Transmissão de Corrente Contínua de Alta Tensão

Definição de Transmissão HVDC

A transmissão HVDC é o método de transmitir eletricidade em forma de corrente contínua (CC) por longas distâncias usando cabos submarinos ou linhas aéreas.

 Conversão e Componentes

O sistema de transmissão HVDC usa retificadores e inversores para converter CA em CC e vice-versa, com componentes como reatores de suavização e filtros harmônicos para garantir estabilidade e reduzir interferências.

 Sistema de Transmissão HVDC

Sabemos que a energia elétrica em CA é gerada na estação de geração. Isso deve ser convertido primeiro em CC. A conversão é feita com a ajuda de um retificador. A energia em CC fluirá através das linhas aéreas. No extremo do usuário, essa CC deve ser convertida novamente 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 no extremo de envio e no extremo do usuário será sempre igual (Potência de Entrada = Potência de Saída).

 Quando há duas estações conversoras em ambas as extremidades 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 de múltiplos terminais.

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. São usados para evitar falhas de comutação nos inversores, reduzir harmônicos e evitar a interrupção da corrente para as cargas.

Eletrodos: Eles são condutores que são usados para conectar o sistema à terra.

Filtros Harmônicos: São usados para minimizar os harmônicos na tensão e corrente dos conversores utilizados.

 Linhas DC: Pode ser cabos ou linhas aéreas.

Fornecimento de Potência Reativa: A potência reativa usada pelos conversores pode ser mais de 50% da potência ativa total transferida. Portanto, os capacitores shunt fornecem essa potência reativa.

Disjuntores de Circuito AC: As falhas no transformador são eliminadas pelos disjuntores. Também são usados para desconectar o link DC.

Tipos de Links

• Link Monopolar

• Link Bipolar

• Link Homopolar

 É necessário um condutor único e a água ou o solo atuam como o caminho de retorno. Se a resistividade do solo for alta, é usado um retorno metálico.

Conversores duplos com a mesma tensão nominal são usados em cada terminal. As junções dos conversores estão aterradas.

 Consiste em mais de dois condutores que geralmente têm a mesma polaridade, normalmente negativa. O solo é o caminho de retorno.

Links Multiterminais

É usado para conectar mais de dois pontos e raramente é utilizado.

Comparação entre os Sistemas de Transmissão HVAC e HVDC

 Vantagens de Eficiência

• São usados conversores com pequena capacidade de sobrecarga.

• Disjuntores, conversores e filtros AC são caros, especialmente para transmissões de curtas distâncias.

• Não há transformadores para alterar o nível de tensão.

• O link HVDC é extremamente complexo.

• Fluxo de potência incontrolável.

Aplicações Práticas

• Cabos subaquáticos e subterrâneos

• Interconexões de redes AC

• Interconexão de sistemas assíncronos