Кіріспе
Америка Құрама Штаттарындағы HVDC электр желісі
Тынық мұхит DC Intertie (сонымен қатар 65-жол деп аталады) – жоғары кернеулі тұрақты ток (HVDC) арқылы Тынық мұхитының солтүстік-батысынан Лос-Анджелес аймағына электр қуатын жеткізетін электр беру желісі. Желінің қуаты 3,1 гигаваттқа тең, бұл Лос-Анджелестегі 2-3 миллион үй шаруашылығын қамтамасыз етуге жеткілікті және Лос-Анджелес су және электр қуаты департаментінің (LADWP) электр жүйесінің шыңдық қуатының шамамен жартысын құрайды. Intertie Колумбия өзенінің жанындағы Боневилл электр басқармасының желісіндегі Селило конвертерлік станциясынан (Орегон штатының Даллес қаласының сыртында) басталып, Лос-Анджелестің солтүстігіндегі Сильмар конвертерлік станциясына қосылады, ол бес коммуналдық компанияға тиесілі және LADWP басқарады. Intertie қуатты екі бағытта да жеткізе алады, бірақ қуат көбінесе солтүстіктен оңтүстікке қарай ағылады. Орегондағы желі бөлігі Боневилл электр басқармасына тиесілі және олар басқарады, ал Невада және Калифорниядағы желі Лос-Анджелес су және электр қуаты департаментіне тиесілі және олар басқарады. Ауысу Орегон–Невада шекарасында орналасқан. Бұл Лос-Анджелеске қызмет ететін екі HVDC желісінің бірі; екіншісі – 27-жол.
This is one of two HVDC lines serving Los Angeles; the other is Path 27.
Шолу
Оңтүстік Калифорнияға гидроэлектр қуатын жіберу идеясы 1930 жылдары ұсынылған, бірақ қарсылық туып, іске аспады. 1961 жылы АҚШ президенті Джон Кеннеди Швециядан келген жаңа, жоғары кернеулі тұрақты ток технологиясын қолдана отырып, ірі мемлекеттік жобаны мақұлдады. Жоба АҚШ-тың General Electric және Швецияның ASEA компанияларының тығыз ынтымақтастығымен жүзеге асырылды. Калифорнияның жеке электр компаниялары жобаға қарсы болды, бірақ олардың техникалық шағымдарын 1963 жылы Нью-Йоркте өткен IEEE жиналысында ASEA өкілі Уно Ламм жоққа шығарды. 1970 жылы аяқталған кезде, айнымалы және тұрақты токтан құралған біріктірілген тарату жүйесі Лос-Анджелестегі тұтынушыларға күніне шамамен 600 000 АҚШ долларын үнемдеуге мүмкіндік береді деп есептелді, бұл Колумбия өзеніндегі су электр станцияларынан алынған арзан электр қуатының есебінен мүмкін болды. Тұрақты ток айнымалы токтан бір артықшылығы бар – тұрақты ток өткізгіштің бүкіл көлемінен өтеді, ал айнымалы ток тек беткі қабатына ғана жетеді. Бірдей өлшемдегі өткізгіш үшін айнымалы токқа қарағанда тұрақты токқа кедергі жоғары, сондықтан айнымалы токпен жылу түрінде көбірек қуат жоғалады. Жалпы алғанда, егер желінің ұзындығы 500-600 мильден асса, HVDC желісін салудың құны айнымалы ток желісінен төмен болады, ал түрлендіру технологиясындағы жетістіктер бұл қашықтықты едәуір қысқартты. HVDC желісі екі айнымалы ток жүйесін біріктіру үшін де өте қолайлы, егер олар синхронды болмаса. HVDC желілері қуат желісін тізбектей апаттардан қорғауға көмектеседі, өйткені желі арқылы қуат ағыны бақыланады. Тынық мұхиты арқылы жүргізілген желі АҚШ-тың солтүстік-батысы мен оңтүстік-батысы арасындағы қуатқа деген сұраныстың әртүрлі үлгілерін пайдаланады. Қыс айларында солтүстік аймақта электр жылытқыштары жұмыс істейді, ал оңтүстік бөлігінде электр энергиясына қажеттілік азаяды. Жазда солтүстікте электр энергиясына сұраныс төмендейді, ал оңтүстікте кондиционерлердің қолданылуына байланысты сұраныс шарына жетеді. Желідегі сұраныс төмендеген кезде, артық қуат батыс қуат жүйесінің басқа аймақтарына (Ұлы жазықтардың батысындағы штаттар, Колорадо және Нью-Мексико сияқты) таратылады.
Тарих
1970 жылы мамыр айында аяқталған жобаның бірінші кезеңінде конвертерлерде тек сынап аркалы клапандар қолданылды. Клапандар әр полюс үшін үш алты импульстік клапан көпірінде қатар жалғастырылды. Клапандардың тоқтату кернеуі 133 кВ, ең жоғары тогы 1800 ампер, ал жерге шағылысқандағы симметриялық кернеуі 400 кВ болатын 1440 МВт қуатты беруге арналған. Әрбір конвертерлік станцияда алты сынап аркалы клапан тобы орналасқан, олардың әрқайсысы жеті клапаннан тұрады, яғни әр конвертерде барлығы 42 клапан болды. Клапандардың ені, биіктігі және ұзындығы және салмағы 1972 жылы болған Силмар жер сілкінісінен кейін Силмар конвертерлік станциясы ауыр зақымдарға байланысты қайта құрылуға тап болды. 1982: Сынап аркалы клапан түзеткіштерінің қуаты түрлі жақсартулар арқасында 1600 МВт-қа дейін арттырылды. 1984: Беріліс кернеуі 500 кВ-қа дейін көтерілді және әрбір полюске 100 кВ номиналды алты импульсті тиристорлық клапан тобы қосылып, беріліс қуаты 2000 МВт-қа дейін арттырылды. 1989: Celilo және Sylmar станцияларында 1100 МВт қуатты параллель қосылған тиристорлық конвертер орнату арқылы беріліс қуаты 3100 МВт-қа дейін арттырылды. Бұл 1985 жылы басталған жаңарту «Тынық мұхиты аралық кеңейту» деп аталды. Бұл жаңарту конвертерлік станцияны екі нысанға дейін кеңейтті: Sylmar West (Силмар батысында орналасқан) және Sylmar East (Силмар шығысында орналасқан). Конвертер 1994–1995 жылдары Siemens компаниясымен ауыстырылды. 1994: Нортридж жер сілкінісінен кейін Силмар конвертерлік станциясы ауыр зақымдарға байланысты қайта құрылуға тап болды. 2004: Sylmar East станциясы 1100 МВт-тан 3100 МВт-қа дейін жаңартылды. Басқару жүйелері мен ескі конвертерлер, соның ішінде сынап аркалы клапандар, ABB компаниясының 3100 МВт қуатты 12 импульстік конвертерлерінің бір жұбымен толықтай ауыстырылды. Бұл Sylmar East станциясына толық қуатпен жұмыс істеуге мүмкіндік берді. Осы жобамен қатар Celilo конвертерлік станциясындағы алты импульстік сынап аркалы клапандар олардың Өзгертілген Жасқа Ауыстыру Саясатына (MARP) сәйкес Siemens компаниясының жарықпен іске қосылатын тиристорларымен ауыстырылды. 2005: Sylmar East станциясы Силмар конвертерлік станциясы ретінде қайта ашылды.
1972: After the Sylmar earthquake, the Sylmar Converter Station had to be reconstructed due to extensive damage. 1982: The power rating of the mercury arc valve rectifiers was raised by various improvements to 1,600 MW. 1984: The transmission voltage was pushed to 500 kV and the transmission power was increased to 2,000 MW by adding one six pulse thyristor valve group rated at 100 kV to each pole. 1989: A further increase of the transmission power to 3,100 MW took place by installing a 1,100 MW parallel connected thyristor converter in Celilo and Sylmar. This upgrade started in 1985 was called the Pacific Intertie Expansion. This expanded the converter station to two sites, Sylmar West (situated at ) and Sylmar East (situated at ). The converter was replaced in 1994–1995 by Siemens. 1994: After the Northridge earthquake, the Sylmar Converter Station had to be reconstructed due to extensive damage. 2004: The Sylmar East station was upgraded from 1,100 MW to 3,100 MW. The controls and older converters, including the mercury arc valves, were completely replaced by a single pair of 3,100 MW 12 pulse converters built by ABB. This allowed the Sylmar East station to handle the full capacity. In parallel with this project, the six pulse mercury arc valves at the Celilo Converter Station were replaced with Siemens light triggered thyristors in compliance with their Modified Age Replacement Policy (MARP). 2005: The Sylmar East station was rededicated as the Sylmar Converter Station.