El HVDC Volgogrado-Donbass es una línea eléctrica bipolar de corriente continua de alto voltaje ± 400 kV de 475 kilómetros (295 millas) de largo que se utiliza para transmitir energía eléctrica desde la estación hidroeléctrica del Volga en Volgogrado en Rusia hasta Donbass en el este de Ucrania y viceversa . [1]
El sistema Volgogrado-Donbass fue el segundo esquema HVDC construido en la ex Unión Soviética , después del esquema HVDC Moscú-Kashira que ya había sido cerrado. El sistema Volgogrado-Donbass puede transferir una potencia máxima de 750 MW. Cuando se completó en 1965, [2] su voltaje operativo de ±400 kV era el más alto del mundo, y permaneció así hasta la finalización del esquema del río Nelson de ±450 kV en 1977. El esquema se encuentra hoy en mal estado y solo funciona con una tensión de 100 kV. Sin embargo, todavía se está modernizando, como imagen de Google Map de su cruce con la autopista M-4 en 48°49′41″N 40°24′11″E / 48.82806°N 40.40306°E / 48.82806; 40.40306 (HVDC Volgograd-Donbass cruza la autopista M-4) , donde se puede ver que se están construyendo nuevas torres de alta tensión para el cruce de la autopista.
Existe preocupación sobre la posible contaminación por mercurio en el área cercana a la terminal ucraniana debido al riesgo de que sea destruida en la guerra entre Ucrania y Rusia . [3] Algunas torres de la línea al norte de Smile en 48°43′21″N 38°52′20″E / 48.72250°N 38.87222°E / 48.72250; 38.87222 fueron destruidos en la guerra.
La terminal de la central hidroeléctrica del Volga, estación convertidora de Volzhskaya, está situada en la presa de la central eléctrica en 48°49′34″N 44°40′20″E / 48.82611°N 44.67222°E / 48.82611; 44.67222 (Estación convertidora Volzhskaya) . Cada uno de los polos consta de cuatro puentes de válvulas trifásicos conectados en serie, que forman dos puentes de doce impulsos conectados en serie. Originalmente todas las válvulas del esquema eran válvulas de arco de mercurio diseñadas para un voltaje de 100 kV y una corriente máxima de 938 Amperios. Inusualmente para válvulas de corriente nominal tan alta, cada válvula usaba solo un ánodo , pero debido a que la tensión nominal inversa máxima era bastante limitada, se conectaron dos válvulas en serie en cada brazo del convertidor. [4] Las válvulas utilizaban tanques catódicos enfriados por aceite y aisladores de ánodos naturales enfriados por aire, con electrodos de clasificación internos dentro de la porcelana . Cada válvula medía 3,5 m de altura y pesaba alrededor de 2 toneladas. [5]
En 1977, un grupo de válvulas de arco de mercurio fue reemplazado por un grupo de válvulas de tiristores . Los transformadores convertidores de la estación convertidora de Volzhskaya se alimentan directamente de los generadores de la central hidroeléctrica del Volga con corriente alterna trifásica de 14 kV , donde dos generadores conectados en paralelo alimentan su potencia a un transformador. Los transformadores tienen además de los dos devanados secundarios necesarios para la realización de los puentes de válvulas de 12 pulsos, un tercer devanado para alimentar energía eléctrica a la red local de 220 kV. La estación no tiene filtros de armónicos . Toda la potencia reactiva requerida proviene de los generadores de la central eléctrica.
La estación convertidora en el área de Donbas, la estación convertidora Mikhailovska, está situada al noreste de Pervomaisk, Óblast de Luhansk en 48°39′13″N 38°33′56″E / 48.65361°N 38.56556°E / 48.65361; 38.56556 (Estación convertidora Mikhailovskaya) . Al igual que en la estación convertidora de Volzhskaya, cada polo utiliza cuatro puentes de válvulas trifásicos conectados en serie, que forman dos puentes de doce impulsos conectados en serie. Al igual que en la estación convertidora de Volzhskaya, en 1977 se reemplazó un grupo de válvulas de arco de mercurio por un grupo de válvulas de tiristores. Las válvulas de la estación convertidora Mikhailovska están conectadas a través de transformadores convertidores a la red local de 220 kV. Inusualmente, la línea de CC cruza todo el patio de distribución de CA de la subestación antes de entrar en la sala de válvulas situada en el lado sur de la estación. La sala tiene 219 metros (719 pies) de largo y un ala de 54 metros (177 pies) de largo que apunta en dirección sur-suroeste. La estación convertidora Mikhailovskaya tiene tres filtros de armónicos, cada uno con una potencia reactiva de 132 MVA, que están situados a 100 metros (330 pies) al norte del patio de distribución de CA.
La línea eléctrica al área de Donbas tiene una longitud de 475 kilómetros (295 millas) y toda la longitud es línea aérea.
Las torres de suspensión cuentan con un único travesaño, llevando un conductor sobre un aislador de suspensión en cada extremo del mismo. Se utilizan dos tipos de filtros: torres de celosía similares a las torres de suspensión, pero equipadas con filtros aislantes y de diseño más resistente y, mucho más a menudo, torres tipo poste con un poste central sostenido por dos barras diagonales. Estas últimas torres llevan un solo conductor y siempre hay 2 de estas torres muy juntas.
Al sur de Solinky en 48°43′25″N 38°51′25″E / 48.72361°N 38.85694°E / 48.72361; 38.85694 (Extraño pilón doble de HVDC Volgogrado-Donbass) , hay un pilón doble inusual en la línea, en el que un conductor está fijado a aisladores de suspensión, mientras que el otro está fijado con aisladores de filtro. Se desconoce el uso exacto de este pilón. Puede llevar equipos para extraer señales PLC de la línea, que pueden ser utilizados por la subestación Solinky de 110 kV aproximadamente a 1 kilómetro al norte.
Al suroeste de Kamennyy entre 48°56′13″N 44°30′11″E / 48.93694°N 44.50306°E / 48.93694; 44.50306 (Inicio de la sección del pilón del portal) y 48°56′48″N 44°31′11″E / 48.94667°N 44.51972°E / 48.94667; 44.51972 (Fin de la sección del pilón del portal) la línea está instalada en pilones de portal diseñados para 3 conductores, aunque la línea tiene allí, como en todas las demás secciones, solo 2 conductores.
Los conductores se componen de haces de 2 conductores ACSR con una sección de 600 mm2. Toda la línea está equipada con un único cable de tierra. Se trata de un único cable ACSR con una sección transversal de 70 mm2 y fijado en los pináculos de las torres.
La línea sale de la estación convertidora Mikhailkovskaya en dirección norte-noreste. Al sureste de Onkhove gira hacia el este-noreste. Al sur de Prychiplivka gira hacia el este. Al este de Krasnyl Lyman cambia su rumbo hacia el este-noreste y pasa por Shchastia hacia el norte. Al norte de Petrivka la línea corre hacia el este y después de Nyznoteple hacia el sur para no cruzar un valle poblado. Luego en Teple gira hacia el este, pero cambia su rumbo hacia el este-sureste al norte de Harasmythka. La frontera con Rusia se cruza al norte de Ushakovka en 48°48′37″N 39°46′47″E / 48.81028°N 39.77972°E / 48.81028; 39.77972 (HVDC Volgogrado-Donbass cruza la frontera entre Rusia y Ucrania) , pero ingresa nuevamente a Ucrania por una sección muy corta al sur de Talove en 48 ° 47′37 ″ N 39 ° 58′29 ″ E / 48.79361 ° N 39.97472 °E / 48.79361; 39.97472 (HVDC Volgogrado-Donbass cruza una sección corta de Ucrania) . La línea discurre en Rusia pasando por Krasnovka y Novotalovka hasta Taradinka hacia el este, donde gira nuevamente hacia el noreste. Al norte de Krivorzne su dirección fue más hacia el este. En su recorrido posterior pasa entre Krinychnyy y Melnichnny y pasa por Krasnoschekov y Krasnoyarovka a través de grandes campos hasta Varlamovka. En su recorrido posterior pasa al sur de Rusakov, al sur de Kalmykovsky y al sur de Erik. Detrás de Erik, su camino se acerca al río Don . Poco antes del río Don, la línea gira hacia el sureste para cruzarlo en ángulo recto. El cruce en sí, que está situado cerca de Peskovatka en 48°56′25″N 43°48′9″E / 48.94028°N 43.80250 °E / 48.94028; 43.80250 (HVDC Volgogrado – Donbass cruza el río Don) tiene un ancho de tramo de 608 metros (1995 pies). Como la orilla occidental del río Don es aquí una colina, no se utilizan torres de alta altura extraordinarias. Después de Don Crossing, recorre el resto del camino hacia Volgogrado hasta un punto a 5 kilómetros al este de Kuzmichi, donde se encuentra con las líneas de CA de 500 kV a la planta hidroeléctrica de Volgogrado casi en línea recta hacia el este. Luego gira hacia el sureste y al sur de Erzovka hacia el sur. Atraviesa varias zonas con jardines de recreo en los barrios del norte de Volgogrado y pasa hacia el sur por un complejo industrial y el patio de distribución de 500 kV de la central hidroeléctrica del Volga antes de llegar a su destino, la planta inversora de la central hidroeléctrica del Volga, que está integrada en el sistema de energía. estación. Un conductor de la línea termina en el extremo occidental del edificio de la central eléctrica, mientras que el otro cruza sobre los pilones de la línea eléctrica de 220 kV, que comienza aquí el edificio y termina en el otro lugar del edificio. Esto se debe al hecho de que los grupos de válvulas están conectados en serie y cada grupo de válvulas es alimentado por su propia máquina.
HVDC Volgogrado-Donbass puede funcionar como un esquema monopolar con retorno a tierra, por lo que se instalan dos electrodos de tierra. Ambos electrodos están diseñados como electrodos terrestres y constan de una única varilla de acero de 30 milímetros de diámetro, en la que se utiliza relleno de coque .
Las líneas de electrodos, que parecen líneas eléctricas de 110 kV con 2 conductores, utilizan pilones similares, pero más pequeños, como línea principal. A diferencia de la línea principal, todos los filtros son torres de celosía independientes con un único travesaño, mientras que las torres de suspensión de la línea de electrodos suelen ser postes de hormigón con un único travesaño de acero. Como torres de celosía sólo se construyen torres colgantes de extraordinaria altura.
El electrodo de la estación convertidora Mikhailovskaya está situado al norte de Smile en 48 ° 41′31.94 ″ N 38 ° 54′35.93 ″ E / 48.6922056 ° N 38.9099806 ° E / 48.6922056; 38.9099806 (HVDC Volgogrado-Donbass, electrodo de puesta a tierra Smile) . Está conectado con la estación convertidora Mikhailovskaya mediante una línea aérea de 32 kilómetros de longitud, que consta de dos conductores ACSR en paralelo de 2450 mm2. La línea de electrodos de la estación convertidora Mikhailovskaya sigue la línea principal en el lado izquierdo vista desde la estación convertidora Mikhailovskaya hasta un punto al noreste de Zolobok en 48°44′0.98″N 38°43′26.31″E / 48.7336056°N 38.7239750°E / 48.7336056; 38.7239750 (Paso subterráneo de la línea de electrodos Zolobok) donde cruza la línea principal. Después de este punto, sigue la línea principal en el otro sitio hasta un punto al sur de Krymske en 48°43′37.55″N 38°48′16.55″E / 48.7270972°N 38.8045972°E / 48.7270972; 38.8045972 (Cambio de línea de electrodo de Krymske) donde abandona el curso de la línea principal en dirección sureste hacia el electrodo.
El electrodo de la terminal de Volgogrado está situado al noroeste de Kamennyy en 49 ° 00′13.11 ″ N 44 ° 30′56.1 ″ E / 49.0036417 ° N 44.515583 ° E / 49.0036417; 44.515583 (HVDC Volgogrado-Donbass, electrodo de puesta a tierra Kamennyy) . Está conectado a él mediante una línea aérea de 24 kilómetros de longitud formada por dos conductores ACSR en paralelo de 2450 mm2.
Torre en esta ubicación, 48.830929N, 44.653909E, eliminada por completo entre octubre de 2021 y junio de 2022 en imágenes de Google Earth. También se eliminaron torres adicionales hasta y sobre el cruce ferroviario.
48.827546N, 44.665425E última torre que queda en la presa hidroeléctrica.
Derecho de paso de HVDC Volgogrado-Donbass, según Google-Maps. Puede ser imperfecto debido a la baja resolución.
Incompleta porque no se puede rastrear la línea en Wikimapia a través de Volgogrado