работать на полную мощность. [9] Параллельно с этим проектом шестиимпульсные ртутные дуговые клапаны на преобразовательной станции Celilo были заменены на Siemens светоуправляемые тиристоры в соответствии с их модифицированной политикой замены устаревших ламп (MARP).
- 2005: Восточная станция Сильмар была переименована в преобразовательную станцию Сильмар. [9]
- 2014–2015 гг.: Преобразовательная подстанция Celilo была модернизирована аналогично модернизации Sylmar East. Северный преобразователь был модернизирован с 1100 МВт до 3100 МВт. Новый преобразователь был построен компанией ABB . Новый преобразователь подключается к сети переменного тока напряжением 500 кВ вместо прежнего подключения переменного тока 230 кВ. После завершения строительства все оборудование южного конвертера было демонтировано. [12] [13]
См. также
[ редактировать ]- Один Ламм
- Путь 27
- Североамериканская корпорация по надежности электроснабжения
- Межсетевые пути WECC
- Путь 66
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Шэрон Бернштейн и Аманда Коваррубиас (10 июля 2006 г.). «Жаркая волна застала DWP врасплох» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 23 сентября 2020 г.
- ^ «Проект модернизации Тихоокеанской системы постоянного тока (PDCI) (DOE/EA-1937) в округах Лейк, Джефферсон, Крук, Дешут и Васко, штат Орегон» . Управление энергетики Бонневиля . Проверено 29 декабря 2019 г.
- ^ Прабха Кундур, Powertech Labs Inc. (3 октября 2003 г.). «Безопасность энергосистемы в новой отраслевой среде: проблемы и решения» . ИИЭЭ . п. 17. Архивировано из оригинала ( PowerPoint ) 22 августа 2006 года . Проверено 11 сентября 2006 г.
- ^ «Тихоокеанская схема межсетевых связей» . Управление энергетики Бонневиля . 03.11.2000. Архивировано из оригинала 26 апреля 2005 г. Проверено 20 августа 2009 г.
- ^ «Обзор «Инфраструктурного города» под редакцией Казиса Варнялиса» . Журнал мест.
- ^ Сборник схем HVDC, Техническая брошюра CIGRÉ № 003 , 1987, стр. 57-62.
- ^ «Тихоокеанский Интертие» . Хитачи Энерджи . Проверено 20 апреля 2024 г.
- ^ «Станция постоянного тока Сильмар Вест» . АББ . Проверено 20 апреля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «ABB переориентирует преобразовательную станцию Sylmar (пресс-релиз)» . АББ. 24 марта 2005 г. Архивировано из оригинала 1 февраля 2009 г.
- ^ «Пожарные аспекты тиристорных клапанов HVDC и клапанных залов», Техническая брошюра CIGRÉ № 136 , февраль 1999 г.
- ^ Кристл, Н., Фенрих, В., Липс, П., Расмуссен, Ф., Садек, К., «Замена тиристорного клапана на тихоокеанской межсетевой расширительной преобразовательной станции Sylmar East 500 кВ HVDC», IEEE Шестая международная конференция по переменному току и передача энергии постоянного тока (публикация конференции № 423), 1996 г.
- ^ «Преобразовательная станция Celilo», Управление энергетики Бонневилля [1] , апрель 2016 г. (информационный бюллетень)
- ^ «ABB завершает модернизацию первой крупной линии HVDC в истории США», ABB [2] 20 июня 2016 г. (пресс-релиз)