SwePol Link – transgraniczna linia prądu stałego
To niezwykła linia kablowa: pierwsze połączenie elektroenergetyczne naszego kraju ze Skandynawią, pierwsze w naszym kraju połączenie transgraniczne prądu stałego oraz pierwsza linia podmorska gdzie zastosowano zamiast elektrod kable powrotne. Brzmi strasznie, ale mam dla Was też parę obrazków.
Po co nam to?
Szwecja i Polska mają różne profile dobowego zapotrzebowania na energię elektryczną. W tym pierwszym kraju znaczne nadwyżki mocy powstają w przypadku wystąpienia mokrego lata, gdyż skandynawska energetyka opiera się w dużej mierze na elektrowniach wodnych. Ta energia może być przesłana w każdej chwili do naszego kraju, co zmniejszy częściowo nasze problemy ekologiczne. Poza tym linia może być wykorzystana w razie wystąpienia awarii systemu elektroenergetycznego któregoś z państw.
Pierwsze podmorskie kable przesyłowe prądu stałego (zwane HVDC) powstały w latach 50-tych. Od tamtego czasu wiele się zmieniło: zamiast lamp rtęciowych w stacjach przekształtnikowych stosuje się tyrystory półprzewodnikowe, potrafimy przesłać też znacznie wyższą moc.
Jak to się zaczęło
Już w 1979 roku powstała spółka SwePol Link AB, która przygotować miała plan, a następnie zająć się eksploatacją nowej linii prądu stałego. Zlecenie wykonania linii SwePol Link złożono w lipcu 1997 roku firmie ABB. Wartość zamówienia to około 260 milionów dolarów. Początkowo zakładano, że linia będzie oddana do użytku pod koniec 1999 roku, jednak ostatecznie linię oddano do użytku latem 2000 roku.
Montaż SwePolu w Szwecji.
Właścicielem i zarządcą linii była spółka SwePol Link AB, w której udziały posiadały: szwedzki państwowy operator sieci przesyłowej Svenska Kraftnät (51%), szwedzki państwowy producent energii Vattenfall (16%) oraz polski państwowy operator sieci przesyłowej PSE-Operator (33%). Dla potrzeb obsługi po stronie polskiej utworzono spółkę-córkę SwePol Link Poland Sp. z o.o. W sierpniu 2012 majątek obu spółek został sprzedany odpowiednim operatorom (SwePol Link AB do Svenska Kraftnät, SwePol Link Poland do PSE-Operator), a same spółki poddane likwidacji. Linia SwePol stanie się częścią sieci przesyłowej obu krajów.
Gdzie to jest?
SwePol Link jest częścią tak zwanego Pierścienia Bałtyckiego, czyli elektroenergetycznego systemu przesyłowego łączącego kraje nadbałtyckie. Linia kablowa prądu stałego o napięciu 450 kV znajduje się pomiędzy półwyspem Stärnö w pobliżu Karlshamn w Szwecji a miejscowością Wierzbięcin w pobliżu Słupska w Polsce. Jej długość wynosi 254,05 km, na lądzie biegnie pod ziemią, a na morzu w 85% także znajduje się pod ziemią. Kolejne odcinki mają następujące długości:
-stacja przekształtnikowa Stärnö –> morze – 2,22 km
-odcinek podmorski – 239,28 km
-morze (
dokładnie to miejsce) –> stacja przekształtnikowa Wierzbięcin – 12,55 km
Tutaj dokładna mapa przebiegu kabla w Polsce
Części składowe i trochę techniki
Linia SwePol posiada
kabel główny o przekroju żyły 2100 mm2 (patrz rysunek), posiada on podwójny pancerz by wzmocnić jego własności mechaniczne.
Kabel główny: 1 - żyła główna (średnica 53 mm), 2 - ekranowanie żyły, 3 - izolacja, 4 - ekranowanie izolacji, 5 - powłoka metalowa, 6 - osłona ochronna, 7 - wzmocnienie, 8 - pancerz, 9 - płaszcz.
W odróżnieniu do tradycyjnych podmorskich linii HVDC, linia SwePol posiada
kabel powrotny zamiast elektrod. Jest to rozwiązanie przyjaźniejsze dla środowiska, ponieważ zmniejsza wpływ pola elektromagnetycznego na organizmy żywe oraz zmniejsza ryzyko korozji metali i produkcji szkodliwego gazowego chloru. Kabel ten jest złożony z dwóch żył MCR (metallic current return) o przekroju 630 mm2 w części podmorskiej i na odcinku podziemnym w Szwecji oraz pojedynczej żyły o przekroju 1100 mm2 z izolacją polimerową na odcinku podziemnym w Polsce. W morzu wyżej wymienione kable zostały przysypane piaskiem na głębokość 1 m, by uniknąć zahaczania o nie np. przez kotwice statków. Kabel główny został położony w odległości od 3 do 43 m od kabli powrotnych (im głębiej tym większe odległości między kablami). Kabel główny był kładziony w czterech częściach i łączony na statku - kablowcu.
Kablowiec Sea Spider.
Szpula z kablem na statku.
Stacje przekształtnikowe to budynki o wysokości 20 metrów. Są wyposażone w przekształtnik tyrystorowy, który pracuje jako prostownik bądź falownik w zależności od kierunku przesyłu. Układ przekształtnika to 12-pulsowy mostek tyrystorowy wykonany w formie trzech stosów o wysokości około 16 metrów zawierający łącznie 792 tyrystory.
Oba przekształtniki wyposażone są w filtry harmonicznych: 11, 13, 24 i 36. Każdy filtr składa się z cewki indukcyjnej i kondensatora połączonych szeregowo. Filtry 11 i 13 harmonicznej są samoregulujące, dostosowujące się do zakłóceń, natomiast pozostałe dwa filtry mają stałe parametry. Filtry zapewniają kompensację mocy biernej o wartości 95 Mvar. Dodatkowym źródłem mocy biernej kompensującej są dwie baterie kondensatorów po 95 MWar każda. Całość układu chłodzona jest za pomocą mieszaniny wodno-glikolowej.
Stacja przekształtnikowa w
Stärnö (zdjęcie poniżej) znajduje się w bliskiej odległości od rozdzielni prądu przemiennego Karlshahm, dzięki temu oszczędzono na budowie przewodów, wystarczyło wybudować dodatkowe pole rozdzielni. Stację wybudowano w dawnym kamieniołomie, niedaleko czynnej elektrowni węglowej.
Po stronie polskiej prócz stacji przekształtnikowej w
Wierzbięcinie (zdjęcia poniżej) wybudowano stację prądu przemiennego 400/110 kV (także w Wierzbięcinie; zbudowano ją w rekordowym czasie 12 miesięcy) oraz wykonano rozcięcie linii napowietrznej 400 kV Dunowo-Żarnowiec i wprowadzono ją do rozdzielni w Wierzbięcinie. Powierzchnia tych elementów to w sumie 5 ha. Część budynku stacji przekształtnikowej znajduje się w stałym lekkim nadciśnieniu, zapobiega to wnikaniu zanieczyszczeń.
Ciekawostki:
Monitorowaniu i kontroli linii HVDC służy specjalistyczny system MACH2 (Modular Advanced Control for HVDC).
Cały system uziemiony jest tylko w jednym miejscu: w szwedzkiej stacji przekształtnikowej.
Technicznie możliwe jest odwrócenie przepustowości kabla (kierunku przepływu prądu) w 1,3 sekundy, w praktyce jednak nie zakłada się konieczności zastosowania tego.
Zwykle na stacjach przekształtnikowych nie znajduje się żadna obsługa, są one sterowane z dyspozytorni mocy w Bydgoszczy (Obszarowa Dyspozycja Mocy PSE Północ) i Sztokholmie, z którymi mają łączność światłowodową. Aczkolwiek po stronie szwedzkiej i polskiej w sumie do obsługi stacji zatrudnionych jest 7 osób, muszą być one zawsze „pod telefonem”.
Przy kładzeniu kabla na lądzie należało wybrać całą roślinność na szerokości 5 metrów. Jednak niebawem nie będzie widoczny ten brak, np. w lasach, ponieważ wykonano tam dodatkowe nasadzenia. Patrząc jednak na widok satelitarny, na polach wciąż widać ślad, gdzie kabel został zakopany (od lewego górnego rogu do prawego dolnego rogu):
Na stronie PSE można „podejrzeć” ile energii elektrycznej i w którym kierunku zostało przesłane danego dnia przez SwePol Link. Tutaj na przykład
dane dla piątku (SwePol to skrót SvK).
Linia działa w systemie Rynku Dnia Następnego, a więc przesył jest planowany z 24-godzinnym wyprzedzeniem. Jak będzie jutro?
Klik
Nazwę linii SwePol Link przyjęła drużyna piłkarska z Bruskowa Wielkiego.
Awarie
Od czasu uruchomienia zanotowano 11 przypadków uszkodzenia przewodu: jeden kabla głównego wysokiego napięcia i dziesięć kabla powrotnego. Wśród przyczyn wymienia się kotwicę statku, sieć rybacką oraz zakłócenia w sieci elektroenergetycznej. 14 lutego 2005 miał miejsce pożar dławika wygładzającego w stacji Wierzbięcin. Wymiana urządzenia zajęła 20 godzin. W listopadzie 2005 w tej samej stacji spłonął filtr harmonicznych. Podobny pożar miał również miejsce po stronie szwedzkiej.
Źródła: wikipedia.org, abb.com, swepollink.se (archiwum), ure.gov.pl
Dzięki @
babisuk za kilka cennych informacji :)
Komentarze (65)
najlepsze
#pytaniedoeksperta
Energoelektronika jeszcze nie istniała i nie dało się tego zrobić z prądem stałym.
Ten kabel bałtycki jest oparty na prądzie stałym jak większość takich kabli, a to dlatego, że linie kablowe mają bardzo duże
Żyzna gleba jest zwykle tylko na powierzchni (tzw. humus). Kopiąc wywleka się na wierzch piach, glinę, kamienie i inne takie. To zmienia trwale florę na tej powierzchni.
BTW: Rurociągi też tak widać.
2) Te pożary filtrów harmonicznej to może być zasługa Słońca...
@nie-ma-bata:
Elektrody również zamykają obwód (wodo morska jest bardzo dobrym przewodnikiem), umieszczane są w morzu w odległości ok. 10 km od brzegu.
Elektroliza H2O nie jest groźna przy takim oddaleniu elektrod. Poza tym napięcie względem ziemi przewodu ujemnego po stronie polskiej jest małe - rzędu spadku napięcia pomiędzy stacjami, bo po stronie szwedzkiej przewód ten jest uziemiony.
Jeśli chodzi o suszarkę i o kV w morzu. Przy porażeniu ma
Komentarz usunięty przez moderatora