巴西800kV换流站工程-技术方案
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巴西±800kV换流站工程 技术方案
二零一三年十月
1 概况
• Xingu- Estreito±800kV直流输电工程输电距 离2050km，额定输送容量4000MW。 • 位于Xingu河上的美丽山水电站，是目前在 建的巴西最大的水电站，同时也将是世界第 三大水电站，规划装机容量为11233MW。 • Xingu- Estreito±800kV直流工程负责将该水 电站的部分电力送往巴西南部电网。
LT 500 kV,4x954 MCM, 2 km
F. Dias
C. Paulista
F. Dias
C. Paulista
Filtro BP1
Itaberito 2
Jaguara
N. Ponte
500 kV
SE ESTREITO
R. Preto
4 工程投资
序号
一 1 2 换流站工程 Xingu换流站工程 Estreito换流站工程
2 接入系统方案
• Xingu换流站共出2回±800kV直流线路，一 回至Estreito换流站，另一回至Rio换流站。 本工程为至Estreito换流站的直流工程。 • 由三个项目构成： Xingu换流站 Estreito 换流站 Xingu~ Estreito±800kV直流线路
2 接入系统方案
7 换流站主接线（直流）
换流变采用单相 双绕组变压器 每极采用双 12脉动阀组 串联
直流滤波器接入 极母线与中性母 线之间 中性母线配置中 性母线隔离开关 大地转换回路配置 大地回路转换开关 金属转换回路配置 金属回路转换开关 临时接地回路配置 中性母线接地开关
7 换流站主接线（交流）- Xingu
3 Estreito换流站设计范围
Polo 1 Polo 2 暂定，待 收到准确 资料后明 确
LT 500 kV,4x954 MCM, 2 km
Subestação Estreito (Terminal Minas)
Filtro PB1
Filtro BP1
SE TERMINAL MINAS
500 kV
6 换流站建设规模
• 6.2 电气主接线 直流侧：每极按400kV+400kV两个12脉动阀 组串联的方式； 交流侧：按照3/2接线设计。 • 6.3 短路电流 换流站交流侧开关按63kA选择。 直流侧暂按30kA选择
6 换流站建设规模
• 6.4 出线规模和容量 直流侧：直流出线1回，金属回路一次建成； 直流系统长期过负荷能力按照额定输送容 量的1.1倍考虑，2小时过载倍数1.125，30分 钟过载倍数1.25，3秒钟过载倍数1.4。接地 极出线1回。 500kV侧：至换流变侧共2回出线，至交流滤 波场共三回出线。
Xingu换流站位于帕拉州，距离Xingu 河约20公里。 Estreito换流站位于米纳斯吉拉斯州 Ibiraci直辖市。
6 换流站建设规模
• 6.1 换流站建设规模
直流双极额定输送功率：4000MW 直流额定电压±800kV 换流站交流侧额定电压525kV 换流变共建设24＋4台，采用单相双绕组有载 调压， 单台容量为200MVA，Uk=18％， 电压抽头暂取525×[1+(-5/+23)×1.25%]， 连接组别：Y0/Y+Y0/△。
9 电气二次
• 9.3 控制保护系统
（5）按换流阀区 、极区 、双极区配置保护； （6）每阀组配置一套双重化换流变压器保护； （7）交流滤波器保护分为滤波器组联线保护和小组 保护，均为双重化配置 ； （8）配置1套直流线路故障定位系统 。
9 电气二次
• 9.4 辅助系统
（1）配置4套220V直流蓄电池系统，两套UPS系统； （2）全站设置一套火灾报警系统； （3）设置一套图像监视系统 。
Tucurui II
Parauapebas
Polo 1-BP1
Polo 2-BP1 Filtro BP1
Filtro BP2
500 kV
SE XINGU
暂定，待 收到准确 资料后明 确
Jurupari
Jurupari
RE
LT 500 kV, 4x954 MCM, com 17 km
Filtro BP1
10 土建
• 10.6 建构筑物一览表（暂定）
项 目 建筑面积 数 层 主 控 楼 量 数 结构型式 说 1座 钢筋混凝土结构，钢筋混凝土独立基础 三层 1) 主控部分：包括主控制室、极l、2低端阀组及公用控制保护设备室、蓄电池 室、直流屏室 2) 通信部分；包括通信室、值班室、蓄电池室； 3) 主控配电部分：包括10kV配电室、极1、2低端阀组380V配电室 4) 冷却室部分：极l、2低端阀组冷却设备间 5) 辅助部分：文档及资料室、备品备件室、安全工具间、进餐室、男女浴厕等 1) 外装修：外墙采用外墙砖，窗采用塑钢窗，屋面采用双层防水层； 2) 内装修：内墙为乳胶漆，人员用室吊顶，普通砖地面。房间门根据各房间的 具体使用功能分别采用塑钢门、复合钢板门、防火门及夹板门。主控制室、通 信室、极1极2低端阀组及公用控制保护设备室、系统分析维护及培训室的墙体 、屋面、地面采用钢丝网做屏蔽层；门采用屏蔽门。 明 2689.28m2
Xingu- Estreito±800kV直流输电工程示意图
Parauapebas
Filtro BP2
Filtro BP2
Polo 1 -BP2
Polo 2-BP2
3 Xingu换流站设计范围
LT 500 kV, 6x795 MCM, 1 km
Xingu站 前期部分
SE XINGU 2
Tucurui II
6 换流站建设规模
• 6.5 Xingu无功补偿 交流侧： 分成3大组，6小组，每小组容量均为227Mvar。其中一大组配 2×HP11/13滤波器，一大组配置2×BC，另一大组配置 2×HP24/36滤波器。 直流侧： 按每极1组无源三调谐直流滤波器组考虑。 各元件参数为： C1=1.05μF，C2=3.285μF，C3=5.073μF； L1=6.501mH，L2=405.0mH，L1=8.207mH，R1=3000Ω。
500kV母线采 用架空软导 线
8换流站平面布置-交流场- Estreito
500kV采用户 外敞开设备， 三列式布置
500kV母线采 用架空软导 线
建设3个大组 500kV滤波器
9 电气二次
•
(1) (2) (3) (4) (5)
9.1 系统继电保护及安稳
500kV线路每回线配置两套分相电流差动保护； 每台500kV断路器配一套断路器保护 ； 每条母线配置1套500kV母线差动保护 ； 配置一套独立的故障录波系统； 为安稳研究和设备预留一定费用。
10 土建
• 10.1 工程地质与水文气象条件 暂无站址处水文及地质详细资料，地基基础、土方工程、 场地设计标高待定。
10 土建
10.2 站区总体规划基本原则 1）合理利用地形，尽量减少 占地，拆迁及对周边环境的 影响。 2）满足工艺要求，确保工艺 顺畅 3）综合楼、蓄水池、泵 房、备品备件库及车库集中布 置，与设备区分开。备品备件 库位置满足设备运输条件。
LT 500 kV, 4x954 MCM, com 18 km
Belo Monte
500 kV
美 丽 山 水 电 站
G01
G02
G03 (*)
G04
G05
G06
G07 (*)
G08
G09
G10
G11
G12
G13
G14 (*)
G15
G16
G17 G18 (*) Operam com compensador sí ncrono
阀 厅
结构型式 层 数
装修（待定）
10 土建
• 10.6 建构筑物一览表（暂定）
项 目 说 明
建筑面积
数 辅 助 控 制 楼 量
极1高端阀厅辅助控制楼：1143.3m2 ；极2高端阀厅辅助控制楼： 1143.3m2 2座 钢筋混凝土结构，钢筋混凝土独立基础，钢筋混凝土现浇板 二层 1) 外装修：外墙采用外墙砖，窗采用塑钢窗，屋面采用双层防 水层； 2) 内装修：内墙为乳胶漆，人员用室吊顶，普通砖地面。房间 门根据各房间的具体使用功能分别采用塑钢门、复合钢板门、 防火门及夹板门。控制室、通信室、极1极2低端阀组及公用控 制保护设备室、系统分析维护及培训室的墙体、屋面、地面采 用钢丝网做屏蔽层；门采用屏蔽门。
建设3个大组共计 6个小组交流滤波 器组 500kV配电装 置采用3/2接 线型式
本期建设2个完 整串和1个不完 整串
7换流站主接线（交流）- Estreito
500kV配电装置采 用3/2接线型式
本期建设3个完整 串和1个不完整串
建设3个大组共计 9个小组交流滤波 器组
8 换流站平面布置-- Xingu
1） 站内道路采用公路型，路面横坡2%，钢筋混凝土路面。 2）道路宽度 进站道路及站内主干道:6.0m 直流场两侧运输道路:4.5m 500kV配电装置内的相间道路:4.0m 其它道路：3.5m宽的路面 3）转弯半径除入建筑物的辅助道路为7.0m外，均为10.0m。
10 土建
• 10.5 道路及场地处理（暂定） 4）场地处理： 换流变运轨道场地：钢筋水泥混凝土硬化 配电装置区：碎石 站前区：水泥硬化地面考虑部分绿化
结构型式 层 数
装修（待定）
10 土建
• 10.6 建构筑物一览表（暂定）
项 目 建筑面积 数 量 说 明 2451m2 1座
结构型式
综 合 楼 层 数
钢筋混凝土结构，钢筋混凝土独立基础，钢筋混凝土现浇板
三层
主要使用功能（待 定，需根据技术标 书中要求修改）
1) 休息部分：休息室 2) 办公部分：会议室、办公室 3) 食堂部分：餐厅、厨房、库房
6 换流站建设规模
• 6.5 Estreito无功补偿 交流侧： 分成3大组，9小组，小组容量为227Mvar。9小组分别为 3×BC，2×HP12/24，2×HP12/24，2×HP3。 直流侧： 按每极2组无源双调谐直流滤波器组考虑。 各元件参数为： C1=1.05μF，C2=3.285μF，C3=5.073μF； L1=6.501mH，L2=405.0mH，L1=8.207mH，R1=3000Ω。
主要使用功能
Hale Waihona Puke Baidu
装修（待定）
10 土建
• 10.6 建构筑物一览表（暂定）
项 目 建筑面积 数 量 说 明
极1高端阀厅：2573m2； 极2高端阀厅：2573m2 极1低端阀厅：1240m2； 极2低端阀厅：1240m2
4座 钢排架承重体系，钢筋混凝土防火墙兼做阀厅承重结 构，屋面梯形钢屋架 ，钢筋混凝土独立基础 一层 外装修：外墙采用彩色复合压形钢板和混凝土防火墙， 屋面采用复合压形钢板，内填岩棉或玻璃棉； 内装修：地面为环氧自流平地面，内墙采用复合压形 钢板，地面采用钢丝网做屏蔽层，门采用屏蔽门。
9 电气二次
• 9.2 调度自动化
（1）换流站由巴西电网调度管理 ，配置双远动工作 站从监控系统采集信息； （2）高压直流远动系统用于和对侧换流站之间传送 信息； （3）配置1套电能量采集信息系统。
9 电气二次
• 9.3 控制保护系统
（1）按有人值班设计； （2）控制和保护系统均按冗余原则设计； （3）配置1套换流站SCADA系统，用于实现站内设 备数据采集与处理、监视和报警及控制与操作； （4）配置1套GPS同步对时系统；
8 换流站平面布置- Estreito
8 换流站平面布置-直流场
每极辅助设 备楼紧靠高 端阀厅 主控楼紧靠 低端阀厅 高端阀厅布 置在两侧 2个高端阀厅 布置在两侧
2个低端阀厅， 背对背布置
4x6台换流变 一字布置
直流出线
8换流站平面布置-交流场- Xingu
建设3个大组 500kV滤波器
500kV采用户 外敞开设备， 三列式布置
项
目
静态投资 （万元）
793929 392130 401799
动态投资 （万元）
832857 411357 421500
二
1 三 1. 2
输电线路工程
Xingu~ Estreito直流线路工程 系统通信工程 光设备工程 光缆工程 3667 9202 3847 9844 597233 612868
5 站址位置
车库
材料堆放区
备品备件 库
水工构筑物
综合楼
进站大门
10 土建
• 10.3 进站道路规划（待定） • 10.4 站区竖向布置
1）场平标高根据现有场地标高及最高洪水位确定（待定）。 2）场地坡度采用分区块平坡式布置，设计坡度0.5%～1.0%。 3）站内采用有组织排水（待定）
10 土建
• 10.5 道路及场地处理（暂定）
二零一三年十月
1 概况
• Xingu- Estreito±800kV直流输电工程输电距 离2050km，额定输送容量4000MW。 • 位于Xingu河上的美丽山水电站，是目前在 建的巴西最大的水电站，同时也将是世界第 三大水电站，规划装机容量为11233MW。 • Xingu- Estreito±800kV直流工程负责将该水 电站的部分电力送往巴西南部电网。
LT 500 kV,4x954 MCM, 2 km
F. Dias
C. Paulista
F. Dias
C. Paulista
Filtro BP1
Itaberito 2
Jaguara
N. Ponte
500 kV
SE ESTREITO
R. Preto
4 工程投资
序号
一 1 2 换流站工程 Xingu换流站工程 Estreito换流站工程
2 接入系统方案
• Xingu换流站共出2回±800kV直流线路，一 回至Estreito换流站，另一回至Rio换流站。 本工程为至Estreito换流站的直流工程。 • 由三个项目构成： Xingu换流站 Estreito 换流站 Xingu~ Estreito±800kV直流线路
2 接入系统方案
7 换流站主接线（直流）
换流变采用单相 双绕组变压器 每极采用双 12脉动阀组 串联
直流滤波器接入 极母线与中性母 线之间 中性母线配置中 性母线隔离开关 大地转换回路配置 大地回路转换开关 金属转换回路配置 金属回路转换开关 临时接地回路配置 中性母线接地开关
7 换流站主接线（交流）- Xingu
3 Estreito换流站设计范围
Polo 1 Polo 2 暂定，待 收到准确 资料后明 确
LT 500 kV,4x954 MCM, 2 km
Subestação Estreito (Terminal Minas)
Filtro PB1
Filtro BP1
SE TERMINAL MINAS
500 kV
6 换流站建设规模
• 6.2 电气主接线 直流侧：每极按400kV+400kV两个12脉动阀 组串联的方式； 交流侧：按照3/2接线设计。 • 6.3 短路电流 换流站交流侧开关按63kA选择。 直流侧暂按30kA选择
6 换流站建设规模
• 6.4 出线规模和容量 直流侧：直流出线1回，金属回路一次建成； 直流系统长期过负荷能力按照额定输送容 量的1.1倍考虑，2小时过载倍数1.125，30分 钟过载倍数1.25，3秒钟过载倍数1.4。接地 极出线1回。 500kV侧：至换流变侧共2回出线，至交流滤 波场共三回出线。
Xingu换流站位于帕拉州，距离Xingu 河约20公里。 Estreito换流站位于米纳斯吉拉斯州 Ibiraci直辖市。
6 换流站建设规模
• 6.1 换流站建设规模
直流双极额定输送功率：4000MW 直流额定电压±800kV 换流站交流侧额定电压525kV 换流变共建设24＋4台，采用单相双绕组有载 调压， 单台容量为200MVA，Uk=18％， 电压抽头暂取525×[1+(-5/+23)×1.25%]， 连接组别：Y0/Y+Y0/△。
9 电气二次
• 9.3 控制保护系统
（5）按换流阀区 、极区 、双极区配置保护； （6）每阀组配置一套双重化换流变压器保护； （7）交流滤波器保护分为滤波器组联线保护和小组 保护，均为双重化配置 ； （8）配置1套直流线路故障定位系统 。
9 电气二次
• 9.4 辅助系统
（1）配置4套220V直流蓄电池系统，两套UPS系统； （2）全站设置一套火灾报警系统； （3）设置一套图像监视系统 。
Tucurui II
Parauapebas
Polo 1-BP1
Polo 2-BP1 Filtro BP1
Filtro BP2
500 kV
SE XINGU
暂定，待 收到准确 资料后明 确
Jurupari
Jurupari
RE
LT 500 kV, 4x954 MCM, com 17 km
Filtro BP1
10 土建
• 10.6 建构筑物一览表（暂定）
项 目 建筑面积 数 层 主 控 楼 量 数 结构型式 说 1座 钢筋混凝土结构，钢筋混凝土独立基础 三层 1) 主控部分：包括主控制室、极l、2低端阀组及公用控制保护设备室、蓄电池 室、直流屏室 2) 通信部分；包括通信室、值班室、蓄电池室； 3) 主控配电部分：包括10kV配电室、极1、2低端阀组380V配电室 4) 冷却室部分：极l、2低端阀组冷却设备间 5) 辅助部分：文档及资料室、备品备件室、安全工具间、进餐室、男女浴厕等 1) 外装修：外墙采用外墙砖，窗采用塑钢窗，屋面采用双层防水层； 2) 内装修：内墙为乳胶漆，人员用室吊顶，普通砖地面。房间门根据各房间的 具体使用功能分别采用塑钢门、复合钢板门、防火门及夹板门。主控制室、通 信室、极1极2低端阀组及公用控制保护设备室、系统分析维护及培训室的墙体 、屋面、地面采用钢丝网做屏蔽层；门采用屏蔽门。 明 2689.28m2
Xingu- Estreito±800kV直流输电工程示意图
Parauapebas
Filtro BP2
Filtro BP2
Polo 1 -BP2
Polo 2-BP2
3 Xingu换流站设计范围
LT 500 kV, 6x795 MCM, 1 km
Xingu站 前期部分
SE XINGU 2
Tucurui II
6 换流站建设规模
• 6.5 Xingu无功补偿 交流侧： 分成3大组，6小组，每小组容量均为227Mvar。其中一大组配 2×HP11/13滤波器，一大组配置2×BC，另一大组配置 2×HP24/36滤波器。 直流侧： 按每极1组无源三调谐直流滤波器组考虑。 各元件参数为： C1=1.05μF，C2=3.285μF，C3=5.073μF； L1=6.501mH，L2=405.0mH，L1=8.207mH，R1=3000Ω。
500kV母线采 用架空软导 线
8换流站平面布置-交流场- Estreito
500kV采用户 外敞开设备， 三列式布置
500kV母线采 用架空软导 线
建设3个大组 500kV滤波器
9 电气二次
•
(1) (2) (3) (4) (5)
9.1 系统继电保护及安稳
500kV线路每回线配置两套分相电流差动保护； 每台500kV断路器配一套断路器保护 ； 每条母线配置1套500kV母线差动保护 ； 配置一套独立的故障录波系统； 为安稳研究和设备预留一定费用。
10 土建
• 10.1 工程地质与水文气象条件 暂无站址处水文及地质详细资料，地基基础、土方工程、 场地设计标高待定。
10 土建
10.2 站区总体规划基本原则 1）合理利用地形，尽量减少 占地，拆迁及对周边环境的 影响。 2）满足工艺要求，确保工艺 顺畅 3）综合楼、蓄水池、泵 房、备品备件库及车库集中布 置，与设备区分开。备品备件 库位置满足设备运输条件。
LT 500 kV, 4x954 MCM, com 18 km
Belo Monte
500 kV
美 丽 山 水 电 站
G01
G02
G03 (*)
G04
G05
G06
G07 (*)
G08
G09
G10
G11
G12
G13
G14 (*)
G15
G16
G17 G18 (*) Operam com compensador sí ncrono
阀 厅
结构型式 层 数
装修（待定）
10 土建
• 10.6 建构筑物一览表（暂定）
项 目 说 明
建筑面积
数 辅 助 控 制 楼 量
极1高端阀厅辅助控制楼：1143.3m2 ；极2高端阀厅辅助控制楼： 1143.3m2 2座 钢筋混凝土结构，钢筋混凝土独立基础，钢筋混凝土现浇板 二层 1) 外装修：外墙采用外墙砖，窗采用塑钢窗，屋面采用双层防 水层； 2) 内装修：内墙为乳胶漆，人员用室吊顶，普通砖地面。房间 门根据各房间的具体使用功能分别采用塑钢门、复合钢板门、 防火门及夹板门。控制室、通信室、极1极2低端阀组及公用控 制保护设备室、系统分析维护及培训室的墙体、屋面、地面采 用钢丝网做屏蔽层；门采用屏蔽门。
建设3个大组共计 6个小组交流滤波 器组 500kV配电装 置采用3/2接 线型式
本期建设2个完 整串和1个不完 整串
7换流站主接线（交流）- Estreito
500kV配电装置采 用3/2接线型式
本期建设3个完整 串和1个不完整串
建设3个大组共计 9个小组交流滤波 器组
8 换流站平面布置-- Xingu
1） 站内道路采用公路型，路面横坡2%，钢筋混凝土路面。 2）道路宽度 进站道路及站内主干道:6.0m 直流场两侧运输道路:4.5m 500kV配电装置内的相间道路:4.0m 其它道路：3.5m宽的路面 3）转弯半径除入建筑物的辅助道路为7.0m外，均为10.0m。
10 土建
• 10.5 道路及场地处理（暂定） 4）场地处理： 换流变运轨道场地：钢筋水泥混凝土硬化 配电装置区：碎石 站前区：水泥硬化地面考虑部分绿化
结构型式 层 数
装修（待定）
10 土建
• 10.6 建构筑物一览表（暂定）
项 目 建筑面积 数 量 说 明 2451m2 1座
结构型式
综 合 楼 层 数
钢筋混凝土结构，钢筋混凝土独立基础，钢筋混凝土现浇板
三层
主要使用功能（待 定，需根据技术标 书中要求修改）
1) 休息部分：休息室 2) 办公部分：会议室、办公室 3) 食堂部分：餐厅、厨房、库房
6 换流站建设规模
• 6.5 Estreito无功补偿 交流侧： 分成3大组，9小组，小组容量为227Mvar。9小组分别为 3×BC，2×HP12/24，2×HP12/24，2×HP3。 直流侧： 按每极2组无源双调谐直流滤波器组考虑。 各元件参数为： C1=1.05μF，C2=3.285μF，C3=5.073μF； L1=6.501mH，L2=405.0mH，L1=8.207mH，R1=3000Ω。
主要使用功能
Hale Waihona Puke Baidu
装修（待定）
10 土建
• 10.6 建构筑物一览表（暂定）
项 目 建筑面积 数 量 说 明
极1高端阀厅：2573m2； 极2高端阀厅：2573m2 极1低端阀厅：1240m2； 极2低端阀厅：1240m2
4座 钢排架承重体系，钢筋混凝土防火墙兼做阀厅承重结 构，屋面梯形钢屋架 ，钢筋混凝土独立基础 一层 外装修：外墙采用彩色复合压形钢板和混凝土防火墙， 屋面采用复合压形钢板，内填岩棉或玻璃棉； 内装修：地面为环氧自流平地面，内墙采用复合压形 钢板，地面采用钢丝网做屏蔽层，门采用屏蔽门。
9 电气二次
• 9.2 调度自动化
（1）换流站由巴西电网调度管理 ，配置双远动工作 站从监控系统采集信息； （2）高压直流远动系统用于和对侧换流站之间传送 信息； （3）配置1套电能量采集信息系统。
9 电气二次
• 9.3 控制保护系统
（1）按有人值班设计； （2）控制和保护系统均按冗余原则设计； （3）配置1套换流站SCADA系统，用于实现站内设 备数据采集与处理、监视和报警及控制与操作； （4）配置1套GPS同步对时系统；
8 换流站平面布置- Estreito
8 换流站平面布置-直流场
每极辅助设 备楼紧靠高 端阀厅 主控楼紧靠 低端阀厅 高端阀厅布 置在两侧 2个高端阀厅 布置在两侧
2个低端阀厅， 背对背布置
4x6台换流变 一字布置
直流出线
8换流站平面布置-交流场- Xingu
建设3个大组 500kV滤波器
500kV采用户 外敞开设备， 三列式布置
项
目
静态投资 （万元）
793929 392130 401799
动态投资 （万元）
832857 411357 421500
二
1 三 1. 2
输电线路工程
Xingu~ Estreito直流线路工程 系统通信工程 光设备工程 光缆工程 3667 9202 3847 9844 597233 612868
5 站址位置
车库
材料堆放区
备品备件 库
水工构筑物
综合楼
进站大门
10 土建
• 10.3 进站道路规划（待定） • 10.4 站区竖向布置
1）场平标高根据现有场地标高及最高洪水位确定（待定）。 2）场地坡度采用分区块平坡式布置，设计坡度0.5%～1.0%。 3）站内采用有组织排水（待定）
10 土建
• 10.5 道路及场地处理（暂定）