El sistema Rio Madeira HVDC es un sistema de transmisión de corriente continua de alto voltaje en Brasil , construido para exportar energía desde nuevas centrales hidroeléctricas en el río Madeira en la cuenca del Amazonas a los principales centros de carga del sureste de Brasil. El sistema consta de dos estaciones convertidoras en Porto Velho en el estado de Rondônia y Araraquara en el estado de Sao Paulo , interconectados por dos ± 600 líneas bipolares de transmisión kV de CC con una capacidad de 3.150 megavatios (4.220.000 HP) cada uno. Además de los convertidorespara los dos bipolares, la estación convertidora de Porto Velho también incluye dos convertidores consecutivos de 400 MW para suministrar energía al sistema local de 230 kV AC. Por lo tanto, la capacidad de exportación total de la estación de Porto Velho es de 7100 MW: 6300 MW de los dos bipolares y 800 MW de los dos convertidores consecutivos. Cuando Bipole 1 comenzó a operar comercialmente en 2014, Rio Madeira se convirtió en la línea HVDC más larga del mundo, superando el sistema Xiangjiaba – Shanghai en China . Según la organización de investigación energética Empresa de Pesquisa Energética (EPE), [1] la longitud de la línea es de 2.375 kilómetros (1.476 millas).
Sistema Rio Madeira HVDC | |
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Localización | |
País | Brasil |
Expresar | Rondônia , São Paulo |
Coordenadas | 08 ° 54′53 ″ S 63 ° 57′27 ″ W / 8,91472 ° S 63,95750 ° W (Porto Velho) 21 ° 49′59 ″ S 48 ° 20′52 ″ W (Araraquara) 21 ° 37′10 ″ S 48 ° 35′24 ″ W ( Araraquara) / 21,83306 ° S 48,34778 ° W / 21.61944 ° S 48.59000 ° W |
De | Porto Velho , Rondônia |
A | Araraquara , São Paulo |
Información de construcción | |
Fabricante de subestaciones | ABB , Alstom Grid |
Oficial | 2013-2014 |
Información técnica | |
Tipo | Transmisión |
Tipo de corriente | HVDC |
Largo total | 2,375 km (1,476 millas) |
Potencia nominal | 2 x 3150 MW |
Voltaje DC | ± 600 kV |
No. de polos | 4 |
Planta generadora
La estación convertidora del norte (Porto Velho) está conectada, a través de una red colectora de 500 kV AC ( Coletora Porto Velho ), al nuevo complejo hidroeléctrico de Rio Madeira. A enero de 2013, constaba de dos centrales generadoras: Santo Antônio , cerca de Porto Velho, con una capacidad de 3150 MW, y Jirau , con una capacidad de 3750 MW, aproximadamente a 100 kilómetros (62 millas) de distancia. Ambas plantas generadoras son del tipo de bajada, denominada pasada de río, con el fin de minimizar el impacto ambiental del proyecto. Usan turbinas de bulbo , que son un tipo de turbina Kaplan de eje horizontal . Estos tienen una inercia muy baja en comparación con otros tipos de generadores hidroeléctricos, y esto generó preocupaciones de que las turbinas podrían dañarse por exceso de velocidad en caso de una interrupción repentina de la transmisión de energía en las líneas HVDC.
Planificación del sistema de transmisión
Con una distancia de transmisión tan larga (2375 km), HVDC parecería ser la solución natural para transportar la energía generada a los centros de carga del sureste de Brasil, pero no obstante, se realizó un análisis tecnoeconómico muy completo para evaluar los beneficios relativos. de varias soluciones diferentes. Inicialmente se examinaron un total de 16 opciones, incluidas tres opciones totalmente de CC a 500 kV, 600 kV y 800 kV, así como varias opciones completamente de CA y opciones híbridas CC + CA. Al final se concluyó que la CC, a una tensión de transmisión de 600 kV (la misma que para el esquema de Itaipu en el sur de Brasil) era la opción preferida. [2]
No obstante, dos de las otras opciones (una opción totalmente de CA y una opción híbrida de CA + CC) también se llevaron a la segunda etapa de la planificación del proyecto. Por lo tanto, se presentaron tres opciones para la selección final: [1]
- Opción totalmente de CC: dos bipolares de transmisión de ± 600 kV, 3150 MW, más dos convertidores espalda con espalda de 400 MW
- Opción híbrida de CA + CC: un bipolar de transmisión de ± 600 kV, 3150 MW más dos líneas de CA de 500 kV
- Opción totalmente CA: tres líneas CA de 765 kV
El ganador de las tres opciones preseleccionadas se decidió mediante una subasta en noviembre de 2008 y resultó ser la opción de ± 600 kV totalmente CC. Esta opción se dividió en siete paquetes separados, denominados Lotes 1 a 7: [1]
- Lote 1: Subestación de CA Porto Velho de 500 kV más dos convertidores consecutivos de 400 MW
- Lote 2: Dos estaciones convertidoras de ± 600 kV, 3150 MW para Bipole 1
- Lote 3: Dos estaciones convertidoras de ± 600 kV, 3150 MW para Bipole 2
- Lote 4: Dos líneas de transmisión de ± 600 kV, 3150 MW para Bipole 1
- Lote 5: Dos líneas de transmisión de ± 600 kV, 3150 MW para Bipole 2
- Lote 6: Subestación de CA final receptora
- Lote 7: Refuerzo de la red en el sistema norte de 230 kV
Estaciones convertidoras
El voltaje de transmisión de ± 600 kV es el mismo que se usó en el proyecto de Itaipu , pero para Rio Madeira los convertidores están diseñados con un solo puente de doce pulsos por polo.
La estación convertidora de Porto Velho contiene los terminales rectificadores de los dos bipolares de ± 600 kV, así como los dos convertidores consecutivos de 400 MW. Las estaciones de conversión Bipole 1 y los dos convertidores adosados fueron construidos por ABB [3] y se pusieron en servicio en agosto de 2014. [4] Las estaciones de conversión Bipole 2 fueron construidas por Alstom Grid [5] y en febrero de 2015 todavía están en fase de puesta en servicio.
Todos los convertidores HVDC utilizan válvulas de tiristores refrigeradas por agua y aisladas en aire , suspendidas del techo de la sala de válvulas y con tiristores de 125 mm de diámetro. Ambas estaciones convertidoras de Bipole 2 [5] y la estación convertidora Araraquara de Bipole 1 utilizan transformadores convertidores monofásicos de dos devanados con las válvulas de tiristores dispuestas en válvulas dobles , pero la estación convertidora Porto Velho Bipole 1 utiliza tres transformadores monofásicos. -transformadores convertidores de bobinado (porque el río hacía factible el transporte de transformadores más grandes que en el caso de Araraquara) y válvulas dispuestas en cuadrivalvos . [3]
Debido a que la red de 230 kV en Rondônia y Acre es muy débil, los convertidores uno tras otro se implementan como convertidores conmutados por condensadores (CCC). Siendo las válvulas de tiristores mucho más pequeñas que las de los bipolares de transmisión, fue posible disponer cada convertidor espalda con espalda como solo tres pilas de válvulas de ocho válvulas cada una ( octoválvulas ). [3]
El diseño de ciertos aspectos de los dos bipolares (que fueron suministrados por diferentes fabricantes) necesitaba coordinarse para evitar interacciones de control adversas o problemas de filtrado de armónicos. Además, era necesario tener en cuenta un número considerable de modos de funcionamiento diferentes, como conectar en paralelo los convertidores de ambos bipolares en una única línea de transmisión. También existe un requisito para el flujo de energía en la dirección sur-norte, aunque solo a un nivel reducido. Estos aspectos, junto con la compleja estructura del proyecto con múltiples empresas de ingeniería involucradas al mismo tiempo, provocaron algunos retrasos en el proyecto.
Referencias
- ^ a b c Esmeraldo, PCV, Araujo, EMA, Carvalho, DS Jr., HVDC Madeira Transmission System - Planificación del desarrollo y diseño final, sesión CIGRÉ , París, 2010, Documento B4-306 .
- ^ Esmeraldo, PCV, Carijó, L., Vidigal, S., Carvalho, ARCD, Araujo, E., Sereno, MG, Souza, D., Macedo, N., Leite, A., Simões, V., Menzies, DF, Estudios de viabilidad del sistema de transmisión de Madeira: análisis técnico y económico,sesión CIGRÉ , París, 2008, Documento B4-103 .
- ^ a b c Graham, JF, Holmgren, T., Fischer, P., Shore, NL, The Rio Madeira HVDC System - Aspectos de diseño de Bipole 1 y el conector a Acre-Rondônia, sesión CIGRÉ , París, 2012, Documento B4 -111 .
- ^ Comunicado de prensa de ABB ABB encarga el enlace de transmisión de energía más largo del mundo en Brasil, 27 de agosto de 2014
- ^ a b MacLeod, NM, Chackravorty, S., Barrett, BT, Estudios de diseño para el bipolar 2 UHVDC de 3150 MW, ± 600 kV del proyecto de transmisión de larga distancia Rio Madeira en Brasil, sesión CIGRÉ , París, 2010, Documento B4- 208 .
enlaces externos
- ABB pone en servicio el enlace de transmisión de energía más largo del mundo en Brasil