Trasmissione ad Alta Tensione in Corrente Continua | Trasmissione HVDC

La trasmissione massiva di elettricità sotto forma di corrente continua (CC) su lunghe distanze tramite cavi sottomarini o linee di trasmissione aeree è la trasmissione in corrente continua ad alta tensione. Questo tipo di trasmissione è preferito rispetto alla trasmissione in corrente alternata (CA) per distanze molto lunghe, considerando il costo, le perdite e molti altri fattori. I termini "autostrada elettrica" o "superstrada del potere" sono spesso utilizzati per HVDC.

Sistema di Trasmissione HVDC

Sappiamo che l'energia elettrica in CA viene generata nella centrale elettrica. Questa deve prima essere convertita in CC. La conversione viene eseguita con l'aiuto di un rettificatore. L'energia in CC fluisce attraverso le linee aeree. All'estremità dell'utente, questa CC deve essere convertita in CA. A tale scopo, un invertitore è posizionato all'estremità ricevente.

Quindi, ci sarà un terminale rettificatore in un'estremità della sottostazione HVDC e un terminale invertitore nell'altra estremità. Il potere dell'estremità inviante e dell'estremità utente sarà sempre uguale (potenza in ingresso = potenza in uscita).

Quando ci sono due stazioni di conversione alle estremità e una singola linea di trasmissione, si parla di sistemi a due terminali in CC. Quando ci sono due o più stazioni di conversione e linee di trasmissione in CC, si parla di sottostazione multi-terminali in CC.

I componenti del sistema di trasmissione HVDC e le loro funzioni sono spiegati di seguito.
Convertitori: La conversione da CA a CC e da CC a CA viene eseguita dai convertitori. Include trasformatori e ponti di valvole.
Reattori di smorzamento: Ogni polo include reattori di smorzamento, che sono induttori connessi in serie con il polo. Vengono utilizzati per evitare i guasti di commutazione negli invertitori, ridurre gli armonici e prevenire l'interruzione della corrente per i carichi.
Elettrodi: Sono in realtà conduttori utilizzati per collegare il sistema alla terra.
Filtro armonico: Viene utilizzato per minimizzare gli armonici nella tensione e nella corrente dei convertitori utilizzati.

Linee in CC: Possono essere cavi o linee aeree.
Forniture di potenza reattiva: La potenza reattiva utilizzata dai convertitori può superare il 50% della potenza attiva trasferita totale. Quindi, i condensatori shunt forniscono questa potenza reattiva.
Interruttori di circuito in CA: Il difetto nel trasformatore viene eliminato dagli interruttori di circuito. Vengono anche utilizzati per disconnettere il collegamento in CC.

Configurazioni del Sistema HVDC

La classificazione dei collegamenti HVDC è la seguente:

Collegamenti Monopolari

È richiesto un solo conduttore e l'acqua o il terreno agiscono come percorso di ritorno. Se la resistività del terreno è elevata, viene utilizzato un ritorno metallico.

Collegamenti Bipolari

Vengono utilizzati doppi convertitori con lo stesso valore di tensione in ogni terminale. Le giunzioni dei convertitori sono collegate a terra.

Collegamenti Omopolari

Comprende più di due conduttori che hanno la stessa polarità, generalmente negativa. Il terreno è il percorso di ritorno.

Collegamenti Multi-Terminali

Viene utilizzato per connettere più di due punti ed è raramente utilizzato.

Confronto tra i Sistemi di Trasmissione HVAC e HVDC

Sistema di Trasmissione HVDC	Sistema di Trasmissione HVAC
Perdite basse.	Le perdite sono elevate a causa dell'effetto pelle e della scarica corona
Migliore regolazione della tensione e capacità di controllo.	Regolazione della tensione e capacità di controllo basse.
Trasmette maggiore potenza su distanze più lunghe.	Trasmette meno potenza rispetto a un sistema HVDC.
È necessaria meno isolazione.	È richiesta maggiore isolazione.
Affidabilità elevata.	Affidabilità bassa.
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