A transmissão em massa de eletricidade na forma de corrente contínua (CC) por longas distâncias através de cabos submarinos ou linhas de transmissão aéreas é a transmissão de corrente contínua de alta tensão. Este tipo de transmissão é preferido sobre a transmissão HVAC para distâncias muito longas, considerando o custo, as perdas e muitos outros fatores. Os termos Autoestrada Elétrica ou Superestrada de Energia são frequentemente usados para HVDC.
Sabemos que a energia elétrica alternada (CA) é gerada na estação geradora. Isso deve ser convertido primeiro em CC. A conversão é feita com a ajuda de um retificador. A energia CC fluirá pelas linhas aéreas. No extremo do usuário, esta CC precisa ser convertida em CA. Para esse propósito, um inversor é colocado no extremo receptor.
Assim, haverá um terminal de retificador em um extremo da subestação HVDC e um terminal de inversor no outro extremo. A potência do extremo de envio e do extremo do usuário será sempre igual (Potência de Entrada = Potência de Saída).
Quando há duas estações conversoras em ambos os extremos e uma única linha de transmissão, isso é chamado de sistema DC de dois terminais. Quando há duas ou mais estações conversoras e linhas de transmissão DC, isso é chamado de subestação DC multi-terminal.
Os componentes do sistema de Transmissão HVDC e suas funções são explicados abaixo.
Conversores: A conversão de CA para CC e de CC para CA é feita pelos conversores. Inclui transformadores e pontes de válvulas.
Reatores de Suavização: Cada polo consiste em reatores de suavização, que são indutores conectados em série com o polo. É usado para evitar falhas de comutação nos inversores, reduzir harmônicos e evitar a interrupção da corrente para as cargas.
Eletrodos: São, na verdade, condutores usados para conectar o sistema à terra.
Filtros Harmônicos: São usados para minimizar os harmônicos na tensão e corrente dos conversores utilizados.
Linhas DC: Podem ser cabos ou linhas aéreas.
Fontes de Potência Reativa: A potência reativa usada pelos conversores pode ser superior a 50% da potência ativa total transferida. Portanto, os capacitores em paralelo fornecem essa potência reativa.
Interruptores de Circuito AC: O defeito no transformador é limpo pelos interruptores de circuito. Também são usados para desconectar o link DC.
A classificação dos links HVDC é a seguinte:
É necessário um condutor único, e a água ou o solo atuam como caminho de retorno. Se a resistividade do solo for alta, um retorno metálico é usado.
São usados conversores duplos com a mesma tensão nominal em cada terminal. As junções dos conversores estão aterradas.
Consiste em mais de dois condutores que têm polaridade igual, geralmente negativa. O solo é o caminho de retorno.
É usado para conectar mais de dois pontos e é raramente utilizado.
Sistema de Transmissão HVDC |
Sistema de Transmissão HVAC |
Baixas perdas. |
As perdas são altas devido ao efeito pele e à descarga corona |
Melhor regulagem de tensão e capacidade de controle. |
A regulagem de tensão e a capacidade de controle são baixas. |
Transmite mais potência por uma distância maior. |
Transmite menos potência comparado a um sistema HVDC. |
Menos isolamento é necessário. |
Mais isolamento é necessário. |
Alta confiabilidade. |
Baixa confiabilidade. |
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