ప్రవాహిని విద్యుత్ ప్రక్షేపణలో HVAC కంటే HVDC యొక్క ప్రయోజనాలు ఏమిటి?

HVDC మరియు HVAC ల మధ్య ఏవేన్ని ప్రయోజనాలు?

శక్తి విద్యుత్తు ఉపభోగదారులకు చేరడం ముందు దీర్ఘ దూరాలను కోసం ప్రవహిస్తుంది. అక్కడక్కడ ఉన్న విద్యుత్తు నిర్మాణాలు, కొన్ని నుంచి వెయ్యి మైళ్ళ మరియు ఎన్నో ఉప-షెడ్ల ద్వారా విద్యుత్తుని అందిస్తాయి. హై-వోల్టేజ్ ప్రసారణ వైపు రేఖాంశిక నష్టాలను తగ్గిస్తుంది, అన్ని AC మరియు DC విద్యుత్తులను ఉపయోగిస్తారు. ఇది AC అనేది విద్యుత్తు పోల్లు మరియు గృహ ఔట్లెట్ల ద్వారా సామాన్యంగా ఉంటుంది, HVDC విద్యుత్తు ప్రసారణంలో విశేషమైన ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది.

విద్యుత్తు ప్రసారణం యొక్క లక్ష్యం నష్టాలను మరియు ఖర్చులను తగ్గించడం. ఇది రెండు విధాలుగా ప్రభావితమవుతుంది, HVDC అనేది అంతకన్నా ఎక్కువ ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది. ఈ వ్యాసం HVDC మరియు HVAC ల మధ్య ఉన్న ప్రయోజనాలను పరిశీలిస్తుంది:

తక్కువ ప్రసారణ ఖర్చులు
ప్రసారణ ఖర్చులు టర్మినల్ వోల్టేజ్ మార్పిడి ఉపకరణాలు, కండక్టర్ల సంఖ్య/పరిమాణం, టవర్ల పరిమాణం, మరియు నష్టాలపై ఆధారపడతాయి. HVAC ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లను మార్పిడి కోసం ఉపయోగిస్తుంది - ఇది HVDC యొక్క థైరిస్టర్-అధారిత కన్వర్టర్ల కంటే సరళం మరియు చాలా సస్టైనబాల్ ఉంటుంది, ఇది ఒకే ఖర్చు ప్రయోజనం.

HVAC కన్డక్టర్లను 3-ఫేజీ ప్రసారణం కోసం కనీసం 3 కన్డక్టర్లను అవసరపడుతుంది. HVDC, భూమిని ప్రతిదాన మార్గంగా ఉపయోగిస్తుంది, ఒక కన్డక్టర్ (మోనోపోలర్) లేదా 2 (బైపోలర్) ఉపయోగిస్తుంది, ఖర్చులను తగ్గిస్తుంది. మూడు-ఫేజీ కన్డక్టర్లు హైవోల్టేజ్ డబ్ల్ బైపోలర్ లింక్ల ద్వారా రెండు రెట్ల శక్తిని కొన్నిసార్లు అందించవచ్చు.

HVAC అనేది పెద్ద ఫేజీ-క్షితిపు మరియు ఫేజీ-ఫేజీ అంతరంను అవసరపడుతుంది, ఎక్కువ ఎత్తు మరియు వెయ్యి టవర్లను అవసరపడుతుంది. HVDC టవర్లు స్థాపన ఖర్చులను తగ్గిస్తాయి. HVDC నష్టాలు చాలా తక్కువ ఉంటాయి, ఇది అధిక దక్షతాతో ప్రసారణం చేయబడుతుంది.

మొత్తం ప్రసారణ ఖర్చులను రెండు ప్రధాన వర్గాలుగా విభజించవచ్చు: టర్మినల్ స్టేషన్ ఖర్చులు మరియు ప్రసారణ రేఖ ఖర్చులు. మొదటిది స్థిర ఖర్చు, ప్రసారణ దూరం మీద ఆధారపడదు, రెండవది రేఖ పొడవు మీద ఆధారపడుతుంది. AC టర్మినల్ ఖర్చులు సహజంగా తక్కువ, వ్యతిరేకంగా HVDC టర్మినల్ ఖర్చులు చాలా ఎక్కువ. కానీ, HVAC ప్రసారణ రేఖల కోసం 100 కి.మీ.కు ఖర్చు హైవోల్టేజ్ డిసీ రేఖల కంటే చాలా ఎక్కువ. అందువల్ల, HVAC మరియు HVDC మొత్తం ఖర్చు వక్రాలు ఒక పాయింట్ వద్ద కోస్తాయి, ఇది బ్రేక్-ఇవన్ దూరంగా పిలువబడుతుంది.

బ్రేక్-ఇవన్ దూరం అనేది HVAC యొక్క మొత్తం నివేశ ఖర్చు HVAC కంటే హైవోల్టేజ్ డిసీ కంటే ఎక్కువ ఉండే ప్రసారణ దూరం. ఈ దూరం ప్రసారణ రకం మీద ఆధారపడుతుంది: ఓవర్‌హెడ్ రేఖల కోసం సుమారు 400-500 మైళ్ళు (600-800 కి.మీ.), అంతర్జల రేఖల కోసం 20-50 కి.మీ., మరియు అంతర్గత రేఖల కోసం 50-100 కి.మీ. ఈ ట్రాష్హోల్డ్ వద్ద దాటినట్లు, HVDC విద్యుత్తు ప్రసారణం దక్షతాతో మరియు ఆర్థిక సంభావ్యతతో ఎక్కువ ఎంచుకోబడుతుంది.

HVDC ప్రసారణం HVAC కంటే చాలా తక్కువ నష్టాలను అందిస్తుంది, ఈ క్షేత్రాల్లో ప్రభావకరంగా మార్పులు జరుగుతాయి:

రెయాక్టివ్ శక్తి నష్టాల లోపం

HVAC ప్రసారణం రెయాక్టివ్ శక్తి నష్టాలను ప్రభావితం చేస్తుంది, ఇది రేఖ పొడవు, తరంగాంకం, మరియు ప్రాప్టింగ్ ప్రాంతంలో ఇండక్టివ్ లోడ్ల మీద ఆధారపడుతుంది. ఈ నష్టాలు ప్రభావకరంగా శక్తి ప్రసారణాన్ని తగ్గిస్తాయి మరియు శక్తిని వ్యర్థంగా చేస్తాయి, HVAC రేఖల ప్రభావకరంగా పొడవును ఎదుర్కొంటాయి. ఈ నష్టాలను తగ్గించడం కోసం, HVAC వ్యవస్థలు సిరీస్ మరియు షంట్ కమ్పెన్సేషన్ ప్రత్యక్షంగా వార్లను (వోల్ట్-అంపీఱ్ రేక్టివ్) తగ్గించడం మరియు స్థిరమైనతనం నిర్వహించడం ద్వారా చేస్తాయి.

వ్యతిరేకంగా, HVDC తరంగాంకం లేదు లేదా చార్జింగ్ కరెంట్ లేదు, ఇది రెయాక్టివ్ శక్తి నష్టాలను పూర్తిగా తొలగిస్తుంది. ఇది ఈ కమ్పెన్సేషన్ మెచ్చుకోలను తొలగిస్తుంది.

కోరోనా నష్టాల తగ్గించటం

ప్రసారణ వోల్టేజ్ ఒక క్రిటికల్ థ్రెషోల్డ్ (కోరోనా ఇన్సెప్షన్ వోల్టేజ్) పైకి ఎదుర్కొన్నప్పుడు, కండక్టర్ల చుట్టూ ఉన్న వాయు అణువులు ఆయన్స్ చేస్తాయి, కోరోనా డిస్చార్జ్ (కోరోనా డిస్చార్జ్) లను సృష్టిస్తాయి, ఇది శక్తిని వ్యర్థంగా చేస్తుంది. కోరోనా నష్టాలు వోల్టేజ్ లెవల్ మరియు తరంగాంకంపై ఆధారపడతాయి. DC తరంగాంకం శూన్యం కాబట్టి, HVDC కోరోనా నష్టాలు HVAC వ్యవస్థల కంటే సుమారు మూడవ భాగం.

స్కిన్ ప్రభావం లోపం

AC కరెంట్ స్కిన్ ప్రభావంను ప్రదర్శిస్తుంది, ఇది కరెంట్ను కండక్టర్ ఉపరితలం దగ్గర కేంద్రీకరిస్తుంది, కారణంగా కోర్ ఉపయోగం తగ్గిపోతుంది. ఈ అసమాన కరెంట్ విభజన కండక్టర్ క్రాస్-సెక్షనల్ ప్రభావాన్ని తగ్గిస్తుంది, రిసిస్టెన్స్ (ఇది వైపు విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది) పెరిగిపోతుంది, అందువల్ల HVAC రేఖలలో I²R నష్టాలు ఎక్కువ ఉంటాయి. HVDC, ఇది స్థిరమైన డైరెక్ట్ కరెంట్, ఈ ప్రభావాన్ని తప్పిపోతుంది, కండక్టర్ యొక్క ప్రాంతంలో కరెంట్ను సమానంగా విభజిస్తుంది, రిసిస్టెన్ట్ నష్టాలను తగ్గిస్తుంది.

అధిక కిరణపాతం లేదా ప్రభావం నష్టాలు లేవు

HVAC ప్రసారణ రేఖలు తామ్ ద్వారా వికీర్ణం చేసే శక్తిని వ్యర్థంగా చేసే కిరణపాతం నష్టాలను మరియు ప్రాంతంలోని కన్డక్టర్ల ద్వారా ప్రాప్ట్ చేసే కరెంట్లను ప్రభావితం చేసే ప్రభావం నష్టాలను అనుసరిస్తాయి. HVDC వ్యవస్థల్లో, మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ స్థిరమైనది, ఇది పూర్తిగా కిరణపాతం మరియు ప్రభావం నష్టాలను తొలగిస్తుంది.

చార్జింగ్ కరెంట్ నష్టాల తగ్గించటం

అంతర్గత మరియు అంతర్జల కేబుల్స్ ప్రాక్టికల్ క్షమానం కలిగి ఉంటాయి, ఇది వాటికి శక్తిని ప్రసారణం చేయడం ముందు చార్జింగ్ అవసరం ఉంటుంది. కేబుల్ పొడవు పెరిగినంత కాల్పులు కూడా పెరిగిపోతాయి.

AC వ్యవస్థల్లో, కేబుల్స్ రోజు ప్రతి సెకన్లో చార్జింగ్ మరియు డిచార్జింగ్ చేస్తాయి, ఇది స్రోతం నుండి అదనపు కరెంట్ను పెరిగించేందుకు కారణం అవుతుంది. ఇది కేబుల్లో I²R నష్టాలను పెరిగించేందుకు కారణం అవుతుంది. HVDC కేబుల్స్, ఇది మొదటి సాక్ష్యకరణ లేదా స్విచింగ్ సమయంలో ఒకసారి మాత్రమే చార్జింగ్ అవసరం ఉంటుంది. ఇది నిరంతర చార్జింగ్ కరెంట్ నష్టాలను తొలగిస్తుంది.

డైయెలక్ట్రిక్ హీటింగ్ నష్టాలు లేవు

AC వ్యవస్థల్లోని ప్రసారణ రేఖల ప్రతిరోధ పదార్థాలు పరివర్తన విద్యుత్తు క్షేత్రం ద్వ