欢迎来到永胜在线
国内最专业的科技资讯提供商

马尼托巴省水电HVDC项目

曼尼托巴水电公司是加拿大曼尼托巴省的一家皇冠公司,为加拿大曼尼托巴省的近60万电力客户和南部曼尼托巴省的约30万天然气客户提供服务。作为一个最大的垂直整合能源公用事业公司在加拿大,马尼托巴省水电不仅利用大规模的水电站保持整个省的灯,但也使清洁、近零排放能源可供出口的公用事业在邻近的萨斯喀彻温省和美国北部

马尼托巴水电省外销售的可再生能源帮助其出口客户减少自己的温室气体排放,通过减少煤炭的使用,使他们能够纳入不太可靠的可再生能源,如风能和太阳能。由于许多人依赖高压直流输电线路,该公司最近投资建设了一条新的高压直流输电线路,以确保高压直流输电系统的供电安全。

现有HVDC线路

曼尼托巴省水电公司生产的电力约有70%是由尼尔逊河上的水电站在曼尼托巴省北部生产的。历史上,几乎所有这些水电都是通过上世纪70年代建造的双极I和双极II高压直流输电线路,输送给曼尼托巴南部的客户。这两条输电线路在穿越该省中部的大部分线路上是并排架设的,两条线路都在位于该省首府温尼伯西北部的多尔西换流站(Dorsey converter station)结束。

由于双极I和双极II电路的路由以及共同的终点,龙卷风或冰暴等重大天气事件对曼尼托巴水电客户的高压直流系统运行和供电可靠性构成了重大风险。1996年的一场大风使两条线路上的19座塔连续四天倒塌,暴露了高压直流输电系统的易感性。历史上第一次,曼尼托邦人被要求减少不必要的电力消耗,而公用事业领域的工作人员正在重建和更换受损的塔。

最近,在2011年,双极I和双极II输电线路在遥远的北方遭受了严重的洪水,因为河流条件高。冬天来了,水结冰了,大约有50座塔从地基上被掀了起来。因此,曼尼托巴水电不得不启动其两家火力发电厂,以弥补其高压直流输电系统的潜在输电能力损失。为了解决这些风险,维护高压直流输电系统的供应安全,马尼托巴水电公司决定投资建设500千伏高压直流输电线路Bipole III。

Map of Manitoba showing the Bipole III HVDC transmission line in green

马尼托巴省的地图。Bipole III高压直流输电线路(绿色)穿过里尔换流站和Keewatinohk换流站。以红色标示的公路,以供参考。

Final assembly of a 250-MVA power transformer

为四个Riel同步冷凝器之一的250-MVA电力变压器的最终装配。

第三双极直流

为了将未来与天气有关的线路中断风险降到最低,双极III高压直流输电线路被架设在另一条线路上,穿过马尼托巴省西部。该项目还包括两个新的换流站。第一个是Keewatinohk换车站,位于Fox Lake traditional, territory,位于Manitoba北部Gillam镇西北约80公里(49.7英里)处。第二个是列尔换流站,就在温尼伯以东,还包括额外的230千伏交流互连,以集成新的高压直流系统。

新的双极lll高压直流输电线路共有3078座塔,连同换流站,提供2000兆瓦的额外容量和一个完全独立和物理上独立的高压直流系统。这将大大减少未来恶劣天气事件对HVDC系统的影响。

Helicopter erection of self-supporting tower

冬季施工期间直升机自持塔的架设。

Insulators for one of the poles on a Bipole III HVDC structure being delivered by a helicopter

双极III高压直流输电结构中,其中一极的绝缘子在施工期间由直升机提供。

转换器站

新双极III换流站的设计充分利用了马尼托巴水电公司40多年来在双极I和双极II系统上的运行经验。本实用新型在双极I和双极II换流站的可靠性得到验证的基础上,选择继续对双极III采用传统晶闸管技术。同样,双极III换流站设计为每极两个换流器组,以减少单台换流器中断对传输容量的影响。转换设备的设计和建造-包括直流(DC)开关柜,交流(AC)谐波过滤器和转换大楼-是由西门子加拿大有限公司和摩顿森建设财团完成的。

马尼托巴省面临着独特的气候挑战,夏季气温接近40°C(100°F),冬季低温为-50°C(-58°F)。换流站内使用的所有设备都必须满足这些极具挑战性的温度极限,在某些情况下,需要修改设备设计,或将设备安全地安装在远离自然环境的室内。

通过SNC-Lavalin公司设计和建造的一个新的交流交换场,将Keewatinohk换流站连接到Manitoba Hydro现有的230千伏交流网络。该开关柜包括完全冗余的IEC 61850控制和保护系统,以及冗余的12千伏和600伏辅助电源系统,用于可靠的换流站运行。

Bipole III HVDC transmission line showing biosecurity matting

Bipole III高压直流输电线路显示施工期间使用的生物安全垫。

在里尔换流站,由福伊特水电公司(Voith Hydro Inc.)和斯图尔特奥尔森工业建筑公司(Stuart Olson Industrial Constructors Inc.)联合制造和安装的四台250 mvar大型同步冷凝器被要求为高压直流转换过程提供无功功率,并稳定南方电力系统。每个同步冷凝器都用氢气冷却,以获得最佳性能。因此,在设计中加入了多个安全系统,以便在运行时安全管理氢气。

建设的挑战

位于马尼托巴省北部的Keewatinohk换流站的设计和施工为该项目带来了额外的挑战。位于尼尔森河沿岸的一个不连续的永久冻土地区,建筑和设备基础需要专门的设计来提供所需的能力,并将这个偏远的北部地区的建设成本降到最低。换流站内大部分地基均选用从动钢和螺旋桩。

由于没有当地的基础设施来容纳建造Keewatinohk换流站所需的工人,所以建造了一个临时工人宿舍来容纳600名工人。Manitoba Hydro与Fox Lake Cree Nation合作,为建筑工人设计和建造一个远离家乡的家,融入了文化元素,为居民提供了一个独特和受欢迎的环境。

Inside a high-voltage converter valve hall at Keewatinohk converter station

在Keewatinohk换流站的一个高压换流阀大厅内。

将来自德国的大型HVDC变换器和来自加拿大魁北克的同步冷凝器交付到Bipole III换流站需要进行细致的规划和协调。通过2016年和2017年的建设计划,专用铁路运输、重型运输卡车和专用自行多轮车辆的组合确保了关键设备的安全交付和放置,每台设备的重量超过25万公斤(250吨)。

换流站是一项庞大而复杂的工程,涉及来自世界各地的多个承包商,需要完成的工时超过1000万小时。在2016年建设高峰期,约1200人参与了两个换流站的建设。

Construction of the HVDC switchyard

在里尔换流站建设高压直流开关柜。

线建设

连接两个新换流站的500千伏双极III输电线路所选择的线路几乎穿越了马尼托巴省的所有土壤条件,包括麝牛沼泽、北方森林和草原农田。在建设Bipole III输电线路之前多年,马尼托巴水电公司就参与了该项目的环境许可程序。为这条1388公里(860英里)长的赛道获取土地和路线需要对细节进行细致的关注。它涉及与南部马尼托巴省的农业生产者合作,在输电塔基础和结构施工期间保护他们免受潜在的生物安全风险。因此,制定了严格的防止外来入侵物种和病原体进入的方案并付诸实施。

Riel converter station site (with city of Winnipeg in background) in southern Manitoba

2018年7月黄昏时分,曼尼托巴省南部的里尔换流站(背景为温尼伯市)。

A 250 MVAR synchronous condenser at the Riel converter station

列尔换流站的四个250 MVAR同步冷凝器之一。

由于土壤条件和地形的变化,输电线路由多种塔体基础和塔体设计组成,包括南面的自支撑钢格塔和北面的拉索钢格结构。在北部地区,输电线路的建设只在冬季几个月进行,当时地面已冻得足以让重型设备进入该地区。

输电线路沿线一些偏远的曼尼托巴地区是出了名的沼泽地带,进入发射塔的位置是一个挑战。为了克服这一问题,塔的安装工作大部分依赖于使用大型直升机将预制塔结构运送到现场,这些预制塔结构在现场安装后将继续服役数十年。

双极三号输电线路采用了防级联塔的设计,最大限度地缩短了在极端大风或冰暴天气中可能受到破坏的线路长度。输电线路上的每个HVDC极由三束806-A4-61全铝合金导体(AAAC)组成,由28个220-kN绝缘体支承。利用双极I和双极II传输线的运行经验,优化了导线束几何形状和绝缘子长度,进一步提高了绝缘性能。屏蔽传输线是一种48光纤地线,它提供了换流站之间的通信路径。为了保证足够的信号强度,沿传输线长度设置了四个光中继器。

社区参与

该项目使马尼托巴水电有机会与该省土著居民和梅蒂斯人就培训和就业倡议进行密切合作。Bipole III项目雇用的工人中约80%是马尼托巴省人,其中近一半是土著人。这不仅限于脚踏实地的工作;已尽一切努力促进土著企业参与为该项目采购货物和服务,以支持在马尼托巴省建立一个强大和有竞争力的土著企业部门。

结果

曼尼托巴水电公司于2018年7月启用了Bipole III项目,从而完成了其第三条高压直流输电线路,将曼尼托巴北部生产的可再生水电输送给曼尼托巴南部的客户。它花了五年的时间来建设,在规划上花了更多的时间,在其鼎盛时期,它是北美最大的建设项目之一。

这条全长1388公里(860英里)、500千伏的高压直流输电线路实现了它一直以来的目标:提高加拿大马尼托巴省电网的可靠性。

更多信息:

马尼托巴水电|

摩顿森建设|

西门子加拿大|

SNC-Lavalin |

Stuart Olson工业建筑|

福伊特水电|

曼尼托巴水电公司是加拿大曼尼托巴省的一家皇冠公司,为加拿大曼尼托巴省的近60万电力客户和南部曼尼托巴省的约30万天然气客户提供服务。作为一个最大的垂直整合能源公用事业公司在加拿大,马尼托巴省水电不仅利用大规模的水电站保持整个省的灯,但也使清洁、近零排放能源可供出口的公用事业在邻近的萨斯喀彻温省和美国北部

马尼托巴水电省外销售的可再生能源帮助其出口客户减少自己的温室气体排放,通过减少煤炭的使用,使他们能够纳入不太可靠的可再生能源,如风能和太阳能。由于许多人依赖高压直流输电线路,该公司最近投资建设了一条新的高压直流输电线路,以确保高压直流输电系统的供电安全。

现有HVDC线路

曼尼托巴省水电公司生产的电力约有70%是由尼尔逊河上的水电站在曼尼托巴省北部生产的。历史上,几乎所有这些水电都是通过上世纪70年代建造的双极I和双极II高压直流输电线路,输送给曼尼托巴南部的客户。这两条输电线路在穿越该省中部的大部分线路上是并排架设的,两条线路都在位于该省首府温尼伯西北部的多尔西换流站(Dorsey converter station)结束。

由于双极I和双极II电路的路由以及共同的终点,龙卷风或冰暴等重大天气事件对曼尼托巴水电客户的高压直流系统运行和供电可靠性构成了重大风险。1996年的一场大风使两条线路上的19座塔连续四天倒塌,暴露了高压直流输电系统的易感性。历史上第一次,曼尼托邦人被要求减少不必要的电力消耗,而公用事业领域的工作人员正在重建和更换受损的塔。

最近,在2011年,双极I和双极II输电线路在遥远的北方遭受了严重的洪水,因为河流条件高。冬天来了,水结冰了,大约有50座塔从地基上被掀了起来。因此,曼尼托巴水电不得不启动其两家火力发电厂,以弥补其高压直流输电系统的潜在输电能力损失。为了解决这些风险,维护高压直流输电系统的供应安全,马尼托巴水电公司决定投资建设500千伏高压直流输电线路Bipole III。

Map of Manitoba showing the Bipole III HVDC transmission line in green

马尼托巴省的地图。Bipole III高压直流输电线路(绿色)穿过里尔换流站和Keewatinohk换流站。以红色标示的公路,以供参考。

Final assembly of a 250-MVA power transformer

为四个Riel同步冷凝器之一的250-MVA电力变压器的最终装配。

第三双极直流

为了将未来与天气有关的线路中断风险降到最低,双极III高压直流输电线路被架设在另一条线路上,穿过马尼托巴省西部。该项目还包括两个新的换流站。第一个是Keewatinohk换车站,位于Fox Lake traditional, territory,位于Manitoba北部Gillam镇西北约80公里(49.7英里)处。第二个是列尔换流站,就在温尼伯以东,还包括额外的230千伏交流互连,以集成新的高压直流系统。

新的双极lll高压直流输电线路共有3078座塔,连同换流站,提供2000兆瓦的额外容量和一个完全独立和物理上独立的高压直流系统。这将大大减少未来恶劣天气事件对HVDC系统的影响。

Helicopter erection of self-supporting tower

冬季施工期间直升机自持塔的架设。

Insulators for one of the poles on a Bipole III HVDC structure being delivered by a helicopter

双极III高压直流输电结构中,其中一极的绝缘子在施工期间由直升机提供。

转换器站

新双极III换流站的设计充分利用了马尼托巴水电公司40多年来在双极I和双极II系统上的运行经验。本实用新型在双极I和双极II换流站的可靠性得到验证的基础上,选择继续对双极III采用传统晶闸管技术。同样,双极III换流站设计为每极两个换流器组,以减少单台换流器中断对传输容量的影响。转换设备的设计和建造-包括直流(DC)开关柜,交流(AC)谐波过滤器和转换大楼-是由西门子加拿大有限公司和摩顿森建设财团完成的。

马尼托巴省面临着独特的气候挑战,夏季气温接近40°C(100°F),冬季低温为-50°C(-58°F)。换流站内使用的所有设备都必须满足这些极具挑战性的温度极限,在某些情况下,需要修改设备设计,或将设备安全地安装在远离自然环境的室内。

通过SNC-Lavalin公司设计和建造的一个新的交流交换场,将Keewatinohk换流站连接到Manitoba Hydro现有的230千伏交流网络。该开关柜包括完全冗余的IEC 61850控制和保护系统,以及冗余的12千伏和600伏辅助电源系统,用于可靠的换流站运行。

Bipole III HVDC transmission line showing biosecurity matting

Bipole III高压直流输电线路显示施工期间使用的生物安全垫。

在里尔换流站,由福伊特水电公司(Voith Hydro Inc.)和斯图尔特奥尔森工业建筑公司(Stuart Olson Industrial Constructors Inc.)联合制造和安装的四台250 mvar大型同步冷凝器被要求为高压直流转换过程提供无功功率,并稳定南方电力系统。每个同步冷凝器都用氢气冷却,以获得最佳性能。因此,在设计中加入了多个安全系统,以便在运行时安全管理氢气。

建设的挑战

位于马尼托巴省北部的Keewatinohk换流站的设计和施工为该项目带来了额外的挑战。位于尼尔森河沿岸的一个不连续的永久冻土地区,建筑和设备基础需要专门的设计来提供所需的能力,并将这个偏远的北部地区的建设成本降到最低。换流站内大部分地基均选用从动钢和螺旋桩。

由于没有当地的基础设施来容纳建造Keewatinohk换流站所需的工人,所以建造了一个临时工人宿舍来容纳600名工人。Manitoba Hydro与Fox Lake Cree Nation合作,为建筑工人设计和建造一个远离家乡的家,融入了文化元素,为居民提供了一个独特和受欢迎的环境。

Inside a high-voltage converter valve hall at Keewatinohk converter station

在Keewatinohk换流站的一个高压换流阀大厅内。

将来自德国的大型HVDC变换器和来自加拿大魁北克的同步冷凝器交付到Bipole III换流站需要进行细致的规划和协调。通过2016年和2017年的建设计划,专用铁路运输、重型运输卡车和专用自行多轮车辆的组合确保了关键设备的安全交付和放置,每台设备的重量超过25万公斤(250吨)。

换流站是一项庞大而复杂的工程,涉及来自世界各地的多个承包商,需要完成的工时超过1000万小时。在2016年建设高峰期,约1200人参与了两个换流站的建设。

Construction of the HVDC switchyard

在里尔换流站建设高压直流开关柜。

线建设

连接两个新换流站的500千伏双极III输电线路所选择的线路几乎穿越了马尼托巴省的所有土壤条件,包括麝牛沼泽、北方森林和草原农田。在建设Bipole III输电线路之前多年,马尼托巴水电公司就参与了该项目的环境许可程序。为这条1388公里(860英里)长的赛道获取土地和路线需要对细节进行细致的关注。它涉及与南部马尼托巴省的农业生产者合作,在输电塔基础和结构施工期间保护他们免受潜在的生物安全风险。因此,制定了严格的防止外来入侵物种和病原体进入的方案并付诸实施。

Riel converter station site (with city of Winnipeg in background) in southern Manitoba

2018年7月黄昏时分,曼尼托巴省南部的里尔换流站(背景为温尼伯市)。

A 250 MVAR synchronous condenser at the Riel converter station

列尔换流站的四个250 MVAR同步冷凝器之一。

由于土壤条件和地形的变化,输电线路由多种塔体基础和塔体设计组成,包括南面的自支撑钢格塔和北面的拉索钢格结构。在北部地区,输电线路的建设只在冬季几个月进行,当时地面已冻得足以让重型设备进入该地区。

输电线路沿线一些偏远的曼尼托巴地区是出了名的沼泽地带,进入发射塔的位置是一个挑战。为了克服这一问题,塔的安装工作大部分依赖于使用大型直升机将预制塔结构运送到现场,这些预制塔结构在现场安装后将继续服役数十年。

双极三号输电线路采用了防级联塔的设计,最大限度地缩短了在极端大风或冰暴天气中可能受到破坏的线路长度。输电线路上的每个HVDC极由三束806-A4-61全铝合金导体(AAAC)组成,由28个220-kN绝缘体支承。利用双极I和双极II传输线的运行经验,优化了导线束几何形状和绝缘子长度,进一步提高了绝缘性能。屏蔽传输线是一种48光纤地线,它提供了换流站之间的通信路径。为了保证足够的信号强度,沿传输线长度设置了四个光中继器。

社区参与

该项目使马尼托巴水电有机会与该省土著居民和梅蒂斯人就培训和就业倡议进行密切合作。Bipole III项目雇用的工人中约80%是马尼托巴省人,其中近一半是土著人。这不仅限于脚踏实地的工作;已尽一切努力促进土著企业参与为该项目采购货物和服务,以支持在马尼托巴省建立一个强大和有竞争力的土著企业部门。

结果

曼尼托巴水电公司于2018年7月启用了Bipole III项目,从而完成了其第三条高压直流输电线路,将曼尼托巴北部生产的可再生水电输送给曼尼托巴南部的客户。它花了五年的时间来建设,在规划上花了更多的时间,在其鼎盛时期,它是北美最大的建设项目之一。

这条全长1388公里(860英里)、500千伏的高压直流输电线路实现了它一直以来的目标:提高加拿大马尼托巴省电网的可靠性。

更多信息:

马尼托巴水电|

摩顿森建设|

西门子加拿大|

SNC-Lavalin |

Stuart Olson工业建筑|

福伊特水电|

历史上的今天
八月
3
    哇哦~~~,历史上的今天没发表过文章哦
赞(0)
未经允许不得转载:永胜在线 » 马尼托巴省水电HVDC项目
分享到: 更多 (0)
标签:

相关推荐

评论 抢沙发

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址
  • Q Q(选填)

永胜在线科技网 更权威 更方便

永胜在线联系我们