Система передачи электроэнергии Hydro-Québec - Hydro-Québec's electricity transmission system
Система передачи электроэнергии Hydro-Québec (также известная как межсетевое соединение Квебека ) - это международная система передачи электроэнергии с центром в Квебеке , Канада. Система является пионером в использовании очень высокого напряжения 735 киловольт (кВ) переменного тока (AC) линии электропередач, связывающие населенные пункты Монреаль и Квебек - Сити в отдаленных гидроэлектрических станций , как Даниель-Джонсона Dam и проекта залива Джеймс в северо - западной провинции Квебек и генерирующая станция Черчилль-Фоллс в Лабрадоре (которая не является частью межсетевого соединения Квебека).
Система включает более 34 187 километров (21 243 миль) линий и 530 электрических подстанций . Он управляется Hydro-Québec TransÉnergie, подразделением коронной корпорации Hydro-Québec, и входит в Координационный совет северо-восточной энергетики . Он имеет 17 соединительных линий с системами в Онтарио , Ньюфаундленде и Лабрадоре , Нью-Брансуике и на северо-востоке США, а также 6 025 мегаватт (МВт) импортной мощности соединительных линий и 7 974 МВт экспортной мощности соединительных линий.
Основное расширение сети началось с вводом в эксплуатацию линии электропередачи переменного тока 735 кВ в ноябре 1965 года, поскольку возникла необходимость в передаче электроэнергии на огромные расстояния с севера на юг Квебека.
Большая часть населения Квебека обслуживается несколькими линиями электропередач 735 кВ. Это привело к серьезному отключению электроэнергии после ледяного шторма в Северной Америке 1998 года . Масштабы и продолжительность этого отключения электроэнергии вызвали критику системы электропередачи, и существуют разногласия по поводу использования плотин гидроэлектростанций.
История
.gif){kind=logo}
Первые гидроэлектростанции в Квебеке были построены частными предпринимателями в конце 19 века. В 1903 году была построена первая линия высоковольтной передачи на большие расстояния в Северной Америке, линия 50 кВ, соединяющая электростанцию Шавиниган с Монреалем, находящимся в 135 км (84 миль) от города. В первой половине 20 века на рынке доминировали региональные монополии, услуги которых подвергались публичной критике. В ответ в 1944 году правительство провинции создало Hydro-Quebec из экспроприированной компании Montreal Light, Heat & Power .
В 1963 году Hydro-Québec приобрела акции почти всех оставшихся частных электроэнергетических компаний, которые тогда работали в Квебеке, и взяла на себя строительство гидроэлектростанции Manicouagan-Outardes . Чтобы передать годовой объем производства комплекса около 30 миллиардов кВтч на расстояние почти 700 км (430 миль), Hydro-Québec пришлось внедрить инновации. Возглавляемая Жан-Жаком Аршамбо , она стала первой в мире энергосистемой, передающей электроэнергию напряжением 735 кВ, а не 300–400 кВ, что в то время было мировым стандартом. В 1962 году Hydro-Québec приступила к строительству первой в мире линии электропередачи 735 кВ. Линия, протянувшаяся от плотины Manic-Outardes до подстанции Levis, была введена в эксплуатацию 29 ноября 1965 года.
В течение следующих двадцати лет, с 1965 по 1985 год, Квебек подвергся значительному расширению своей энергосистемы на 735 кВ и своих гидроэлектрических генерирующих мощностей. Hydro-Québec Équipement, еще одно подразделение Hydro-Québec, и Société d'énergie de la Baie James построили эти линии электропередачи, электрические подстанции и генерирующие станции. На строительство системы электропередачи для первой фазы Ла-Гранд, являющейся частью проекта Джеймс-Бей, потребовалось 12500 опор , 13 электрических подстанций, 10 000 километров (6000 миль) заземляющего провода и 60 000 километров (37 000 миль) электрического проводника при стоимости Только 3,1 миллиарда канадских долларов. Менее чем за четыре десятилетия генерирующая мощность Hydro-Québec выросла с 3 000 МВт в 1963 году до почти 33 000 МВт в 2002 году, причем 25 000 МВт из этой мощности были отправлены в населенные пункты по линиям электропередачи 735 кВ.
Источник электричества
Большая часть электроэнергии, производимой Hydro-Québec Generation, поступает от плотин гидроэлектростанций, расположенных далеко от центров нагрузки, таких как Монреаль. Из 33 000 МВт вырабатываемой электроэнергии более 93% приходится на плотины гидроэлектростанций, а 85% генерирующих мощностей приходится на три гидроэнергетических центра: Джеймс-Бэй, Маник-Аутардес и Черчилль-Фоллс на Ньюфаундленде и Лабрадоре .
- Джеймс Бэй
Проект залива Джеймса включает в себя проект Ла-Гранд, который расположен на реке Ла-Гранд и ее притоках, таких как река Истмейн , на северо-западе Квебека. Проект La Grande был построен в два этапа; первый этап длился двенадцать лет с 1973 по 1985 год, а второй этап длился с 1985 года по настоящее время. В целом девять гидроэлектростанций вырабатывают более 16 500 МВт электроэнергии, а одна только станция Робер-Бурасса или Ла Гранд-2 вырабатывает более 5600 МВт. В целом стоимость строительства проекта составила более 20 миллиардов канадских долларов.
- Электростанции Manic-Outardes
Район реки Маник-Аутард в регионе Кот-Норд или Северный берег состоит из нескольких гидроэлектростанций, расположенных на трех основных реках с запада на восток: реке Бетсиамитес , Ривьер-о-Аутард и реке Маникуаган . Единственный завод под названием Sainte-Marguerite-3 расположен к востоку от реки Сент-Маргерит (Септ-Иль) . Объекты, расположенные в регионе, строились в течение пяти десятилетий, с 1956 по 2005 год. Общая генерирующая мощность этих электростанций составляет 10 500 МВт. Гидроэлектростанция мощностью 21 МВт, генерирующая станция Лак-Робертсон на Нижнем Северном берегу , не подключена к основной сети Квебека.
- Черчилль-Фолс
Черчилль-Фолс - это единственная подземная генерирующая станция, расположенная на реке Черчилль недалеко от города Черчилль-Фолс и водохранилища Смоллвуд в Ньюфаундленде и Лабрадоре. Он был построен в течение пяти-шести лет с 1966 по 1971–72 годы Корпорацией Черчилль-Фоллс (Лабрадор) (CFLCo), хотя генераторы были установлены после завершения крупного строительства. Строительство объекта единой генерации обошлось в 946 млн канадских долларов, и первоначально после установки всех одиннадцати энергоблоков было произведено 5225 МВт электроэнергии. В результате модернизации станции в 1985 году генерирующая мощность увеличилась до 5 400 МВт. Hydro-Québec Generation владеет 34,2% акций CFLCo, той же компании, которая построила электростанцию. Однако Hydro-Québec имеет права на большую часть из 5 400 МВт электроэнергии, производимой станцией, в соответствии с 65-летним соглашением о покупке электроэнергии , срок действия которого истекает в 2041 году.
Особенности системы передачи электроэнергии
Система включает более 34 187 километров (21 243 миль) линий и 530 электрических подстанций . Он управляется Hydro-Québec TransÉnergie, подразделением коронной корпорации Hydro-Québec, и входит в Координационный совет северо-восточной энергетики . Он имеет 17 соединительных линий с системами в Онтарио , Нью-Брансуике , Ньюфаундленде и Лабрадоре , а также на северо-востоке США, а также 6 025 МВт импортной мощности и 7 974 МВт экспортной мощности. В системе есть линии электропередачи, идущие к объектам выработки электроэнергии, расположенным на расстоянии более 1000 километров (600 миль) от населенных пунктов. По этой причине TransÉnergie использует напряжение переменного тока 735 кВ для передачи и распределения электроэнергии, вырабатываемой плотинами Hydro-Québec, хотя также используется 315 кВ. Общая стоимость всей системы передачи электроэнергии TransÉnergie составляет 15,9 млрд канадских долларов. По этим причинам Hydro-Québec TransÉnergie считается мировым лидером в области передачи электроэнергии.
Линии электропередачи переменного тока 735/765 кВ
С 1965 года линия электропередачи 735 кВ стала неотъемлемой частью магистральной линии электропередачи Квебека. Более одной трети системы Hydro-Québec TransÉnergie состоит из высоковольтных линий электропередач переменного тока 735/765 кВ общей протяженностью 11 422 км (7097 миль), протянутых между 38 подстанциями с оборудованием такого напряжения. Первая система передачи с 1965 года является важной вехой IEEE .
По физическим размерам линии электропередачи Hydro-Québec 735 кВ не имеют себе равных в Северной Америке. Только две другие коммунальные компании в том же регионе, New York Power Authority (NYPA) и American Electric Power (AEP), содержат как минимум одну линию 765 кВ в своей энергосистеме. Однако только у AEP есть значительный пробег линий электропередачи 765 кВ, с более чем 3400 км (2100 миль) линии 765 кВ, пересекающей ее широкую систему передачи; эта система содержит наибольший пробег в Соединенных Штатах в рамках одной электротехнической компании. У NYPA всего 219 километров (136 миль) линии 765 кВ, и все они находятся в едином прямом соединительном соединении с Hydro-Québec.
Линии электропередач 735 кВ сказана , чтобы уменьшить воздействие на окружающую среду линий электропередачи, так как одна линии электропередачи операционных при этом напряжении несет такое же количество электроэнергии , как четыре 315 линий электропередач кВ, что потребует правого прохода шире ширина 80,0–91,5 метра (262,5–300,2 фута), необходимая для одиночной линии 735 кВ. Каждая линия 735 кВ способна передавать 2 000 МВт электроэнергии на расстояние более 1 000 км (620 миль), а вся сеть 735 кВ может передавать 25 000 МВт электроэнергии. Потери при передаче электроэнергии в сети 735 кВ варьируются от 4,5 до 8% в зависимости от температуры и условий эксплуатации. Орден INGENIEURS Квебекский назвал 735 кВ система линий электропередач в качестве технологических инноваций 20 - го века в Квебеке.
После ледяной бури 1998 года был установлен Levis De-Icer, испытания которого начались в 2007 и 2008 годах.
Маршруты
Система Hydro-Québec TransÉnergie 735 кВ состоит из шести линий, идущих от залива Джеймс-Бей до Монреаля, и набора из четырех линий, идущих от водопада Черчилль и электростанций Manic-Outardes до Квебека. В районе Южного берега Монреаля и реки Святого Лаврентия между Монреалем и Квебеком проходят петли или кольца линий электропередач 735 кВ.
- Джеймс Бэй
Комплекс гидроэлектростанций в Джеймс-Бей состоит из нескольких относительно коротких линий электропередач 735 кВ, которые направляют электроэнергию на три основные подстанции, расположенные с запада на восток: Radisson , Chissibi и Lemoyne. От этих подстанций шесть линий электропередачи 735 кВ пересекают бескрайние просторы тайги и бореальных лесов на сплошных участках земли; это ясно видно на аэрофотоснимках. Рельеф, пересекаемый линиями электропередач, по большей части не гористый, а ровный и изобилующий озерами. Как правило, четыре стропы идут вместе в две пары, а две другие идут соло, хотя две одиночные стропы иногда проходят в паре. Две промежуточные линии электропередачи 735 кВ, одна на севере и одна на юге, соединяют все шесть линий электропередач на своем пути в южный Квебек.
По мере того, как линии продолжаются на юг, они расходятся на две группы по три линии электропередачи на 735 кВ. Восточный комплекс направляется в Квебек, где он соединяется с линиями электропередачи от водопада Черчилль и петлями линии электропередачи 735 кВ в районе реки Святого Лаврентия. Западный комплекс направляется в Монреаль, где он также образует кольцо из линий электропередач 735 кВ вокруг города, соединяясь с другими контурами электропередач в регионе. Этот участок электросети Hydro-Québec TransÉnergie включает 7 400 км (4600 миль) линий электропередач 735 кВ переменного тока и 450 кВ постоянного тока.
- Электростанции Manic-Outardes / водопад Черчилль
Электроэнергия, вырабатываемая электростанцией Черчилль-Фолс, отправляется в Монреаль и населенные пункты на северо-востоке США, которые находятся на расстоянии более 1200 километров (700 миль). Начиная с генерирующей станции в Ньюфаундленде и Лабрадоре , линии электропередач простираются на расстояние 1800 метров (6000 футов) над ущельем реки Черчилль и проходят обычно на юго-юго-запад на 203 км (126 миль) в виде трех параллельных линий электропередачи. на расчищенной полосе отвода шириной 216 метров (709 футов). Когда они направляются на юго-запад через северный лес , линии обычно пересекают плоские гладкие холмы.
После того, как линии пересекают границу Квебек-Лабрадор, также известную как точка доставки Hydro-Québec, направление линий становится строго на юг, и они направляются к подстанции Montagnais , подстанции, доступной только из аэропорта, прилегающего к ней . От подстанции идет одинокая линия 735 кВ, ведущая к карьеру в 142 километрах (88 миль) к северо-западу. Рельеф, пересекаемый линиями электропередач, к югу от границы становится холмистым и гористым. Линии достигают высоты более 800 метров (2600 футов) перед спуском. Три линии продолжают движение на юг, пока не достигнут подстанции на северном берегу залива Святого Лаврентия . Оттуда три линии параллельны Северному берегу, поскольку залив сужается на юго-запад к устью выхода реки Святого Лаврентия. Самая северная линия электропередачи затем расходится от двух других, чтобы соединиться с электростанциями Manic-Outardes, расположенными на Ривьер-о-Outardes и вокруг реки Маникуаган и вокруг них.
Как и линии возле Квебека, северная линия электропередачи присоединяется к двум другим линиям электропередачи 735 кВ. Три линии, соединенные с другой линией электропередачи 735 кВ на некотором расстоянии к северу, проходят через реку Святого Лаврентия в район Южного берега, где линии образуют петли, охватывающие часть реки Святого Лаврентия и южный берег. Петли также подключены к кольцу линий электропередачи 735 кВ вокруг Монреаля и линий электропередач, идущих к югу от залива Джеймс.
Опоры электричества
Система передачи Квебека содержит множество электрических опор в зависимости от эпохи и уровня напряжения. Старые конструкции пилонов, как правило, потребляют больше материала, чем новые пилоны, и чем выше уровень напряжения, тем больше башня.
- Опоры 735 кВ
Hydro-Québec TransÉnergie использует несколько различных типов опор для линий электропередач 735 кВ. Все они являются одноконтурные, а это означает , что каждый пилон несет одну линию питания с тремя пучками четырех электрических subconductors разделенных прокладками, причем каждый пучок передающей одной фазы от тока .
Ранний тип башни был использован массивной самонесущий дельты пилона , или талия пилоном, которая потребляется 21 тонн из стал на километр линии. Этот тип опоры использовался для первой линии электропередачи 735 кВ от электростанции Manic-Outardes до центра нагрузки в Монреале. Есть два существенных варианта дельта-пилона; один имеет более длинные боковые поперечины, так что все три пучка проводов подвешены на V-образных изоляторах . Другой имеет более короткие боковые поперечины, так что два внешних пучка подвешены на вертикальной изолирующей струне, а только средний пучок подвешен на V-образном изоляторе.
За прошедшие годы исследователи Hydro-Québec спроектировали новый тип пилона, башню с V- образными оттяжками , которая снизила расход материалов до 11,8 тонны стали на километр линии электропередачи. Этот тип башни также включает вариант с более длинными боковыми поперечинами, где все проводники подвешены с помощью V-образного изолятора, и один с более короткой боковой поперечиной, где только средний пучок свисает с изолятора, а боковые пучки нанизаны на вертикальные изолирующие гирлянды. .
Во время строительства системы трансмиссии в заливе Джеймса была изобретена башня с поперечно-канатной подвеской. Этот тип башни имеет две опоры с оттяжками, аналогичные башне с V-образными оттяжками, но две опоры не сходятся у основания башни. В случае башни с поперечно-канатной подвеской опоры башни расположены на двух разных основаниях. Кроме того, поперечина заменена серией подвесных тросов с тремя вертикальными изолирующими гирляндами для поддержки трех пучков, что позволяет этой конструкции потреблять всего 6,3 тонны стали на километр линии. Дизайн также известен как цепочка (маленькое ожерелье).
TransÉnergie использует двухуровневые пилоны для угловых опор или конструкций на линиях электропередачи 735 кВ, чтобы изменить направление линии или изменить положение жгутов проводов. Дельта-пилоны и трехстоечные опоры с оттяжками также используются в качестве угловых опор; линейные судьи Hydro-Québec называют их "пингвинами" .
- Пилоны для других уровней напряжения
Hydro-Québec TransÉnergie использует комбинацию двухцепных трехуровневых пилонов и одноцепных дельта-пилонов для подвешивания электрических проводников с другим напряжением, например 315 кВ. Высоковольтная линия постоянного тока ± 450 кВ в энергосистеме Hydro-Québec использует Т-образную опору, решетку или опору для поддержки двух пучков по три проводника с каждой стороны. В линии электропередачи постоянного тока иногда используются два полюса или более широкая пирамидальная самонесущая решетчатая конструкция для угловых опор.
.jpg)
- Другие пилоны
Hydro-Québec обычно использует высокие большие пилоны для пересечения больших водоемов, таких как озера и реки. Эти башни считаются выдающимися, и самая высокая опора в энергосистеме Hydro-Québec выполняет эту функцию. Самый высокий из них расположен недалеко от электростанции Трейси на берегу реки Святого Лаврентия, по которой проходит цепь 735 кВ между Ланорай и Трейси . Пилон, самый большой в своем роде в Канаде, имеет высоту 174,6 метра (572,8 фута), такую же высоту, как Олимпийский стадион в Монреале , и немного больше, чем Монумент Вашингтона в Соединенных Штатах (555 футов (169,2 м)).
- Прочность пилона
Пилоны и проводники спроектированы таким образом, чтобы выдерживать без сбоев 45-миллиметровое (1,8 дюйма) скопление льда, поскольку компания Hydro-Québec повысила стандарты реагирования на ледяные бури в Оттаве в декабре 1986 года и Монреале в феврале 1961 года, в результате чего осталось от 30 до 40 миллиметров ( От 1,2 до 1,6 дюйма) льда. Это привело к убеждению, что электрические опоры Hydro-Québec TransÉnergie «неразрушимы». Несмотря на то, что ледяной шторм в конце 1990-х годов более чем в три раза превышал канадский стандарт, составляющий всего 13 миллиметров (0,51 дюйма) льда, ледяной шторм выпал на поверхность до 70 миллиметров (2,8 дюйма) льда.
Взаимосвязи
По всей Северной Америке системы передачи электроэнергии объединены в глобальные синхронные сети или межсетевые соединения. По закону поставщики обязаны соблюдать стандарты надежности. В 2006 году система передачи Квебека была признана Североамериканской корпорацией по надежности электроснабжения (NERC) полноценным межсетевым соединением, поскольку она асинхронна с соседними системами. Следовательно, Квебек сможет при необходимости разработать свои собственные стандарты надежности, которые будут применяться в дополнение к соответствующим североамериканским стандартам. Помимо межсетевого соединения Квебека , в Северной Америке есть еще три межсоединения: Восточное межсетевое соединение , Западное межсетевое соединение и Совет по надежности электроснабжения Техаса .
Hydro-Québec TransÉnergie имеет следующие соединительные линии с системами в соседних провинциях и штатах:
- Нью-Йорк: две связи. Импортная мощность 1100 МВт, экспорт 1999 МВт.
- Онтарио: восемь стыковок. 1970 МВт импорт, 2705 МВт экспорт.
- Новая Англия: три связи. 2170 МВт импорт, 2275 МВт экспорт.
- Нью-Брансуик: три соединения. 785 МВт импорт, 1029 МВт экспорт.
- Ньюфаундленд и Лабрадор: одна связь. 5500 МВт импорт, 0 МВт экспорт.
Максимальная одновременная поставка (экспорт) для соединительной линии, общей для Нью-Йорка и Онтарио, составляет 325 МВт.
Постоянный ток высокого напряжения (HVDC) 450 кВ
В дополнение к шести линиям электропередачи на 735 кВ, которые являются результатом проекта Джеймс Бэй, седьмая линия электропередачи была построена как продолжение на север существующей линии постоянного тока высокого напряжения (HVDC) на 1100 километров (680 миль), соединяющей Квебек и Новую Англию. . Это расширение линии электропередачи было завершено в 1990 году. В результате линия электропередачи постоянного тока уникальна, потому что вдоль линии электропередачи протяженностью 1480 километров (920 миль) расположено несколько статических преобразователей и инверторных станций . Это также первая в мире многополюсная линия HVDC. Линия электропередачи ± 450 кВ может передавать около 2 000 МВт гидроэлектроэнергии в Монреаль и северо-восток США.
Маршрут
Начиная с преобразовательной подстанции рядом с подстанцией Radisson , линия HVDC направляется на юг и примерно параллельна шести линиям электропередачи 735 кВ на некотором расстоянии к западу. Он пересекает тот же тип местности, что и другие шесть линий; земля изобилует озерами, водно-болотными угодьями и покрытыми лесами холмами. Постепенно ЛЭП поворачивает на юго-восток, так как пересекает несколько ЛЭП 735 кВ.
После того, как шесть проводов 735 кВ разделятся на две группы по три линии электропередач в каждой, линия постоянного тока высокого напряжения следует за восточной группой, а западная линия расходится. Линия остается надземной до тех пор, пока не достигнет северного берега реки Святого Лаврентия возле Грондина , где линия постоянного напряжения постоянного тока 450 кВ спускается в подводный туннель, пересекающий реку . Линия электропередачи проходит на южном берегу возле подстанции Лотбиньер . После пересечения реки линия входит в терминал Николе возле Сент-Эулали , к северо-востоку от Драммондвилля . К югу от терминала линия направляется на юг и после относительно небольшого расстояния входит в Des Cantons недалеко от Шербрука .
Покидая станцию Des кантонов, линия электропередач пересекает границу Канады и США и проходит через холмистые Аппалачи в американском штате в штате Вермонт , достигнув высоты около 650 метров (2130 футов). Затем линия продолжает движение на юго-юго-восток и входит в штат Нью-Гэмпшир , где достигает терминала Комерфорд возле Монро . Продолжая движение на юг, в Массачусетс , линия достигает терминала Sandy Pond за пределами Бостона в Айере . Терминал является самой южной частью линии HVDC.
В декабре 2008 года Hydro-Québec вместе с американскими коммунальными предприятиями Northeast Utilities и NSTAR создали совместное предприятие для строительства новой линии HVDC от Виндзора, Квебек, до Дирфилда, Нью-Гэмпшир . Hydro-Québec будет владеть сегментом в Квебеке, а сегмент в США будет принадлежать Northern Pass Transmission LLC , партнерству между Northeast Utilities (75%) и NSTAR (25%). Предполагается, что строительство будет стоить 1,1 миллиарда долларов США. Предполагается, что линия будет проходить либо на существующей полосе отчуждения рядом с линией HVDC, проходящей через Нью-Гэмпшир, либо она будет соединена с полосой отчуждения в северной части штата Нью-Гэмпшир. Хэмпшир, который будет проходить через Белые горы . Эта линия протяженностью от 180 до 190 миль (от 290 до 310 км), рассчитанная на пропускную способность 1200 мегаватт, обеспечит электричеством примерно один миллион домов.
Другие особенности
TransÉnergie использует последовательную компенсацию, чтобы изменить поведение электричества в линиях электропередачи, что повышает эффективность передачи электроэнергии. Это снижает необходимость строительства новых линий электропередач и увеличивает количество электроэнергии, отправляемой в населенные пункты. Последовательная компенсация основана на конденсаторной технологии. Для поддержания работоспособности своей системы передачи TransÉnergie выделяет средства на исследования и применение новых технологий. В дополнение к технологии передачи электроэнергии Hydro-Québec планирует в течение нескольких лет предложить высокоскоростной Интернет по своим линиям электропередачи; Утилита начала тестировать Интернет по своим линиям в январе 2004 года.
Основные сбои
Несмотря на репутацию системы электропередачи и тот факт, что Квебек остался невредимым в результате Северо-восточного отключения электроэнергии в 2003 году , в прошлом система испытала повреждения и перебои в обслуживании из-за сильных штормов. Примеры включают отключение электроэнергии в Квебеке в 1982 и 1988 годах до крупных перебоев в подаче электроэнергии в 1989 и 1998 годах.
1989 Геомагнитная буря
В 2:44 утра по восточному времени 13 марта 1989 года, сильной геомагнитной бури , из - за выбросом корональной массы из Солнца , ударил Землю. Колебания магнитного поля бури вызвали геомагнитно-индуцированные токи (GIC), протекающие через линии электропередач Квебека, которые являются постоянным током, а не переменным током, переносимым линиями электропередачи. Изолирующие свойства вулканической породы Канадского щита направили GIC к линиям электропередач. Затем проводники направляют этот ток к чувствительным электрическим трансформаторам , которым для правильного функционирования требуется определенная амплитуда и частота напряжения. Хотя большинство GIC относительно слабые, природа этих токов дестабилизировала напряжение в электросети, и повсюду возникали всплески тока.
Соответственно, в ответ были приняты защитные меры. Чтобы спасти трансформаторы и другое электрическое оборудование, электросеть была выведена из строя, так как выключатели сработали по всему Квебеку и отключили электричество. Менее чем за 90 секунд эта волна разрывов цепей оставила всю передающую сеть из строя. Обрушившаяся электросеть оставила шесть миллионов человек и остальную часть Квебека без электричества на несколько часов очень холодной ночью. Несмотря на то, что в большинстве мест отключение света длилось около девяти часов, некоторые места оставались в темноте в течение нескольких дней. Эта геомагнитная буря нанесла ущерб Hydro-Québec на сумму около 10 миллионов канадских долларов и десятки миллионов - клиентам коммунального предприятия.
Ледяная буря 1998 года
С 4-5 января по 10 января 1998 года теплый влажный воздух с юга, преобладающий над холодным воздухом с севера, вызвал ледяную бурю , которая привела к более чем 80 часам ледяного дождя и мороси. В течение нескольких дней непрерывный ливень, состоящий в основном из ледяных дождей, составлял 70–110 миллиметров (2,8–4,3 дюйма) водного эквивалента осадков. Особенно сильно пострадали такие места, как Монреаль и Южный берег: 100 мм (3,9 дюйма) выпало в основном ледяного дождя. Такое количество обильных осадков нанесло серьезный ущерб региональной системе электропередачи.
- Физическое повреждение
Пять-шесть дней ледяного дождя и осадков вызвали из строя энергосистему Hydro-Québec в регионах Монреаля и Южного побережья. В районе 100 на 250 километров (62 на 155 миль) вышли из строя около 116 линий электропередачи, в том числе несколько основных линий электропередачи 735 кВ и линия высокого напряжения постоянного тока ± 450 кВ Квебек – Новая Англия.
В результате последовательных волн ледяных осадков более 75 миллиметров (3,0 дюйма) радиального льда скопились на электрических проводниках и самих опорах. Это ледяное покрытие добавляет дополнительный вес от 15 до 20 кг на метр проводника (от 10 до 20 фунтов / фут). Несмотря на то, что электрические провода могут выдержать этот дополнительный вес, в сочетании с воздействием ветра и осадков эти проводники могут сломаться и упасть. Пилоны, спроектированные так, чтобы выдерживать обледенение всего лишь на 45 миллиметров (1,8 дюйма), прогнулись и рухнули, превратившись в скрученные груды искореженной стали. Каскадные отказы произошли на нескольких линиях электропередачи, где в результате обрушения одной или нескольких башен остался ряд обрушившихся опор.
Из всех поврежденных опор около 150 были опорами линий электропередач 735 кВ, а также рухнули 200 опор, несущих линии электропередач 315 кВ, 230 кВ или 120 кВ. В регионе, ограниченном Монреалем между Сен-Гьясентом , Сен-Жан-сюр-Ришелье и Гранби , который называют «треугольником тьмы», половина воздушной сети вышла из строя. Квебек заказал множество проводов, траверс и проводов для ремонта тех, которые были выведены из строя из-за шторма в системе электропередачи и распределения электроэнергии . Во всем Квебеке были повреждены или разрушены 24 000 опор, 4 000 трансформаторов и 1 000 электрических опор, более 3 000 км (2 000 миль) поврежденных электрических проводов; Ремонт обошелся в 800 миллионов канадских долларов.
- Отключение электричества
Из-за того, что более 100 линий электропередачи были парализованы льдом, в Квебеке холодной канадской зимой произошло крупное отключение электроэнергии. Несмотря на то, что восстановление электроснабжения началось после первых отключений электроэнергии, большое количество жителей Квебека оставалось в неведении. В разгар отключения электроэнергии около 1,4–1,5 миллиона домов и клиентов, в которых проживало от трех до более четырех миллионов человек, оставались в неведении. Частные компании и другие коммунальные предприятия из других частей Канады и США были направлены на помощь Hydro-Québec в выполнении этой масштабной задачи восстановления, но эти усилия были осложнены повсеместным повреждением энергосистемы. Отключение электроэнергии в некоторых районах длилось 33 дня, и 90% пострадавших от отключения электричества не работали более семи дней. Хотя к 8 февраля 1998 года электричество было полностью восстановлено во всех точках Квебека, только в середине марта энергообъекты возобновили работу. К тому времени был нанесен большой социальный и экономический ущерб, такой как испорченная еда и гибель людей из-за отсутствия электрического отопления.
После того, как отключение электроэнергии было закончено, Hydro-Québec произвела многочисленные обновления своей системы, чтобы улучшить энергосистему. Примеры включают усиление электрических опор и опор электропередач, а также увеличение энергоснабжения. Это было сделано для того, чтобы коммунальное предприятие могло быстрее восстановить электроэнергию в случае повторного удара массивного льда в Квебеке. Hydro-Québec заявила, что она лучше подготовлена к ледяной буре той же силы, что и в 1998 году.
Взрыв гидротехнической башни в 2004 году
В 2004 году, незадолго до визита президента США Джорджа Буша в Канаду, башня на линии электропередачи постоянного тока Квебек - Новая Англия в Восточных городках недалеко от границы между Канадой и США была повреждена взрывными зарядами, взорвавшимися у ее основания. CBC сообщила , что сообщение, якобы от internationaliste СОПРОТИВЛЕНИЯ и выпустили в La Presse и Le Journal де Монреаль газеты и CKAC радиостанции , заявили , что атака была проведена в «денонсировать„разграбление“ресурсы Квебека самыми Соединенные Штаты."
Критика
Работа энергосистемы Hydro-Québec TransÉnergie во время ледяной бури 1998 г. вызвала вопросы о фундаментальной концепции, уязвимости и надежности сети. Критики отметили, что объекты по выработке электроэнергии были расположены примерно в 1000 км (600 миль) от населенных пунктов и что вокруг Монреаля не хватало местных электростанций, которые обслуживаются только шестью фидерными линиями на 735 кВ; пять из этих линий образуют петлю, называемую «кольцом власти» вокруг города. Когда 7 января 1998 года кольцо вышло из строя, около 60% электроснабжения Большого Монреаля было отключено. Считалось, что большая наземная система передачи и распределения Hydro-Québec подвержена стихийным бедствиям, хотя стоимость подземной сети была непомерно высокой.
Технология, используемая в энергосистеме Hydro-Québec TransÉnergie, также подверглась критике. Утверждается, что эта технология, используемая для повышения производительности, безопасности и надежности, сделала людей в Квебеке чрезмерно зависимыми от электросети для удовлетворения своих потребностей в энергии, поскольку электроэнергия, особенно гидроэлектроэнергия, составляет более 40% энергоснабжения Квебека. Эта зависимость, о чем свидетельствует тот факт, что у фермеров Онтарио было больше резервных генераторов, чем у фермеров в Квебеке, может усугубить серьезность последствий отказа энергосистемы, как это произошло в январе 1998 года.
Примечания
- A. ^ Две цифры приведены для длины системы 735 кВ: 11 422 и 11 527 км (7 097 и 7 163 миль).
- B. ^ a b Оценки общего количества опор и пилонов, поврежденных / разрушенных ледяной бурей, различаются.
использованная литература
- Общий
- Хайман, Леонард С. (1988). Электроэнергетические компании Америки: прошлое, настоящее и будущее (5-е изд.). ISBN 978-0-910325-25-7.
- Специфический
внешние ссылки
- Обзор системы трансмиссии
- Типы пилонов
- Сетка карта 2014 г., 1,3 МБ . «Карта объектов передачи электроэнергии в Квебеке» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 08 марта 2012 года . Проверено 14 августа 2010 . (16,0 МБ)
- CBC TV архивы ледяной бури 1998 года
- Фотографии линии Квебек - Новая Англия в Массачусетсе и Нью-Гэмпшире
- Фотографии пилонов Квебека