Zein dira HVDCren baino HVACren abantailak indar-ondoaren transmitentzian?

Zurezko ditu HVDC HVAC-etik?

Elektrizitatea oso luze urrats egiten du erabiltzaileak iritsi arte. Elektrizitatea sortzen duten instalazioak, askotan kanpoaldean dauden, elektrizitatea etorri arteko hunditu eta subestazio ugari bidez bidaltzen dute. Ariketa handiko bidalketa lineako galderak murrizten ditu, AC eta DC erabiliz. Hala ere, AC ezaguna da utilitatearen txosten eta etxeetako enpontziengatik, HVDC elektrizitatearen bidalketan aukerarik onenak eskaintzen ditu.

Bidalketaren helburua galdera eta kostuak minimizatzea da. Biak faktore anitzeko eraginak jasoten dituzte, HVDC-en avantajok gehiago ditu. Artikulu honek HVDC-ren HVAC-etik duen avantajeak aztertzen ditu:

Kostu Txikiagoak
Bidalketako kostuak terminalen tenperatura konbertsio gailuetan, gutxienezko/maiztasun kontsultoretan, torretako neurrian eta galderetan datza. HVAC transformadoreak erabiltzen ditu konbertsiorako—HVDC-ren thyristor-en baseko konbertsioarekin alderatuta errazagoak eta txikiagoak dira, kostu bakarrak.

HVAC 3 fasetako bidalketarako gutxienez 3 kontsultorerik behar ditu. HVDC lurreko iturri bat erabiliz, 1 kontsultorerik (monopolar) edo 2 (bipolar) behar ditu, kostuak murrizten ditu. Baina 3 fasetako kontsultoreek HVDC-en double bipolar link guztietan bihurtzeko potentzia dute.

HVAC faseko eta fase-arteko espazio handiagoak behar ditu, torre altuago eta zabaltuagoak eskatzen dituen. HVDC-torreak instalazio-kostuak murriztu. HVDC-n transmitizio galdera askoz txikiagoak ditu, horrek efizientzia handiagoa ematen dio.

Bidalketako kostu guztiak bi kategori nagusitan banatu daitezke: terminal estazioen kostuak eta transmitizio lineako kostuak. Lehenengoa kostu finko bat da, transmitizio distantziarekin independentea, bigarrenak linearen luzerean aldatzen da. AC terminal kostuak oso baxuak dira, HVDC terminal kostuak ordea oso altuak. Hala ere, HVAC transmitizio lineako kilometroko kostua HVDC transmitizio lineako kilometroko kostuan baino askoz handiagoa da. Beraz, HVAC eta HVDC total kostu kurba ebaki puntu batean ebakitzen dira, horixe puntuari ekintza-puntu deritzo.

Ekintza-puntu distantzia transmitizio distantzia baten gainean HVAC total investimendu kostua HVDC-en baino handiagoa da. Distantzia hau transmitizio motaren arabera aldatzen da: goioko lineetan hurbil 400-500 maila (600-800 km), itsasoan 20-50 km, eta lurrean 50-100 km. Puntuan honetan gaindituta, HVDC elektrizitatearen bidalketarako aukerarik onena eta ekonomikoki arrakasta da.

HVDC transmitizioak HVAC-rekin alderatuta askoz txikiagoak ditu galdera, hurrengo eleanetan hobekuntza nagusiak:

Ez dago Reaktibo Potentziako Galderarik

HVAC transmitizioak reaktibo potentziako galdera ditu, galdera hau linearen luzerarekin, maiztasunarekin eta inductiboki kokaturiko kargarekin proportzionalak dira. Galdera hauek potentziako berotzea murriztu eta energia hutsa egiten dute, HVAC lineen efiziente maximoa murriztuz. Ezabatzeko, HVAC sistemak serie eta shunt kompentsazioa erabiltzen ditu VAR (volt-ampere reaktibo) murrizteko eta estabilitatea mantentzeko.

Alderantziz, HVDC maiztasunik edo kargatze korrontarik gabe funtzionatzen du, reaktibo potentziako galdera guztiak ezabatuz. Honek kompentsazio neurri horiek beharrezkoa ez daitezen.

Korona Galdera Murriztua

Transmitizio tenperatura koronaren hasierako tenperatura kritiko baten gaindituta, aire molekulak kontsultore inguruian ionizatzen dira, isuriak sortuz (korona emanak) energia hutsa egiten dute. Korona galdera tenperatura mailarekin eta maiztasunarekin datza. DC maiztasunik gabe dagoenez, HVDC korona galdera HVAC sistemen artean kolonetako bat da.

Ez dago Hautsi Efekturik

AC korrontak hautsi efektua du, non korrontak kontsultorearen gainean kontzentratzen diren, nukleara erabilgarri gabe geratzen den. Kontzentrazio neurrizko hau kontsultorearen sekzio-errazpen efektiboa murriztu, resistenzia (resistenzia aurkako proporzionala da sekzio-errazpenarekin) eta I²R galdera handiagoak sortzen ditu HVAC lineetan. HVDC, bere zuzen korrontarekin, efektu hau saihesten du, kontsultorearen sekzioan korronta uniforme banatzen du eta resistivoko galdera minimoak ditu.

Ez dago Erakusketa edo Indukzio Galderarik

HVAC transmitizio lineetan erakusketa eta indukzio galdera ditu, haien magnetikoki aldaketak izan direlako. Erakusketa galdera harrapatzen dituzte elektroden luzeak antenak bezala, energia hutsa ematen dute. Indukzio galdera indarren alternatiboko eremuak kontsultore hurbil guztietan erakusten ditu.HVDC sistemetan, eremua konstantea da, erakusketa eta indukzio galdera guztiak ezabatzen dira.

Kargatze Korrontaren Galdera Murriztua

Lurrean eta itsasan kablek parasito kapasitate inherentea dute, transmititzen ahal izateko kargatze behar dute. Kapasitatea kablearen luzerarekin handitu, eta kargatze korronta proportzionalki goratu.

AC sistemetan, kablek segundu batzutan kargatzen eta deskargatzen dira, korronta gehigarria burutzen dute ziklo hori mantentzeko. Korronta gehigarri hau kableko I²R galdera handiagoak sortzen ditu.HVDC kablek, ordea, hasierako energizazioan edo aldaketan soilik behar dute kargatzea. Honek kargatze korronta jarraian lotutako galdera ezabatzen ditu.

Ez dago Dielektriko Eraginari Lotutako Galderarik

AC sistemetan alternatiboko elektrikoa isolamendu materialen eraginak ditu, energia hutsa ematen dute eta isolamenduaren bizitza laburtzen dute - dielektriko galdera deituriko fenomenoa da. Honek energia hutsa ematen du eta isolamenduaren bizitza laburtzen du.HVDC sistemak elektrikoa konstantea sortzen du, dielektriko galdera eta isolamenduaren eraginak saihesten ditu.

3) Kontsultore Gehienbat Finagarriak

AC hautsi efektuan korrontak kontsultorearen gainean kontzentratzen dira, kontsultore finagarriak erabili behar dituzte sekzio-errazpena handituz eta korronte handiagoak onartuz.HVDC, hautsi efektuan gabe, korronta kontsultorearen sekzioan banatzen du uniformeki. Honek kontsultore finagarriak erabili ahal izatea dakar, korronte-kapazitate berdina mantentzen du, material kostuak eta pisua murriztuz.

4) Linearen Luzerako Murrizketak

HVAC lineetan reaktibo potentziako galdera linearen luzerarekin handitu. Honek HVAC transmitizio distantziari murrizketa kritikoa aplikatzen dio: goioko lineetan hurbil 500 km gaindituta, reaktibo potentziako galdera oso handiak dira, sistema destabilizatzen duena.HVDC transmitizio, ordea, ez du luzerarik murrizketarik, ultra-luze distantziako potentziaren bidalketarako egokia da.

5) Kablearen Balorazio Eskarien Murriztua

Kablek tenperatura eta korronta maximoak toleratzen dituzte. AC sistemetan, pikeko tenperatura eta korronta bataz besteko balioetatik (potentzia errealaren bat dute) 1.4 aldiz handiagoak dira. Hala ere, konduktoreak pikeko balio horiekin baloratu behar dira.DC sistemetan, pikeko eta bataz besteko balioak berdinak dira. Honek HVDC berdin potentzia transmititzeko HVCA-a baino tenperatura eta korronta balorazio txikiagoak dituzten kablekin ahalbidetzen du. Faktan, HVAC sistemak korrontearen pikeko eskarien handiagoengatik konduktorearen kapasitatearen 30% huts egiten dute.

6) Zurezko Zuhaitza Estreitsua

"Zurezko zuhaitza" transmitizio infrastrukturen behar dituzten landare korridorra adierazten du. HVDC sistemak zurezko zuhaitza estreitsua behar du, torre txikiagoak eta kontsultore gutxiago erabiltzen dituztelako.HVAC, ordea, kontsultore gehiago eta insulador handiagoak (AC pikeko tenperaturarako baloratuta) sustatu behar dituen torre altuagoak behar ditu, egiutura sostengatzaile handiagoa eskatzen du. Zurezko zuhaitza lauagoa material, eraikuntza eta lurreko kostuak handitzen ditu, HVDC zurezko zuhaitza estreitsuan superiora dago.

7) Kable-Erabilgarriko Transmitizio Hobea

Lurrean eta itsasan kablek kontsultore anitz dituzte, insuladorrek elkarrengandik bereizten dituzte, parazito kapasitatea sortzen dute. Kable hauek transmititzen ahal izateko beti kargatuta egon behar dituzte, eta kapasitatea (eta beraz, kargatze korronta) luzerarekin handitu.AC sistemak kableak kargatzen eta deskargatzen ditu (segundoan 50-60 aldiz), I²R galdera handiagoak sortzen ditu eta kablearen luzera murriztzen du. HVDC kablek, ordea, hasierako energizazioan edo aldaketan soilik behar dute kargatzea, horrek galdera horiek ezabatzen ditu eta luzerarik murrizketarik.Honek HVDC itsasoan, itsasan eta lurrean kable transmitizioa aukerarik onena da.

8) Bipolareko Transmitizioa

HVDC transmitizio modu anitz ditu, bipolareko transmitizioa erabilgarriena eta kostu txikiena. Bipolareko transmitizioa bi kontsultore paralelo ditu polaritate desberdinekin, lurra kontsultoreen artean balantzeatzen ditu.Line batek hondatzen badu edo zatitzen badu, sistema monopolarean pasatzen da: kontsultore geratzen dena korrontea jarraitzen du, lurra erabiliz.

9) Kontrolagarria Den Potentziako Flujoa

HVDC konbertsioak, solid-state elektronikan oinarrituta, potentziako flujoa AC sareetan kontrolatzeko aukera ematen dizkigu. Aldaketaren azkarra (zikloan aldiz) harmonikoaren egitura hobetzen du, potentziako mugimenduak apurtzen ditu eta sarearen potentzioko ahalmena optimizatzen du.

10) Azkarra Da Arrazoia Kendu

Arrazoia-korrontak - elektrizitateko arrazoietatik korronta anormalak - arrisku handiak suposatzen ditu. HVAC sistemetan, arrazoia-korronta handiak transmitizio lineak, estazioak, sortzaileak eta kargak zerrenda dezake.HVDC arrisko horiek murrizten ditu: arrazoia-korronta txikiagoak dira, zatirik txikiagoetan murriztzen ditu eta aldaketaren azkarra sistema resistentzia handiagoa ematen dio.

11) Asinkronoa Da Sarea Elkartzea

HVDC asinkrono AC sarreren elkartzea ahalbidetzen du parametro desberdinak dituen (adibidez, maiztasuna, fasea).Erregio askok maiztasun desberdinak dituzte (adibidez, Europa 50 Hz, Amerika 60 Hz), eta sarrerak fase desberdinak dituzte, AC elkartze zuzenak ezinezkoa da. HVDC, maiztasuna edo fase murrizketarik gabe, sistemak independentziki lotzen ditu.

12) Smart Grids Aktibatzen

Smart grids integrazioa generator txikiak (eguzki, haize, nuklear) sare unibertsoan intelligent potentzioko flujo kontrolatzen du.HVDC-as, asinkrono elkartzea generator unitateei ahalbidetzen dio eta potentzioko banatzea kontrolatzen du, smart grid eskarien bidean.

13) Ez dago Soinu Interferentziarik

HVDC HVAC-etik soinu interferentziarik askoz gutxiago ematen du laguntzaileen komunikazio lineetara.HVAC soinu argi, radio eta TV interferentziak sortzen ditu, intensitatea maiztasunarekin lotuta. HVDC, maiztasunik gabe, soinu gutxi ematen du. Gainera, HVAC soinua eguraldi txarran handitzen da, HVDC soinua murriztu, operazioa estabilizatzen du.