伊泰普水电站
伊泰普水电站(Itaipu Binacional, Itaipu Dam)是由巴西与巴拉圭共建的世界第二大水电站,位于巴拉那河流经巴西与巴拉圭两国边境的河段。
伊泰普水电站的主要建筑物自左坝头起有左岸土坝、导流明渠及其控制建筑物、主坝等,枢纽全长7744m,枢纽左岸属巴西,右岸属巴拉圭,发电机组和发电量由两国均分。
基本信息
- 中文名
伊泰普水电站
- 外文名
Itaipu Binacional
- 大坝长度
7744米
- 大坝高度
176米
- 水库蓄水面积
1350平方公里
电站建设
根据巴西和巴拉圭两国政府在1997年初的决定,在原电站厂房的预留机坑扩建2台机组,到2001年伊泰普电站由18台变为20台70万kW水轮发电机组,全电站总装机容量从1260万kW增加到1400万kW,可靠出力936万kW,多年平均发电量900亿kW·h,为当时世界单机容量最大机组,年发电量可达900亿度。枢纽左岸属巴西,右岸属巴拉圭。主要建筑物自左坝头起有左岸土坝,左岸堆石坝,导流明渠及其控制建筑物(混凝土重力坝及坝内泄水孔)、主坝、发电厂房、右岸翼坝(混凝土大头坝)、溢流坝、右岸土坝等,枢纽全长7744m。发电厂房设在主坝和控制建筑物下游侧,并在左岸堆石坝与导流明渠及其控制建筑物之间预留后期扩建新发电厂房位置。主坝为双支墩大头坝,最大坝高196m,长1064m,是世界最高的大头坝。混凝土重力式溢流坝长390m,安装14扇20m×20m弧形闸门,最大下泄流量62000立方米 /秒。发电厂房长968m,包括两座装配场。18台机组中9台周波60Hz,经500kV和765kV高压线送电入左岸开关站,以三回765kV输电线向巴西供电;另9台周波50Hz升压500kV后送入右岸开关站,其中一部分直接送巴拉圭,另一部分转变为60Hz向巴西售电。主要工程量石方开挖3300万立方米,围堰填筑1000万立方米,混凝土浇筑1100万立方米。工程于1975年开工,1979年8月主坝混凝土浇筑,1983年中第一台机组发电,1991年全部建成。
电站枢纽
电站主坝长1064米,为混凝土双支墩空心重力坝,混凝土量526万立方米,最大坝高196米,是现在世界上同类型坝中最高的。主坝段设14个进水口,底槛高程175米。右岸翼坝呈弧线型,长986米,为单支墩大头坝,最大坝高64.5米。左侧导流控制坝段长170米,为重力坝,最大坝高162米。左岸堆石坝1984米,最大坝高70米。左岸土坝长2294米,最大坝高30米。包括岸边溢洪道等建筑,整个枢纽的挡水前沿总长度达7760米。
发电厂厂房长968米、宽99米、高112米。厂房内安装 18台水轮发电机组,每台机组中心间距34米。设两个安装间和两个控制室。厂房中心线与坝轴线的距离为111.5米。
水轮机的转轮直径 8.647米,蜗壳进口直径9.64米。转轮重315吨。水轮机总重3300吨。设计水头118.4米,额定流量645立方米/秒。机组额定出力71.5万千瓦。最高水头124米时,最大出力可达74万千瓦,是世界上最大的机组,由西门子公司生产。
由于巴西和巴拉圭所用电力周波分别为60赫和50赫,因此各用9台发电机。其转速分别为每分钟92.3转和90.9转,功率分别为73.7和82.36万千伏安。功率因数分别为0.95和0.85。每台发电机转子重量分别为1564吨和1706吨,发电机总重量分别为3745吨和3520吨。每台机组直接连接一组18/500千伏的变压器,每组由3台25万千伏安的单相变压器组成,另有2台备用的单相变压器。每台变压器重250吨。
伊泰普水电站距离巴拉圭首都亚松森300公里,距巴西用电中心圣保罗900公里,距里约热内卢1200公里。巴拉圭一侧采用 50赫230千伏高压交流输电线路。巴西一侧建 3条60赫765千伏超高压交流输电线路,长889公里,将电能送至齐茹库普列杜变电所,输电容量 630万千瓦。巴西一侧还另建两条 ±600千伏的直流输电线路至圣保罗,分别长785和806公里,每条线路输送功率为315万千瓦。直流线路是将巴拉圭方面用不完的电量由50赫交流变为直流输送到巴西,在圣保罗变电所再变为60赫的交流并降至 345千伏。全部直流设备由瑞典ASEA公司提供。
主要功能
伊泰普是以发电为主的水电工程,水库水位消落只有1m,只有在溢洪道需要维修时才不得已将水库水位降低3m。下游水位随下泄流量改变,实际上也没有大的变化。电站水头变幅小,水库水位变化小,基本上是在恒定水头下满负荷运行,只要机组维护好不出毛病,机组都可满发。中国三峡工程是以防洪为主进行规划设计的,发电的条件完全是依附于既定的防洪规划,造成水轮机的设计难度远远超过伊泰普,其复杂的运行条件也可称常规机组之最。三峡共安装32台70万千瓦水轮发电机组,其中左岸14台,右岸12台,地下6台。另外还有2台5万千瓦的电源机组。年平均发电量达到847亿度,只是枯水期受来水量限制,汛期本可以多利用用之不完的滚滚江水多发电,却因为需要防洪,将水位从175米下降到145米,导致大量的水能被放弃,因而其发电量较伊泰普电站略少。
环境影响
伊泰普水库面积1350平方公里,其中43%在巴拉圭,57%在巴西。正常高水位220m时能蓄水290亿立方米,淹没面积与电力之比是0.107km/MW,涉及到的人口相关系数为3.64人/MW。大坝底部原河床水深一般为170m,水库平均深度21m。
水库周围建立起的绿化区域用于环境保护。水库两岸绿化区域平均宽285m,包括100m宽的永久保护带。保护带占地约63376公顷。
水库形成后出现66个小岛,其中巴西一侧有44个。总共设立了6个特区以保护生物多样性的延续,特区面积32670公顷。
环境保护可行性研究:在伊泰普工程开工之前,就己提出了有关生态影响的可行性研究报告,并指出了可能存在的环境问题。为了查清其消极影响,找出克服的办法,进行了认真的环境保护研究。随后又进行了社会的、生物的和自然方面的细致调查,建立了详尽的资料档案,包括考古、森林、动物、水生环境(水质和鱼类生态学),沉积作用、气候和土地征用等。
社会环境方面的工作:建立了按年代和文化划分的考古勘测点273个,包括遗址、艺术品、遗迹17万多处。最古老的可追溯到公元前6100年。
在巴西共征用了6900份乡村的财产和1600份城镇的财产,涉及约4万人,其中1324人迁到巴拉圭一侧。而巴西人则移至巴拉那(86%),马托格拉斯(8.89%),圣特卡尼亚等州。
为了满足社会、经济和文化方面的需求,在与环境保护相协调的原则下,建设了一些公共或私营的工程项目。这些项目可以是用于休息、娱乐、旅游、航运、城乡工业储水和供水、以及渔业的项目。