Rio Madeira er en likestrømsforbindelse som krysser Brasil for å transportere elektrisk kraft fra demninger på den eponyme elven som er en del av Amazonasbassenget sør-øst for landet. Lenken er en del av Madeira-prosjektet . Den elektriske transformatorstasjonen på demningssiden ligger i Porto Velho i delstaten Rondônia , den sørøstlige ligger i Araraquara i delstaten São Paulo . Dette er to bipoler med nominell direkte spenning ± 600 kV og hver med en nominell effekt på 3 150 MW. I tillegg til hovedleddet, har Porto Velho- stasjonen også to head- to- tail-stasjoner med en effekt på 400 MW hver, som forsyner nettverket med lokal 230 kV vekselspenning . Den første head-to-tail-stasjonen ble tatt i bruk iDesember 2012, DC-koblingen ble tatt i bruk i august 2014. Med en lengde på 2375 km var det den lengste likestrømsleddet i drift i 2014.
Porto Velho-stasjonen er koblet via en 500 kV vekselstrømsledning til de to demningene som utgjør Madeira-prosjektet: Santo Antônio-demningen og Jirau- demningen . Den første, nær Porto Velho, har en kapasitet på 3150 MW , den andre på 3750 MW, men ligger omtrent 100 kilometer fra nettstasjonen. Dette er to demninger langs vannet , for å begrense prosjektets innflytelse på miljøet. De turbinene er av den Kaplan typen . Deres lave treghet gjør dem følsomme for en plutselig økning i frekvensen til AC-spenningsnettet i tilfelle strømavstengning .
Selv om lengden på linjen ser ut til å rettferdiggjøre bruken av likestrøm, er det utført en sammenlignende studie. Totalt seksten alternativer ble studert, blant annet tre helt likestrømsspenningsløsninger med forskjellige nominelle spenninger: 500 kV , 600 kV og 800 kV , samt vekselstrøm- og hybridspenningsløsninger for forskjellige spenninger. Av stabilitets- og redundanshensyn foretrekkes en dobbel bipole for likestrømsløsninger. Videre anbefales i dette tilfellet installasjon av en head-to-tail-stasjon mellom 500 kV vekselstrømsledning som kommer fra kraftverkene og 230 kV lokale nettverk for å forhindre at svitsjefeil i omformerstasjonen negativt påvirker kvaliteten på strøm fra det lokale nettverket. Til slutt viser analysen av de totale kostnadene for de forskjellige løsningene at likestrømsspenningsløsningen er billigere med minst 16% sammenlignet med vekselstrømsløsningene. Det skal også bemerkes at DC-spenningsløsningen ikke er løsningen med minst ledningstap, en løsning som bruker tre kretser på 765 kV vekselstrømslinjer gir mindre tap.
Til tross for disse konklusjonene beholdt anbudsinfordringen tre løsninger:
En første anbudsutlysning ender på November 2008og bekrefter at DC-spenningsløsningen er den billigste. Prosjektet er deretter delt inn i syv partier som skal tildeles:
Kontrakten for Bipole 1-omformerstasjonene og oppgavestasjonene blir vunnet av ABB for en verdi av US $ 540 millioner, mens kontrakten for Bipole 2-omformerstasjonene blir vunnet av Alstom Grid for en verdi på 480 millioner amerikanske dollar. Millioner amerikanske dollar dollar.
Linje | Bipole 1 | Bipole 2 |
Idriftsettelse | tidlig i 2014 | august 2014 |
Maker | ABB | Alstom Grid |
Nominell spenning | ± 600 kV | ± 600 kV |
Nominell kraft | 3 150 MW | 3 150 MW |
Antall tyristorer per ventil | 80 i Porto Velho og 75 i Araraquara | |
Antall transformatorer | 12 per innlegg | |
Plasseringen av glattespolene | høyspenning og nøytral | høyspenning og nøytral |
Koblingen har mange likheter med Itaipu likestrømsforbindelsen som ble bygget på 1980-tallet. Hovedforskjellen er at for Rio Madeira består hver pol kun av en 12-pulsbro, mens den for Itaipu er i to i serie.
Omformere bruker tyristorer med en diameter på 125 mm , luftisolert og avkjølt av vann. På Alstom-siden har de en spenning på 8,5 kV . Ventilene er hengende. De to stasjonene i bipole 2 og Araraquara-stasjonen i bipole 1 er utstyrt med enfasetransformatorer med to viklinger assosiert med ventiler anordnet i dobbeltventil. De i Alstom har 80 tyristorer per ventil i Porto Velho og 75 i Araraquera. På den annen side er Porto Velho-transformatorstasjonen i bipole 1 utstyrt med enfasetransformatorer med tre viklinger assosiert med ventiler ordnet i firkant. Nærheten til elven tillater faktisk transport av transformatorer av veldig store størrelser. Alstoms transformatorer ble produsert i Stafford , Wuhan og Canoas . Dette siste anlegget er tilpasset anledningen.
Head-to-spade-stasjoner bruker "skiftet kapasitetsomformer" (CCC) -teknologi. Det vil si at kondensatorer settes i serie mellom konverteringstransformatorene og ventilene. Det gjør at disse stillingene kan settes inn i det svært svake nettverket av Rondônia og Acre. Ventilene til head-to-spade-stasjonene er ordnet i oktovalver, det vil si at de to sidene av stasjonen er koblet til de samme ventiltårnene.
På ABBs bipolare luftisolerte glattespoler er installert på både høyspenningssiden og den nøytrale siden. Førstnevnte har en induktans på 15 mH, sistnevnte en induktans på 150 mH.
For å forhindre at de to bipolene interagerer med hverandre på en uforutsigbar måte, spesielt med hensyn til filtrene, er det installert en hovedregulator mellom de to bipolene. Driften er kompleks og igangkjøringen krever mange tester.
I tillegg til redundansen som tilveiebringes av tilstedeværelsen av to bipoler, gjør frakoblinger som er installert mellom de to systemene det mulig å kompensere for svikt i en luftledning ved å føre strømmen fra den ene bipolen til den ledningen som er gitt for den andre. Disse sakene må også administreres av hovedkontrolleren.
Luftledningene er 2375 km lange . Byggingen deres var etter planen på grunn av flom i regntiden.
Omgivelsestemperaturen er mellom -10 og 40 ° C. På den annen side er fuktigheten spesielt høy i Amazonas regnskog og kan nå 100%.
Nettstedet | Koordinater |
---|---|
Porto Velho omformerstasjon | 8 ° 54 '53' S, 63 ° 57 '27' V |
Araraquara omformerstasjon | 21 ° 49 ′ 59 ″ S, 48 ° 20 ′ 52 ″ V |
Araraquara-elektrode | 21 ° 37 '10' S, 48 ° 35 '24' V |