Överföring av stora mängder elektricitet i form av DC över långa avstånd via havskablar eller överbryggande ledningar kallas högspänningsdirektströmsöverföring. Denna typ av överföring föredras framför HVAC-overföring för väldigt långa avstånd när kostnader, förluster och många andra faktorer beaktas. Namnen El-superhighway eller Power-superhighway används ofta för HVDC.
Vi vet att AC-ström genereras i kraftverket. Detta bör först omvandlas till DC. Omvandlingen görs med hjälp av en rektifierare. DC-strömmen kommer att flöda genom överbryggande ledningar. Vid användarsidan måste denna DC omvandlas till AC. För detta ändamål placeras en inverterare vid mottagningssidan.
Således kommer det att finnas en rektifierarterminal vid ena änden av HVDC-understationen och en inverterarterminal vid den andra änden. Effekten på sändarsidan och användarsidan kommer alltid att vara lika (Ingående effekt = Utgående effekt).
När det finns två konverteringsstationer vid båda ändarna och en enda överföringslinje kallas det tvåterminaliga DC-system. När det finns två eller flera konverteringsstationer och DC-överföringslinjer kallas det multiterminalig DC-understation.
Komponenterna i HVDC-överföringssystemet och dess funktion beskrivs nedan.
Konverterare: AC till DC och DC till AC-omvandling utförs av konverterarna. Det inkluderar transformatorer och spänningsbroar.
Utlämningsreaktorer: Varje pol består av utlämningsreaktorer som är induktorer anslutna i serie med polen. De används för att undvika kommutationsfel som uppstår i inverterare, minskar harmoniska och undviker avbrott i ström för belastningar.
Elektroder: De är egentligen ledare som används för att ansluta systemet till jorden.
Harmoniska filter: Det används för att minimera harmoniska i spänning och ström av de konverterare som används.
DC-ledningar: De kan vara kablar eller överbryggande ledningar.
Reaktiv effektskällor: Den reaktiva effekt som används av konverterarna kan vara mer än 50 % av den totala överförda aktiva effekten. Således tillhandahåller shunt-kondensatorer denna reaktiva effekt.
AC-kretsavbrottsautomater: Fel i transformator rättas av kretsavbrottsautomater. De används också för att koppla ifrån DC-länken.
Klassificeringen av HVDC-länkar är följande:
En enda ledare krävs och vatten eller mark fungerar som returväg. Om jordresistansen är hög används metallisk retur.
Dubbla konverterare med samma spänningsklass används vid varje terminal. Konverterarkopplingarna är jordade.
Det består av mer än två ledare som har samma polaritet, vanligtvis negativ. Marken är returvägen.
Det används för att ansluta mer än två punkter och används sällan.
HVDC-överföringssystem |
HVAC-överföringssystem |
Låga förluster. |
Förluster är höga på grund av skin-effekt och korona-effekt |
Bättre spänningsreglering och kontrollförmåga. |
Spänningsreglering och kontrollförmåga är låg. |
Överför mer effekt över ett längre avstånd. |
Överför mindre effekt jämfört med ett HVDC-system. |
Mindre isolering behövs. |
Mer isolering krävs. |
Tillförlitlighet är hög. |
|
