Transmisión de Corriente Directa de Alta Tensión
Definición de Transmisión HVDC
La transmisión HVDC es el método de transmitir electricidad en forma de corriente continua (CC) a largas distancias utilizando cables submarinos o líneas aéreas.
Conversión y Componentes
El sistema de transmisión HVDC utiliza rectificadores e inversores para convertir la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC) y viceversa, con componentes como reactancias de suavizado y filtros armónicos para garantizar la estabilidad y reducir las interferencias.
Sistema de Transmisión HVDC
Sabemos que la energía eléctrica en CA se genera en la estación de generación. Esta debe convertirse primero en CC. La conversión se realiza con la ayuda de un rectificador. La energía en CC fluirá a través de las líneas aéreas. En el extremo del usuario, esta CC debe convertirse nuevamente en CA. Para este 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 en el extremo de envío y en el 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 dos terminales de CC. Cuando hay dos o más estaciones de conversión y líneas de transmisión de CC, se denomina subestación de CC de múltiples terminales.
A continuación, se explican los componentes del sistema de transmisión HVDC y sus funciones.
Convertidores: La conversión de CA a CC y de CC a CA se realiza mediante los convertidores. Incluye transformadores y puentes de válvulas.
Reactancias de Suavizado: Cada polo consta de reactancias de suavizado, que son inductores conectados en serie con el polo. Se utilizan para evitar fallos de conmutación en los inversores, reducir armónicos y evitar la interrupción de la corriente para las cargas.
Electrodos: Son conductores que se utilizan para conectar el sistema a tierra.
Filtros Armónicos: Se utilizan para minimizar los armónicos en el voltaje y la 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 puede ser más del 50% de la potencia activa total transferida. Por lo tanto, los capacitores shunt proporcionan esta potencia reactiva.
Interruptores de Circuito de CA: El fallo en el transformador se resuelve mediante los interruptores de circuito. También se utilizan para desconectar el enlace de CC.
Tipos de Enlaces
Enlace Monopolar
Enlace Bipolar
Enlace Homopolar
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 retorno metálico.
Se utilizan dobles convertidores de la misma tensión nominal en cada terminal. Las uniones de los convertidores están a tierra.
Consta de más de dos conductores que generalmente tienen la misma polaridad, negativa. El suelo es el camino de retorno.
Enlaces de Múltiples Terminales
Se utiliza para conectar más de dos puntos y rara vez se usa.
Comparación de los Sistemas de Transmisión HVAC y HVDC
Ventajas de Eficiencia
Se utilizan convertidores con pequeña capacidad de sobrecarga.
Los interruptores de circuito, los convertidores y los filtros de CA son caros, especialmente para la transmisión a pequeñas distancias.
No se necesitan transformadores para alterar el nivel de tensión.
El enlace HVDC es extremadamente complicado.
Flujo de potencia no controlable.
Aplicaciones Prácticas
Cables submarinos y subterráneos
Interconexiones de redes de CA
Interconexión de sistemas asíncronos
