Syyt siihen, miksi käytetään vaihtovirtaa pitkien matkojen sähkönsiirrossa
Historiallinen kehitystekijä
Varhaiset sähköjärjestelmät olivat vaihtosähkön hallitsemina: Vaihtogeneraattorien ja -muuntajien teknologia oli varhaisessa sähköjärjestelmän kehityksen vaiheessa suhteellisen kypsää ja helppoa valmistaa.
Vaihtosähköjärjestelmässä jännitetasoa voidaan muuttaa helposti muuntajien avulla saavuttaakseen korkeajännitteisen siirtämisen vähentääkseen johtohäviöitä, joten vaihtosähkön siirto on ollut laajasti käytössä varhaisessa vaiheessa ja on muodostanut suuren sähköverkon.
Tekniset harkinnat
Muuntajien etuja vaihtosähköjärjestelmissä
Vaihtosähkön siirto voidaan helposti nostaa ja lasketa muuntajien avulla. Sähköntuotannossa generoitu jännite nostetaan vähentääkseen virtaa ja vähentääkseen johtohäviöitä. Kulutuspäässä jännite alennetaan muuntajan avulla tasolle, joka on käyttäjälle sopiva. Nykyinen suorasähkömuuntajateknologia on suhteellisen monimutkainen ja kalliiksi, eikä se pysty sopeuttamaan jännitettä yhtä joustavasti kuin vaihtosähkömuuntajat pitkiin siirtomatteihin.
Reaktiivisen tehon kompensointi
Reaktiivisen tehon kompensointi voidaan toteuttaa helposti vaihtosähköjärjestelmässä. Reaktiivinen taho on energia, jota tarvitaan sähkö- ja magneettikenttien ylläpitämiseen sähköjärjestelmässä, mutta se ei tee ulkoista työtä. Pitkien siirtomateriaalien inertiasta ja kapasitiivisesta vaikutuksesta syntyy paljon reaktiivista tehoa.
Asentamalla reaktiivisen tehon kompensaattilaitteita alijäreissä voidaan parantaa järjestelmän tehokkuuskerrointa, vähentää johtohäviöitä ja jännithevittelyä. HVDC-järjestelmien reaktiivisen tehon ohjaaminen on suhteellisen monimutkaista ja edellyttää erikoisturvituskompensointia.
Verkkoyhteydet
Suurin osa nykyisistä sähköjärjestelmistä on vaihtosähköverkkoja, ja vaihtosähköjärjestelmien väliset yhteydet ovat suhteellisen helppoja. Muuntajien ja kytkentälaitteiden avulla voidaan toteuttaa eri alueiden ja eri jännitetasojen vaihtosähköverkkojen yhteys ja sähköntuotannon vaihto, mikä parantaa sähköjärjestelmien luotettavuutta ja vakautta.
