La transmissió massiva d'electricitat en forma de CC a grans distàncies mitjançant cables submarins o línies aèries de transmissió és la transmissió de corrent contínua d'alta tensió. Aquest tipus de transmissió es prefereix sobre la transmissió HVAC per a distàncies molt llargues quan es consideren els costos, les pèrdues i molts altres factors. Els noms Autopista elèctrica o Autopista de potència s'utilitzen sovint per a HVDC.
Sabem que la potència AC es genera a la central elèctrica. Això primer ha de convertir-se en CC. La conversió es fa amb l'ajuda d'un rectificador. La potència CC fluirà a través de les línies aèries. Al final de l'usuari, aquesta CC ha de convertir-se en AC. Per a aquest propòsit, es col·loca un inversor al final de recepció.
Així, hi haurà un terminal de rectificador a un extrem de la subestació HVDC i un terminal d'inversor a l'altre extrem. La potència de l'extrem d'enviament i l'extrem d'usuari serà sempre igual (Potència d'entrada = Potència de sortida).
Quan hi ha dues estacions de conversió als dos extrems i una sola línia de transmissió es denomina sistema DC de dos terminals. Quan hi ha dues o més estacions de conversió i línies de transmissió DC, es denomina subestació DC de múltiples terminals.
Els components del sistema de transmissió HVDC i la seva funció es descriuen a continuació.
Convertidors: La conversió d'AC a CC i de CC a AC es realitza mitjançant els convertidors. Inclou transformadors i ponts de valvules.
Reactances de suavitzat: Cada pol inclou reactances de suavitzat, que són inductors connectats en sèrie amb el pol. S'utilitza per evitar falles de commutació en els inversors, reduir harmònics i evitar la discontinuïtat de la corrent per a càrregues.
Electrodes: Són en realitat conductors que s'utilitzen per connectar el sistema a terra.
Filtres harmònics: S'utilitza per minimitzar els harmònics en tensió i corrent dels convertidors utilitzats.
Línies DC: Poden ser cables o línies aèries.
Subministrament de potència reactiva: La potència reactiva utilitzada pels convertidors podria ser més del 50% de la potència activa total transferida. Així, els capacitors shunt proporcionen aquesta potència reactiva.
Interruptors de circuit AC: La falla en el transformador es neteja mitjançant els interruptors de circuit. També s'utilitza per desconectar l'enllaç DC.
La classificació de les línies HVDC és la següent:
Es requereix un únic conductor i l'aigua o la terra actuen com a camí de retorn. Si la resistivitat de la terra és alta, es fa servir un retorn metàl·lic.
S'utilitzen dobles convertidors de la mateixa tensió en cada terminal. Les juntes dels convertidors estan a terra.
Consisteix en més de dos conductors que tenen generalment la mateixa polaritat, normalment negativa. La terra és el camí de retorn.
S'utilitza per connectar més de dos punts i rarament s'utilitza.
Sistema de Transmissió HVDC |
Sistema de Transmissió HVAC |
Pèrdues baixes. |
Les pèrdues són altes a causa de l'efecte de superfície i la descàrrega corona |
Millor regulació de tensió i capacitat de control. |
La regulació de tensió i la capacitat de control són baixes. |
Transmet més potència a una distància més llarga. |
Transmet menys potència en comparació amb un sistema HVDC. |
Cal menys aïllament. |
Cal més aïllament. |
La fiabilitat és alta. |
|
