
Utenzi mkubwa wa umeme kwa njia ya DC kwa umbali mrefu kutumia kamba za bahari au mstari wa kujitegemea ni High Voltage Direct Current (HVDC) transmission. Aina hii ya utenzi inapendelekwa zaidi kuliko HVAC kwa umbali mrefu wakati kuzingatia gharama, hasara na mambo mengine mengi. Maneno kama Electrical superhighway au Power superhighway mara nyingi hutumiwa kwa HVDC.
Tunajua kuwa nguvu ya AC hujadiliwa katika stesheni ya kujadili. Hii lazima kwanza kubadilishwa kwa DC. Ubadilishaji unafanyika kwa usaidizi wa rectifier. Nguvu ya DC itaenda kwa mstari wa juu. Katika upande wa mtumiaji, DC hii lazima kubadilishwa kwa AC. Kwa maana hiyo, inverter unategemea kwenye upande wa kupokea.
Hivyo basi, itakuwa na kituo cha rectifier moja upelele na kituo cha inverter moja upande mwingine. Nguvu ya upande wa kutuma na upande wa mtumiaji itakuwa sawa daima (Input Power = Output Power).
Wakati kunapatikana kituo mbili cha converter kwenye pande zote na mstari wa kutuma mmoja unatafsiriwa kama mfumo wa DC wa pande mbili. Wakati kunapatikana kituo chache au zaidi cha converter na mstari wa kutuma wa DC unatafsiriwa kama substation ya DC ya pande zaidi.
Vifaa vya MVDC Kutuma na fanya zake zimeelezea chini.
Converters: Ubadilishaji wa AC kwa DC na DC kwa AC unafanyika kwa converters. Ina transformers na valve bridges.
Smoothing Reactors: Kila pole ina smoothing reactors ambayo ni inductors vilivyowasambazana kwa pole. Inatumika kuzuia commutation failures yanayotokea kwa inverters, kurudisha harmonics na kuzuia discontinuation ya current kwa loads.
Electrodes: Ni conductors ambazo zinatumika kusambaza mfumo kwa dunia.
Harmonic Filters: Inatumika kuchota harmonics kwenye voltage na current za converters zinazotumika.
DC Lines: Zinaweza kuwa kamba au mstari wa juu.
Reactive Power Supplies: Reactive power unayotumika na converters inaweza kuwa zaidi ya 50% ya jumla ya transferred active power. Hivyo basi, shunt capacitors zinatoa reactive power hii.
AC Circuit Breakers: Fault in the transformer unachomwa na circuit breakers. Pia inatumika kuteua DC link.
Klasifikesheni ya links za HVDC ni kama ifuatavyo:
Inahitaji mwisho mmoja na maji au dunia husaidia kama njia ya kurudi. Ikiwa resistivity ya dunia ni juu, metallic return inatumika.
Double converters of same voltage rating are used in each terminal. The converter junctions are grounded.
Ina zaidi ya mwisho mawili ambayo ina polarity sawa kwa kawaida ni negative. Dunia ni njia ya kurudi.
Inatumika kusambaza zaidi ya viwango viwili na haijamalizika sana.
Mfumo wa Kutuma wa HVDC |
Mfumo wa Kutuma wa HVAC |
Hasara ndogo. |
Hasara ni kubwa kutokana na skin effect na corona discharge |
Regulation ya voltage bora na Uwezo wa kudhibiti. |
Regulation ya voltage na Uwezo wa kudhibiti ni chache. |
Kutuma nguvu zaidi kwa umbali mrefu. |
Kutuma nguvu chache zaidi kuliko mfumo wa HVDC. |
Insulation chache tu inahitajika. |
Insulation zaidi inahitajika. |
Uaminifu ni juu. |
Uaminifu ni chache. |
Interconnection asynchronic ni possible. |
Interconnection asynchronic haipossible. |
|