La transmisión masiva de electricidad en forma de CC a largas distancias mediante cables submarinos o líneas de transmisión aéreas es la transmisión de corriente continua de alta tensión. Este tipo de transmisión se prefiere sobre la transmisión HVAC para distancias muy largas cuando se consideran el costo, las pérdidas y muchos otros factores. Los nombres Autopista eléctrica o Autopista de energía se utilizan a menudo para HVDC.
Sabemos que la energía AC se genera en la estación de generación. Esto debe convertirse primero en DC. La conversión se realiza con la ayuda de un rectificador. La energía DC fluirá a través de las líneas aéreas. En el extremo del usuario, esta DC debe convertirse en AC. Para ese propósito, se coloca un inversor en el extremo receptor.
Así, habrá un terminal de rectificador en un extremo de la subestación HVDC y un terminal de inversor en el otro extremo. La potencia del extremo de envío y del extremo del usuario siempre será igual (Potencia de entrada = Potencia de salida).
Cuando hay dos estaciones de conversión en ambos extremos y una sola línea de transmisión se denomina sistemas de CC de dos terminales. Cuando hay dos o más estaciones de conversión y líneas de transmisión de CC se denomina subestación de CC de múltiples terminales.
Los componentes del sistema de transmisión HVDC y su función se explican a continuación.
Convertidores: La conversión de CA a CC y de CC a CA se realiza mediante los convertidores. Incluye transformadores y puentes de válvulas.
Reactores de suavizado: Cada polo consta de reactores de suavizado, que son inductores conectados en serie con el polo. Se utiliza para evitar fallos de conmutación en los inversores, reduce armónicos y evita la discontinuidad de la corriente para las cargas.
Electrodos: Son en realidad conductores que se utilizan para conectar el sistema a tierra.
Filtros armónicos: Se utiliza para minimizar los armónicos en voltaje y corriente de los convertidores utilizados.
Líneas de CC: Pueden ser cables o líneas aéreas.
Suministros de potencia reactiva: La potencia reactiva utilizada por los convertidores podría ser más del 50% de la potencia activa total transferida. Por lo tanto, los condensadores shunt proporcionan esta potencia reactiva.
Interruptores de circuito AC: El fallo en el transformador se elimina mediante los interruptores de circuito. También se utilizan para desconectar el enlace DC.
La clasificación de los enlaces HVDC es la siguiente:
Se requiere un solo conductor y el agua o el suelo actúan como camino de retorno. Si la resistividad del suelo es alta, se utiliza un camino de retorno metálico.
Se utilizan dobles convertidores de la misma tensión nominal en cada terminal. Las uniones de los convertidores están conectadas a tierra.
Consta de más de dos conductores que tienen la misma polaridad, generalmente negativa. El suelo es el camino de retorno.
Se utiliza para conectar más de dos puntos y rara vez se usa.
Sistema de Transmisión HVDC |
Sistema de Transmisión HVAC |
Pérdidas bajas. |
Las pérdidas son altas debido al efecto de piel y descarga corona |
Mejor regulación de voltaje y capacidad de control. |
La regulación de voltaje y la capacidad de control son bajas. |
Transmite más potencia a mayor distancia. |
Transmite menos potencia en comparación con un sistema HVDC. |
Se necesita menos aislamiento. |
Se requiere más aislamiento. |
Alta confiabilidad. |
Baja confiabilidad. |
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