Волгоград-Донбасс электр желісі: тарихы, жағдайы және жаңғырту жобалары
HVDC Volgograd–Donbass
Волгоград-Донбасс электр желісі: Ресейден Украинаға 750 МВт қуат тасымалдайтын ±400 кВ тұрақты ток желісі. Қазіргі күйде бұзылып, 100 кВ-та жұмыс істейді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Волгоград, Ресей және Донбас, Украина арасындағы электр желісі
Powerline between Volgograd, Russia and Donbas, Ukraine
HVDC Волгоград-Донбас – Ресейдің Волгоград қаласындағы Волга су электр стансасынан Украинаның шығысындағы Донбасқа және кері бағытта электр қуатын таратуға арналған ұзын, екі полюсті ±400 кВ жоғары кернеулі тұрақты ток желісі. Волгоград-Донбас жүйесі бұрынғы КСРО-да салынған екінші HVDC схемасы болды, оған дейін тоқтатылған Мәскеу-Кашира HVDC схемасынан кейін салынды. Волгоград-Донбас жүйесі ең көп 750 МВт қуатты тасымалдай алады. 1965 жылы құрылысы аяқталған кезде оның ±400 кВ жұмыс кернеуі әлемдегі ең жоғары кернеу болып есептелді және 1977 жылы ±450 кВ Нельсон өзені схемасы аяқталғанға дейін осы көрсеткішті сақтап келді. Қазіргі таңда жүйе нашар күйде және тек 100 кВ кернеумен жұмыс істейді. Дегенмен, жүйе жаңғыртудан өтуде, M 4 тас жолымен қиылысатын жердегі Google Maps суретінен көрініп тұр, онда тас жолын кесіп өтетін жаңа тіреулер салынуда. Украина-Ресей соғысында жойылу қаупіне байланысты украиндық терминалға жақын аймақта сынаппен ластануы мүмкін деген алаңдаушылықтар бар. Соғыста Smile-дің солтүстігіндегі желінің бірнеше тіреулері қирады.
The HVDC Volgograd–Donbass is a long bipolar ±400 kV high voltage direct current powerline used for transmitting electric power from Volga Hydroelectric Station at Volgograd in Russia to the Donbass in eastern Ukraine and vice versa. The Volgograd–Donbass system was the second HVDC scheme built in the former Soviet Union, following the Moscow–Kashira HVDC scheme which had already been shut down. The Volgograd–Donbass system can transfer a maximum power of 750 MW. When completed in 1965, its operating voltage of ±400 kV was the highest in the world, and remained so until the completion of the ±450 kV Nelson River scheme in 1977. The scheme is today in a bad state and only operated with a voltage of 100 kV. Nevertheless, it is still being modernized, as a Google Map Picture of its crossing with M 4 motorway at shows, where one can see that new pylons for the crossing of the motorway are under construction. There are concerns over potential mercury contamination in the area near the Ukrainian terminal due to the risk of it being destroyed in the Ukrainian Russian War. Some towers of the line north of Smile at were destroyed in the war.
Волжская конвертерлік станциясы
Волга су электр станциясының терминалы, Волжская конвертерлік станциясы, электр станциясының бөгетінде орналасқан. Әр полюс төрт сериялы қосылған үш фазалы клапан көпірлерінен тұрады, олар екі сериялы қосылған он екі импульстік көпірлерді құрайды. Бастапқыда схеманың барлық клапандары 100 кВ кернеуге және 938 Амперге дейін максималды токқа арналған сынаптық аркалы клапандар болды. Мұндай жоғары ток клапандары үшін ерекше жағдай ретінде, әр клапан тек бір анодты пайдаланды, бірақ кері кернеудің шекті мәні төмен болғандықтан, әрбір конвертерлік қолда екі клапан тізбектей қосылды. Клапандар маймен салқындатылатын катодтық резервуарлар мен табиғи ауамен салқындатылатын анодтық изоляторларды, сондай-ақ порцелан ішіндегі ішкі электродтарды қолданды. Әр клапанның биіктігі 3,5 метр, ал салмағы шамамен 2 тоннаны құрады. 1977 жылы бір сынаптық аркалы клапан тобы тиристорлық клапан тобымен ауыстырылды. Волжская конвертерлік станциясының конвертерлік трансформаторлары тікелей Волга су электр станциясының генераторларынан 14 кВ үш фазалы айнымалы токпен (АЖ) қуат алады, мұнда екі параллель қосылған генератор өз қуатын бір трансформаторға жібереді. Трансформаторларда 12 импульстік клапан көпірлерін іске асыру үшін қажетті екі екінші орамнан басқа, жергілікті 220 кВ желісіне электр қуатын беру үшін үшінші орам бар. Станцияда гармоникалық сүзгілер жоқ. Қажетті барлық реактивті қуат электр станциясының генераторларынан беріледі.
The terminal at Volga Hydroelectric Station, Volzhskaya converter station, is situated on the dam of the power plant at Each of the poles consist of four series connected three phase valve bridges, which form two series connected twelve pulse bridges. Originally all valves of the scheme were mercury arc valves designed for a voltage of 100 kV and a maximum current of 938 Amperes. Unusually for valves of such high current rating, each valve used only a single anode but because the peak reverse voltage rating was quite limited, two valves were connected in series in each converter arm. The valves used oil cooled cathode tanks and natural air cooled anode insulators, with internal grading electrodes inside the porcelain. Each valve stood 3.5 m tall and weighed about 2 tonnes. In 1977 one mercury arc valve group was replaced by a thyristor valve group. The converter transformers of Volzhskaya converter station are fed directly from the generators of the Volga Hydroelectric Station with 14 kV three phase AC, whereby two parallel switched generators feed their power into one transformer. The transformers have beside the two secondary windings required for the realization of the 12 pulse valve bridges a third winding for feeding electric power in the local 220 kV grid. The station has no harmonic filters. All required reactive power is delivered from the generators of the power plant.
Михайловская конвертерлік станциясы
Донбасс аймағындағы конвертерлік станция, Михайловская конвертерлік станциясы, Луганск облысы Первомайск қаласының солтүстік-шығысында орналасқан. Волжская конвертерлік станциясына ұқсас, әр полюс төрт тізбектелген үш фазалы клапан көпірлерін пайдаланады, олар екі тізбектелген он екі импульстік көпір құрайды. Волжская конвертерлік станциясындағыдай, 1977 жылы бір сынаптық арка клапандар тобы тиристорлық клапандар тобымен ауыстырылды. Михайловская конвертерлік станциясының клапандары конвертерлік трансформаторлар арқылы жергілікті 220 кВ желісіне қосылған. Ерекшелігі, DC желісі станцияның оңтүстік жағында орналасқан клапан залына кірмес бұрын, станцияның барлық AC коммутациялық алаңын кесіп өтеді. Зал ұзын, және оңтүстік-оңтүстік-батыс бағытта созылған ұзын қанаты бар. Михайловская конвертерлік станциясында үш гармоникалық сүзгі орналасқан, әрқайсысының реактивті қуаты 132 МВА, және олар AC коммутациялық алаңның солтүстігінде орналасқан.
The converter station in Donbass area, the Mikhailovska converter station, is situated northeast of Pervomaisk, Luhansk Oblast at Similarly to Volzhskaya converter station, each pole uses four series connected three phase valve bridges, which form two series connected twelve pulse bridges. As at Volzhskaya converter station one mercury arc valve group was replaced in 1977 by a thyristor valve group. The valves of Mikhailovska converter station are connected through the converter transformers to the local 220 kV grid. Unusually, the DC line crosses the whole AC switchyard of the substation before it enters the valve hall situated at the southern side of the station. The hall is long and has a long wing pointing in south southwesterly direction. The Mikhailovskaya converter station has three harmonic filters, each with a reactive power of 132 MVA, which are situated northerly of the AC switchyard.
Электр желісі
Донбасс аймағына электр желісінің ұзындығы – және оның бүкіл ұзындығы әуе желісі. Аспан тіректері екі шетінен бір өткізгішпен ілініп тұратын бір тірекпен жабдықталған. Стринерлердің екі түрі қолданылады: аспалы тіректеріне ұқсас, бірақ стринерлік оқшаулағыштармен жабдықталған және күштірек конструкциялы, сондай-ақ көбінесе екі диагональды тағанмен қолдау көрсетілетін тіректер. Соңғы тіректер тек бір өткізгішті ғана алып жүреді, және әрқашан бір-біріне жақын 2 тірек болады. Солкинодан оңтүстікке қарай , желіде ерекше екі тіректі пилон бар, онда бір өткізгіш аспалы оқшаулағыштарға бекітілген, ал екіншісі – стринерлік оқшаулағыштарға. Бұл тіректің нақты мақсаты белгісіз. Ол желіден PLC сигналдарын алуға арналған жабдықты алып жүруі мүмкін, оны шамамен 1 километр солтүстікке орналасқан Солкино 110 кВ қосалқы станциясы пайдалана алады. Каменныйден оңтүстік-батысқа қарай және аралығында желі 3 өткізгішке арналған порталды тіректерге орнатылған, бірақ желінің барлық басқа бөлімдеріндегідей, тек 2 өткізгіш бар. Өткізгіштер 600 мм² көлденең қимасы бар 2 ACSR өткізгіштерінен тұрады. Желінің барлық бөлігі бір жер сымымен жабдықталған. Бұл – 70 мм² көлденең қимасы бар және тіректің шыңына бекітілген бір ACSR сымы. Желі Михайловская түрлендіргіш станциясынан солтүстік-солтүстік-шығыс бағытында шығады. Онховодан оңтүстік-шығысқа қарай шығысқа, содан кейін солтүстік-шығысқа қарай бұрылады. Причипливкадан оңтүстікке қарай шығысқа қарай бұрылады. Красный Лиманнан шығысқа қарай солтүстік-шығысқа қарай бағытын өзгертіп, Щастиядан солтүстікке қарай өтеді. Петровкадан солтүстікке қарай желі шығысқа қарай, содан кейін Низнотеплден кейін оңтүстікке қарай өтеді. Содан кейін Тепледе шығысқа қарай бұрылады, бірақ Харасмиткадан солтүстікке қарай оңтүстік-шығыс бағытын өзгертеді. Ресей шекарасы Ушаковкадан солтүстікке қарай кесіледі, ал Таловеден оңтүстікке қарай өте қысқа бөлігімен Украинаға қайта кіреді. Криворожнеден солтүстікке қарай бағыты шығысқа қарай өзгереді. Одан әрі жолында ол Криничный мен Мельничный арасынан өтеді және Краснощеков пен Краснояровкадан өтіп, үлкен далалар арқылы Варламовкаға дейін жетеді. Одан әрі жолында ол Русаковтан оңтүстікке, Калмыковскыдан оңтүстікке және Эриктен оңтүстікке өтеді. Эриктің артында Дон өзеніне жақындап келеді. Дон өзеніне жақындағанда желі оңтүстік-шығысқа қарай бұрылады, осылайша оны тік бұрышпен кесіп өтеді. Өткелдің өзі, Песковатка маңында орналасқан, кеңдігіне ие. Дон өзенінің батыс жағалауы төбе болғандықтан, аса биік тіректер қолданылмайды. Дон өткелінен кейін ол Кузьмичиден шығысқа қарай 5 шақырым жерде орналасқан Волгоградқа дейін, Волгоград СЭС-ке 500 кВ АЖ желілерімен кездесетін нүктеге дейін созылады. Содан кейін оңтүстік-шығысқа бұрылып, Эрзовкадан оңтүстікке қарай бұрылады. Ол Волгоградтың солтүстік аудандарындағы демалыс үйлері бар бірнеше аумақтардан өтеді және өнеркәсіптік кешен мен Волга СЭС-тің 500 кВ коммутаторлық станциясынан өтіп, мақсатына – Волга СЭС-тің электр станциясымен біріктірілген түрлендіргіш станциясына жетеді. Желінің бір өткізгіші электр станциясының батыс шетінде аяқталады, ал екіншісі 220 кВ электр желісінің тіректерімен өтеді, ол осы ғимараттан басталып, ғимараттың екінші жағында аяқталады. Бұл клапандық топтар тізбектей қосылғандықтан және әр клапандық топ өз машинасымен қуаттандырылатындықтан осылай болады.
The powerline to Donbass area has a length of and the entire length is overhead line. The suspension towers have a single crossbar, carrying one conductor on a suspension insulator at each end of it. Two types of strainers are used: lattice towers similar to the suspension towers, but equipped with strainer insulators and of stronger design and much more often pole type towers with a central pole supported by two diagonal bars. The latter towers carry only one conductor, and there are always 2 such towers close together. South of Solinky at , there is an unusual double pylon in the line, at which one conductor is fixed at suspension insulators, while the other is fixed with strainer insulators. The exact use of this pylon is unknown. It may carry equipment for extracting PLC signals from the line, which may be used by Solinky 110 kV substation approximately 1 kilometres northward. Southwest of Kamennyy between and the line is installed on portal pylons designed for 3 conductors, although the line has there as in all other sections just 2 conductors. The conductors consist of bundles of 2 ACSR conductors with 600 mm2 cross section. The whole line is equipped with a single ground wire. It is a single ACSR wire with 70 mm2 cross section and fixed on the pinnacles of the pylons. The line leaves Mikhailkovskaya converter station in north northeast direction. Southeast of Onkhove it turns east northeasterly. South of Prychiplivka it turns eastwards. East of Krasnyl Lyman it changes its way to east northeast and passes Shchastia northward. North of Petrivka the line runs eastwards and then after Nyznoteple southwards in order not to cross a populated valley. Then at Teple it turns eastwards, however changes its way to east southeast direction north of Harasmythka. The border to Russia is crossed north of Ushakovka at , but it enters Ukraine again for a very short section south of Talove at The line runs in Russia past Krasnovka and Novotalovka until Taradinka eastwards, where it turns again toward northeast. North of Krivorzne its direction went more eastwards. In its further track, it passes between Krinychnyy and Melnichnny and runs past Krasnoschekov and Krasnoyarovka through large fields to Varlamovka. In its further track it passes south of Rusakov, south of Kalmykovsky and south of Erik. Behind Erik, its way nears Don River. Short before Don River the line turns to southeasterly in order to cross it in a right angle, The crossing itself, which is situated near Peskovatka at has a span width of As the west bank of Don River is here a hill, there are no extraordinary tall pylons used. After Don Crossing it runs the remaining way to Volgograd until a point 5 kilometres east of Kuzmichi, where it meets the 500 kV AC lines to Volgograd Hydroelectric Plant nearly straight eastward. Then it turns southeasterly and south of Erzovka southward. It crosses several areas with recreational garden houses in the northern quarters of Volgograd and passes southerly an industrial complex and the 500 kV switchyard of Volga Hydroelectric Power Plant before it reaches its destination, the inverter plant of Volga Hydroelectric Plant, which is integrated in the power station. One conductor of the line ends at the Western end of the Power Station Building, while the other crosses on the pylons of the 220 kV powerline, which starts here the building and ends on the other site of the building. This comes from the fact, that the valve groups are switched in series and each valve group is fed by its own machine.
Электродтар мен электродтар желілері
HVDC Volgograd-Donbass жерге қайту схемасымен монополярлы режимде жұмыс істей алады, сондықтан екі жерге қосылатын электрод орнатылған. Екі электрод та 30 миллиметр диаметрлі бір болаттан жасалған жерге қосылатын электродтар болып табылады, олардың арасына кокс толтырылған. Электрод желілері 110 кВ электр желілеріне ұқсас, екі өткізгіштен тұрады, бірақ негізгі желідегідей, кішігірім пилон қолданылады. Негізгі желіден айырмашылығы, барлық тіреулер бір қималы торлы мұнаралар, ал электрод желісінің аспалы мұнаралары әдетте бір қималы болаттан жасалған бетон тіреулер болып табылады. Тек ерекше биіктіктегі аспалы мұнаралар ғана торлы мұнаралар ретінде салынған. Михайловская түрлендіргіш станциясының электроды Smile қаласының солтүстігінде орналасқан. Ол Михайловская түрлендіргіш станциясымен 32 шақырымдық әуе желісі арқылы байланыстырылған, ол екі параллель 2450 мм² ACSR өткізгіштен тұрады. Михайловская түрлендіргіш станциясынан шыққан электрод желісі, Михайловская түрлендіргіш станциясынан қарағанда сол жақтағы негізгі желімен Zolobok қаласының солтүстік-шығысына дейін жүреді, онда ол негізгі желідің астынан өтеді. Осы нүктеден кейін ол Krymske қаласының оңтүстігіне дейін негізгі желінің екінші жағымен жүреді, онда ол электродқа қарай оңтүстік-шығыс бағытында негізгі желіден шығады. Волгоградтағы терминалға арналған электрод Kamenniy қаласының солтүстік-батысында орналасқан. Ол 24 шақырымдық әуе желісімен байланыстырылған, ол екі параллель 2450 мм² ACSR өткізгіштен тұрады. Google Earth суреттерінде 2021 жылдың қазан және 2022 жылдың маусым аралығында осы жердегі мұнара (48.830929N, 44.653909E) толығымен алынып тасталған. Теміржол өткеліне дейін және одан кейін қосымша мұнаралар да алынып тасталған. Гидроэлектр станциясындағы соңғы мұнара 48.827546N, 44.665425E координаталарында орналасқан.
HVDC Volgograd–Donbass can be operated as a monopolar scheme with ground return, therefore two ground electrodes are installed. Both electrodes are designed as land electrodes consisting of a single steel rod with 30 millimetres diameter whereby coke backfill is used. The electrode lines, which look like a 110 kV powerlines with 2 conductors, use similar, but smaller pylons as the main line. In opposite to the main line, all strainers are free standing lattice towers with a single crossbar, while the suspension towers of the electrode line are usually concrete poles with a single crossbar made of steel. Only suspension towers of extraordinary height are built as lattice towers. The electrode of Mikhailovskaya converter station is situated north of Smile at It is connected with Mikhailovskaya converter station by a 32 kilometre long overhead line, which consists of two parallelized 2450 mm2 ACSR conductors. The electrode line from Mikhailovskaya converter station follows the main line on the left side seen from Mikhailovskaya converter station until a point northeast of Zolobok at where it undercrosses the main line. After this point, it follows the main line on the other site until a point south of Krymske at where it leaves the course of the main line in southeast direction toward the electrode. The electrode for the terminal at Volgograd is situated northwest of Kamennyy at It is connected with it by a 24 kilometre long overhead line consisting of two parallelized 2450 mm2 ACSR conductors. Tower at this location, 48.830929N, 44.653909E, completely removed between Oct 2021 and Jun 2022 on Google Earth images. Additional towers also removed until & over rail crossing. 48.827546N, 44.665425E last remaining tower at hydroelectric dam.
Жол белгілері
Google Maps бойынша Волгоград-Донбасс Жоғары кернеулі тұрақты ток желісінің құқығы. Ажыратымдылығы төмен болғандықтан қате болуы мүмкін.
Right of way of HVDC Volgograd–Donbass, according to Google Maps. May be imperfect due to low resolution.