Transmisión de corrente directa de alta tensión

Definición de transmisión HVDC

A transmisión HVDC é o método de transmitir electricidade en forma DC sobre grandes distancias utilizando cabos submarinos ou liñas aéreas.

 Conversión e componentes

O sistema de transmisión HVDC usa rectificadores e inversores para converter AC en DC e viceversa, con compoñentes como reactores de alisado e filtros harmónicos para asegurar a estabilidade e reducir a interferencia.

 Sistema de transmisión HVDC

Sabemos que a enerxía eléctrica AC xénerase na estación xeradora. Isto debe ser primeiro convertido en DC. A conversión fáise coa axuda dun rectificador. A enerxía eléctrica DC fluirá polas liñas aéreas. No final do usuario, esta DC ten que ser convertida en AC. Para ese propósito, colócase un inversor no extremo receptor.

 Así, haverá un terminal de rectificador nun extremo da subestación HVDC e un terminal de inversor no outro extremo. A potencia do extremo emisor e do extremo do usuario será sempre igual (Potencia de entrada = Potencia de saída).

 Cando hai dúas estacións de conversión nos dous extremos e unha soa liña de transmisión denomínase sistemas DC de dous terminais. Cando hai dúas ou máis estacións de conversión e liñas de transmisión DC denomínase subestación DC de múltiples terminais.

Os compoñentes do sistema de transmisión HVDC e as súas funcións explicanse a continuación.

Conversores: A conversión de AC a DC e de DC a AC fáese polos conversores. Inclúen transformadores e pontes de válvulas.

Reactores de alisado: Cada polo consta de reactores de alisado que son inductores conectados en serie co polo. Úsanse para evitar fallos de conmutación nos inversores, reducir harmónicos e evitar a interrupción da corrente para as cargas.

Electrodos: Son condutores que úsanse para conectar o sistema á terra.

Filtros harmónicos: Úsanse para minimizar os harmónicos na tensión e corrente dos conversores utilizados.

 Liñas DC: Poden ser cabos ou liñas aéreas.

Suministros de potencia reactiva: A potencia reactiva usada polos conversores pode ser máis do 50% da potencia activa total transferida. As condensadoras en paralelo proporcionan esta potencia reactiva.

Interruptores de circuito AC: O fallo no transformador limítase co interruptores de circuito. Tamén úsanse para desconectar o enlace DC.

Tipos de enlaces

• Enlace monopolar

• Enlace bipolar

• Enlace homopolar

 Require un solo conductor e a auga ou o terreo actúan como a ruta de retorno. Se a resistividade do terreo é alta, úsase un retorno metálico.

Úsanse dobles conversores do mesmo nivel de tensión en cada terminal. As xuncións dos conversores están aterradas.

 Consta de máis de dous conductores que teñen xeralmente polaridade negativa. O terreo é a ruta de retorno.

Enlaces de múltiples terminais

Úsase para conectar máis de dous puntos e raramente se utiliza.

Comparación entre os sistemas de transmisión HVAC e HVDC

 Ventaxas de eficiencia

• Úsanse conversores con pequena capacidade de sobrecarga.

• Os interruptores de circuito, conversores e filtros AC son caros, especialmente para a transmisión a pequenas distancias.

• Non hai transformadores para alterar o nivel de tensión.

• O enlace HVDC é extremadamente complexo.

• Fluxo de potencia non controlable.

Aplicacións prácticas

• Cabos submarinos e subterráneos

• Interconexións de redes AC

• Interconexión de sistemas asincrónicos