カオラ・バッサ（HVDC）
| カオラバッサHVDC | |
|---|---|
_-_KNP_-_001.jpg/1280px-Cahora_Bassa_(HVDC)_-_KNP_-_001.jpg) クルーガー国立公園を横切る南線 | |
 カオラバッサHVDC計画のルート | |
| 位置 | |
| 国 | モザンビーク、南アフリカ |
| 座標 | 南緯15度36分41秒 東経32度44分59秒 / 南緯15.61139度、東経32.74972度 / -15.61139; 32.74972 （ソンゴ変換所）南緯25度55分11秒 東経28度16分34秒 / 南緯25.91972度、東経28.27611度 / -25.91972; 28.27611 （アポロ変換ステーション） |
| から | カオラ・バッサ・ダム、モザンビーク |
| に | ヨハネスブルグ、南アフリカ |
| 所有権情報 | |
| 所有者 | エスコム、ハイドロエレクティカ デ カホラ バッサ (HCB) |
| 建設情報 | |
| 変電所メーカー | AEG - Telefunken、Brown Boveri Company、Siemens (オリジナル機器); ABB (アップグレード) |
| 委託 | 1977–1979 |
| 技術情報 | |
| タイプ | 架空線 |
| 電流の種類 | HVDC |
| 全長 | 1,420 km (880 マイル) |
| 出力定格 | 1920MW |
| 直流電圧 | ±533 kV |
| 極数 | 2 |
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カオラ・バッサ（旧称：カボラ・バッサ）は、モザンビークのカオラ・バッサ・ダムにあるカオラ・バッサ水力発電所と南アフリカのヨハネスブルグを結ぶ独立した双極HVDC送電線です。
歴史
このシステムは1974年から1979年にかけて構築され、533キロボルトDC、1800アンペアの電圧レベルで1920メガワットを送電できる 。 [ 1 ]サイリスタバルブが使用され、他のほとんどのHVDC方式とは異なり、バルブホールではなく屋外に設置されている。バルブは、両端で直列に接続された8つの133kV 6パルスブリッジにグループ化されている。1,420キロメートル（880マイル）の長さの電力線はアクセスが困難な地形を通るため、ほとんどが1キロメートル（0.62マイル）間隔の単極送電線として構築されている。1本の線に障害が発生した場合、残っている柱を介して電力を減らして送電し、地面を介して戻すことができる。
カオラ・バッサ送電網は、1985年から1997年まで、同地域でのモザンビーク内戦のため、運用を停止していた。このプロジェクトは技術的な課題に悩まされ、中でも大規模な商用設備に固体整流装置を採用することが最も顕著であった。それまでHVDCの事実上の標準は水銀アーク弁であった。カオラ・バッサはサイリスタ弁を採用した最初のHVDC計画であったが、運用開始は遅れた。また、アフリカで初めて運用されたHVDC計画であり、500kVを超える電圧で運用された世界初のHVDC計画でもあった。 1988年にはリスボンの国際仲裁裁判所での審問に至るなど、大きな商業的ハードルも克服する必要があった。
改修工事を経て、[ 2 ] 1997年10月に商業運転が再開されました。[ 3 ] 2006年から2009年の間に、アポロ変換所のサイリスタバルブは、より近代的な水冷式サイリスタバルブに交換されました。[ 4 ]
説明
建設と所有権
カオラ・バッサ送電プロジェクトは、南アフリカのヨハネスブルグにある電力供給委員会（1987年以前の名称はESCOM、後にエスコム）と、ポルトガル政府が15%、モザンビークが85%を所有する企業であるカオラ・バッサ水力発電（HCB）の2つの電力会社による合弁事業でした。機器は、 AEG -テレフンケン合弁会社、ブラウン・ボベリ社、ドイツのシーメンス社によるコンソーシアムであるZAMCOによって製造・供給されました。その後、ブラウン・ボベリ社はABBの傘下となり、AEG社はアルストムの傘下となりました。
商業契約には、モザンビーク電力会社（EDM）も含まれており、同社はエスコムとの託送契約を通じてカオラ・バッサから電力供給を受けていました。実質的には、エスコムは当時の東トランスバールからモザンビーク南部（マプト）に132kVの電力を供給し、その売電収入はエスコムへのHCB供給から差し引かれていました。この三者協定は、1980年代にカオラ・バッサからの送電線が利用できなくなった不可抗力により停止されました。
このシステムは、1977 年 3 月に 4 つの6 パルス ブリッジで開始され、1979 年 3 月 15 日に 8 つのブリッジが全面的に稼働するなど、 3 段階に分けて運用されました。
送電線
送電線は、水力発電所に近く、通常は整流器として稼働するソンゴ変換所から、通常はインバータとして稼働するヨハネスブルグ近郊のアポロ変換所まで伸びています。ルート沿いの自立型鉄塔はそれぞれ、565平方ミリメートル（1120 キロミル）のケーブル4本を2束と、117平方ミリメートル（231キロミル）の接地導体1本を支えています。鉄塔は約7,000基あり、平均スパンは426メートル（466ヤード）です。
最大スパンは補強された鉄塔を使用することで700メートル（770ヤード）です。単極運転時のアース帰線は、各ステーションに埋設されたグラファイト電極によって提供されます。直流線路には、各ステーションに平滑リアクトルと避雷器コンデンサが設置されています。
アポロ変換所の北東、25°54'58"S、28°16'46"E、25°54'57"S、28°16'51"Eの地点で、カオラバッサ高圧直流送電線の柱が複数の400kV交流線の下を横切っていますが、その高度は非常に低いため、線の下のエリアは歩行できず、フェンスで囲まれています[1]。
2 つの系統はそれぞれゼウスとアポロと名付けられています。
サイリスタバルブ
カオラバッサは、当初からサイリスタバルブを使用して建設された最初のHVDCスキームの1つでした。通常、サイリスタバルブは屋外に設置されます。最初の設置では、冷却と電気絶縁の両方のために油が充填されていました。このように最初から装備された世界の他のHVDCスキームは、日本の新しなの周波数変換器の第1フェーズ（現在は廃止されています）のみです。各バルブタンクには2つのバルブが含まれており、2つのDC端子を1つの単相2巻線変換変圧器に接続するダブルバルブを形成しています。各6パルスブリッジにはこのようなタンクが3つ含まれているため、各ステーションには24のダブルバルブがあります。
サイリスタバルブの開発作業は1960年代後半に始まりました。当時入手可能なサイリスタは、今日の基準からすると小さく、定格電圧はそれぞれわずか1.6 kVでした。[ 2 ] プロジェクトの最初のフェーズ（両端に4つのブリッジ）では、各バルブに280個のサイリスタが直列に、2個が並列に接続されていました[ 1 ]。これは、単一のHVDCバルブに使用された最大の数です。
第2期および第3期では、それぞれ定格2.4kVの改良型サイリスタが使用され、バルブ1個あたり192個の直列接続（現代の基準では依然として多い数）と2個の並列接続で済みました。その結果、各変換所には合計22,656個のサイリスタが設置されました。
その他の機器
サイリスタは過渡過電流耐性も低かったため、この方式のもう一つの珍しい特徴は、バルブと変圧器の間に過電流切換装置が存在することだったが、これは後にアポロ基地で廃止された。[ 2 ]
各ステーションには、50 Hz 電源の 5 次、7 次、11 次、13 次の高調波に調整された AC フィルターが設置されており、アポロでは約 195 MVAr、ソンゴでは約 210 MVAr です。
PLC 中継局は2 つあり、1 つは南アフリカのガマボイにあり、もう 1 つはモザンビークのカトープにあります。
戦争被害の修復
1992年に内戦が終結した後、10年間の紛争による多くの影響の一つとして、HVDC送電線への被害が挙げられます。モザンビーク国内の893キロメートル（555マイル）の送電線路に架かる4,200基の送電塔のほぼ全てを交換または改修する必要がありました。この作業は1995年に開始され、1997年末まで続きました。[ 3 ]送電システムは1998年までに完全な送電能力に回復しました。
その後、エスコムは、当初の託送契約と同様の条件に基づき、ムプマランガ州のアルノット発電所からスワジランドを経由してモザンビークへの400kV電力供給を開始しました。このインフラの主な目的は、サウス32が運営するモザール・アルミニウム製錬所への大量電力供給です。
2007 年 11 月 2 日に署名された覚書は、モザンビークが 2007 年末までに、ポルトガルとの契約上の義務により過去 30 年間管理できなかった自国領土内にあるプロジェクトを管理することになる、ということを意味している。
この新たな協定により、カオラ・バッサ水力発電プロジェクト（HCB）の権益はモザンビークが85%、ポルトガルが15%のみ保有することになります。このプロジェクトは2,000メガワットの発電能力を有し、南部アフリカ電力プール（SAIP）への主要電力供給源の一つとなっています。
しかし、モザンビークは内戦後のダムの再建と維持に対する補償としてポルトガル政府に9億5000万ドルを支払う必要がある。
内戦により送電インフラは深刻な被害を受け、ポルトガル政府は修復のために約25億ドルを自費で支払わざるを得なくなった。
アポロステーションのアップグレード
2006年にABBはアポロ宇宙ステーションのサイリスタバルブを交換する契約を獲得した。[ 4 ] 屋外設置のコンセプトは維持されたが、新しいハウジングには2つのバルブだけでなく完全な6パルスブリッジが組み込まれ、交換用サイリスタバルブは125mm、8.5kVサイリスタを使用した、より従来型の空気絶縁、水冷設計となっている。36個のサイリスタは各バルブで並列接続なく直列に接続されており、新しいバルブは後で600kV、3300Aにアップグレードできる。同時に、ACフィルタも交換された。
サイト
ギャラリー
ウィキメディア・コモンズのCahora Bassa (HVDC)に関連するメディア
参照
参考文献
- ^ a b HVDCスキームの概要、CIGRÉ技術パンフレットNo.003、1987年、pp89–94。
- ^ a b c Venter, FP, Marshall, DA, Cuedes, C., Oberholzer, G., Apollo – Cahora-Bassa HVDCスキームの再稼働経験、CIGRÉセッション、パリ、1998年、論文参照14–111。
- ^ a b Oliveira, H., Sintra, L., Lokala, J., Pembele, IE, Lubini, IE., Goossen, PV, Bhana, S., 南部アフリカ電力プールCahora-Bassa: Apollo and Inga-ShabaのHVDCシステムにおける運用経験、CIGRÉセッション、パリ、2000年、論文参照14–111。
- ^ a b Goosen, P., Reddy, C., Jonsson, B., Holmgren, T., Saksvik., O., Bjorklund, H.、「Apollo HVDCコンバータステーションのアップグレード」、CIGRÉ第6回南部アフリカ地域会議、ケープタウン、2009年、 論文参照P107。
さらに読む
- ユースタス F. レインハム、アポロ – カホラ バッサ: 謎と逸脱、EE Publishers、ISBN 0-620-32261-6, [2]
外部リンク
