Yüksek Gerilimli Doğrudan Akım ile Aktarım

HVDC ile İletim Tanımı

HVDC iletim, denizaltı kabloları veya hava yolları kullanarak DC formunda elektriği uzun mesafeler boyunca iletmek yöntemidir.

 Dönüşüm ve Bileşenler

HVDC iletim sistemi, AC'yi DC'ye ve tam tersi dönüştürmek için dikdörtgenleştiriciler ve inverterler kullanır. Stabiliteyi sağlayıp gürültüyü azaltmak için düzeltme reaktörleri ve harmonik filtreler gibi bileşenler de kullanılır.

 HVDC İletim Sistemi

Biliyoruz ki, AC güç jenerasyon istasyonlarında üretilir. Bu önce DC'ye dönüştürülmelidir. Dönüştürme dikdörtgenleştirici yardımıyla yapılır. DC güç hava yolları üzerinden akar. Kullanıcı ucunda bu DC, AC'ye dönüştürülmelidir. Bu amaçla, alıcı ucunda bir inverter yerleştirilir.

 Bu nedenle, HVDC alt istasyonun bir ucunda bir dikdörtgenleştirici terminali ve diğer ucunda bir inverter terminali olacak. Gönderici ucu ve kullanıcı ucu güçleri her zaman eşit olacaktır (Giriş Gücü = Çıkış Gücü).

 Her iki uçta iki dönüştürücü istasyonu olduğunda ve tek bir iletim hattı varsa, bu iki uçlu DC sistem olarak adlandırılır. İki veya daha fazla dönüştürücü istasyonu ve DC iletim hattı olduğunda ise çok uçlu DC alt istasyon olarak adlandırılır.

HVDC iletim sisteminin bileşenleri ve işlevleri aşağıda açıklanmıştır.

Dönüştürücüler: AC'den DC'ye ve DC'den AC'ye dönüşüm dönüştürücüler tarafından yapılır. Bu, transformatorlar ve valve köprüleri içerir.

Düzeltme Reaktörleri: Her pol, seride bağlı indüktörler olan düzeltme reaktörlerini içerir. Inverterlerde meydana gelen komütasyon başarısızlıklarını önlemek, harmonikleri azaltmak ve yükler için akım kesintisini önlemek için kullanılır.

Elektrotlar: Aslında, sistemi toprağa bağlamak için kullanılan iletkenlerdir.

Harmonik Filtreler: Kullanılan dönüştürücülerin gerilim ve akımındaki harmonikleri minimize etmek için kullanılır.

 DC Hatları: Kablolar veya hava yolları olabilir.

Reaktif Güç Kaynakları: Dönüştürücüler tarafından kullanılan reaktif güç, aktif güçten %50'nin üzerinde olabilir. Bu nedenle, şunt kapasitörler bu reaktif gücü sağlar.

AC Devre Kesicileri: Transformatördeki arızalar devre kesiciler tarafından temizlenir. Ayrıca, DC bağlantısını kesmek için de kullanılır.

Bağlantı Türleri

• Mono-polar Bağlantı

• Bi-polar Bağlantı

• Homopolar Bağlantı

 Tek bir iletken gereklidir ve su veya toprak geri dönüş yolu olarak görev yapar. Eğer toprak direnci yüksekse, metali geri dönüş kullanılır.

Her uçta aynı gerilim sınıfına sahip çift dönüştürücüler kullanılır. Dönüştürücü bağlantı noktaları topraklanır.

 Genellikle negatif olan eşit polariteye sahip iki den fazla iletkeni içerir. Toprak, geri dönüş yoludur.

Çok Uçlu Bağlantılar

İki den fazla noktayı bağlamak için kullanılır ve nadiren kullanılır.

Hem HVAC hem de HVDC İletim Sistemlerinin Karşılaştırması

 Verimlilik Avantajları

• Küçük aşırı yük kapasiteli dönüştürücüler kullanılır.

• Devre kesiciler, dönüştürücüler ve AC filtreler özellikle kısa mesafe iletimi için pahalıdır.

• Gerilim seviyesini değiştirmek için transformatör yoktur.

• HVDC bağlantısı son derece karmaşıktır.

• Kontrol edilemez güç akışı.

Pratik Uygulamalar

• Denizaltı ve yeraltı kabloları

• AC ağ bağlantıları

• Asenkron sistemlerin birbirine bağlanması