Uno Uno Lamm è il padre della trasmissione di potenza in corrente continua ad alta tensione (HVDC). È un ingegnere elettrico svedese nato il 22 maggio 1904 in Svezia e morto il 1 giugno 1989 in California. Ha completato i suoi master a 'Stoccolma al Royal Institute of Technology' nel 1927. Alcune delle aziende che forniscono alta tensione Corrente continua I prodotti (HVDC) sono GE Grid Solutions, ABB (ASEA Brown Boveri) Limited, Siemens AG, General Electric Company, ecc. Le trasmissioni sono di diversi tipi come trasmissione aerea, trasmissione sotterranea , trasmissione di potenza alla rinfusa, ecc. L'HVDC è un tipo di trasmissione di potenza utilizzata per trasmettere potenza su lunghe distanze. Questo articolo discute una panoramica di HVDC.
Che cos'è la trasmissione di corrente continua ad alta tensione?
La corrente continua ad alta tensione (HVDC) Potenza di trasmissione viene utilizzato per trasmettere un'enorme potenza su una lunga distanza in genere centinaia di miglia. Quando l'elettricità o energia viene trasportato su una lunga distanza, le alte tensioni vengono utilizzate nella distribuzione di potenza per diminuire le perdite ohmiche. Di seguito viene illustrata una breve spiegazione sulla trasmissione di corrente continua ad alta tensione.
Configurazioni del sistema HVDC
Esistono cinque sistemi di configurazione HVDC: configurazione HVDC monopolare, bipolare, back-to-back, multiterminale e tripolare. La spiegazione di queste configurazioni del sistema HVDC è spiegata brevemente di seguito.
Configurazione del sistema HVDC monopolare
La configurazione del sistema Monopolare HVDC contiene linee di trasmissione DC e due stazioni di conversione. Utilizza un solo conduttore e il percorso di ritorno è fornito da terra o acqua. Di seguito è mostrata la figura della configurazione HVDC monopolare.
configurazioni monopolare ad alta tensione in corrente continua
Configurazione del sistema HVDC bipolare
La configurazione bipolare del sistema di trasmissione HVDC rappresenta una connessione parallela dei due sistemi di trasmissione HVDC monopolari. Utilizza due conduttori uno positivo e un altro negativo. Ogni terminale nel monopolare ha una tensione nominale uguale di due convertitori collegati in serie sul lato CC e la giunzione tra i convertitori è messa a terra. Nei due poli la corrente è uguale e non c'è corrente di terra. Di seguito è mostrata la figura della configurazione HVDC bipolare.
configurazione bipolare-HVDC
Configurazione del sistema HVDC back-to-back
La configurazione del sistema HVDC back-to-back consiste di due stazioni di conversione nella stessa posizione. In questa configurazione, sia il raddrizzatore che l'inverter sono collegati nel circuito CC nello stesso punto e non c'è trasmissione CC nella configurazione del sistema di trasmissione in corrente continua ad alta tensione back-to-back. Di seguito è mostrata la figura della configurazione del sistema HVDC back-to-back.
configurazione back-to-back-HVDC
Configurazione del sistema HVDC multiterminale
La configurazione del sistema HVDC multiterminale consiste in una linea di trasmissione e più di due convertitori collegati in parallelo o in sequenza. In questa configurazione HVDC multiterminale, l'alimentazione viene trasmessa tra due o più sottostazioni CA e la conversione di frequenza è possibile in questa configurazione. Di seguito è mostrata la figura della configurazione del sistema HVDC multiterminale.
configurazione multiterminale HVDC
Configurazione del sistema HVDC tripolare
La configurazione del sistema HVDC tripolare utilizzata per la trasmissione di energia elettrica utilizzando Modular Multilevel Converter (MMC). Di seguito è mostrata la figura della configurazione HVDC tripolare.
VSC-HVDC-configurazione tripolare
Il raddrizzatore e inverter sono costituiti da convertitori MMC trifase a sei bracci a ponte e due valvole di conversione sul lato DC all'interno della struttura di questa configurazione. Questa configurazione è altamente affidabile e questo è il principale vantaggio del tripolare.
Trasmissione HVDC
L'HVDC è un'interconnessione di trasmissione AC e DC. Utilizza i punti positivi delle trasmissioni AC e DC. Le terminologie di base utilizzate nelle trasmissioni di corrente continua ad alta tensione sono: sorgente di generazione CA, trasformatore elevatore, stazione raddrizzatore, stazione inverter, trasformatore riduttore e carico CA. La trasmissione di corrente continua ad alta tensione è mostrata nella figura sottostante.
trasmissione di corrente continua ad alta tensione
Sorgente di generazione CA e trasformatore step-up
Nella sorgente di generazione CA l'alimentazione viene fornita sotto forma di CA. Ora nella sorgente di generazione CA, la potenza è incrementata o la tensione della potenza è aumentata dal trasformatore elevatore. Nel trasformatore elevatore, le tensioni di ingresso sono basse e le tensioni di uscita sono alte.
Stazione di raddrizzatore
C'è un'unità di interconnessione di HVDC nella trasmissione della stazione del raddrizzatore. Nel raddrizzatore abbiamo un alimentatore AC come ingresso e l'alimentatore DC come uscita. Questi raddrizzatori sono messi a terra e l'uscita del raddrizzatore utilizzata su linee di trasmissione aeree di HVDC per la trasmissione a lunga distanza di questa elevata uscita CC e questa elevata uscita CC dal raddrizzatore si trasferisce attraverso una linea CC e fornita agli inverter.
Inverter e trasformatore step-down
Un inverter converte l'alimentazione di ingresso CC in uscita e queste uscite CA vengono fornite al trasformatore stepdown. Nel trasformatore step-down, le tensioni di ingresso sono elevate e le tensioni di uscita diminuiscono di valori sufficienti. I trasformatori DC step-down vengono utilizzati perché ai capi dell'utenza, se vengono fornite o fornite alte tensioni, i dispositivi delle utenze possono subire danni. Quindi dobbiamo diminuire i livelli di tensione impiegando trasformatori step-down. Ora questa tensione AC ridotta può essere fornita ai carichi AC. L'intero sistema cc ad alta tensione è molto efficiente, economico e può fornire energia di massa su una distanza molto lunga.
Confronto tra sistemi di trasmissione HVDC e HVAC
La differenza tra i sistemi di trasmissione HVDC e HVAC è mostrata nella tabella seguente:
| S.NO | HVDC | HVAC |
| 1. | La forma standard di HVDC è 'Corrente continua ad alta tensione' | La forma standard di HVAC è 'Corrente alternata ad alta tensione' |
| Due. | Il tipo di trasmissione in HVDC è corrente continua | Il tipo di trasmissione in HVAC è corrente alternata |
| 3. | Le perdite complessive in HVDC sono elevate | Le perdite complessive in HVAC sono basse |
| Quattro. | Il costo della trasmissione è basso in HVDC | Il costo della trasmissione è elevato in HVAC |
| 5. | Il costo delle apparecchiature in corrente continua ad alta tensione è elevato | Il costo delle apparecchiature in corrente alternata ad alta tensione è basso |
| 6. | In alta tensione, è possibile controllare la corrente continua | In alta tensione, la corrente alternata non può essere controllata |
| 7. | Le trasmissioni in HVDC sono bidirezionali | Le trasmissioni in HVAC sono unidirezionali |
| 8. | Le perdite della corona sono inferiori in HVDC rispetto a HVAC | Le perdite della corona sono maggiori in HVAC |
| 9. | L'effetto pelle nell'HVDC è molto inferiore rispetto all'HVAC | L'effetto pelle nell'HVAC è maggiore |
| 10. | Le perdite della guaina sono inferiori in HVDC | Le perdite della guaina sono maggiori in HVDC |
| undici. | La regolazione della tensione e la capacità di controllo sono migliori in HVDC rispetto a HVAC | C'è una regolazione a bassa tensione e capacità di controllo in HVAC |
| 12. | Le necessità di isolamento in HVDC sono inferiori | La necessità di isolamento è più in HVAC |
| 13. | Rispetto all'HVAC l'affidabilità è elevata in HVDC | L'affidabilità è bassa in HVAC |
| 14. | Esiste la possibilità di interconnessione asincrona in corrente continua ad alta tensione | Non c'è possibilità di interconnessione asincrona in corrente alternata ad alta tensione |
| quindici. | Il costo della linea è basso in HVDC | Il costo della linea è elevato in HVAC |
| 16. | Il costo delle torri non è elevato e le dimensioni delle torri non sono grandi in HVDC rispetto a HVAC | In HVAC le dimensioni delle torri sono grandi |
Vantaggi e svantaggi della corrente continua ad alta tensione
I vantaggi della trasmissione in corrente continua ad alta tensione sono
- La carica attuale è assente
- Nessuna vicinanza e nessun effetto pelle
- Nessun problema di stabilità
- A causa delle ridotte perdite dielettriche, la capacità di trasporto di corrente del cavo HVDC è elevata
- Rispetto alla trasmissione CA, le interferenze radio e la perdita di potenza della corona sono inferiori
- Sono necessari meno dispositivi isolanti
- rispetto ad AC le sovratensioni di commutazione sono inferiori in DC
- Non ci sono effetti Ferranti
- Regolazione del voltaggio
Gli svantaggi della trasmissione in corrente continua ad alta tensione sono
- Costoso
- Complesso
- Difetti di alimentazione
- Provoca disturbi radio
- Messa a terra difficile
- Il costo di installazione è elevato
Applicazioni della corrente continua ad alta tensione
Le applicazioni della trasmissione in corrente continua ad alta tensione sono
- Attraversamenti d'acqua
- Interconnessioni asincrone
- Trasferimenti di potenza di massa a lunga distanza
- Cavi sotterranei
In questo articolo, il Trasmissione CC ad alta tensione vengono discussi vantaggi, svantaggi, applicazioni e confronto tra i sistemi di trasmissione HVDC e HVAC. Ecco una domanda per te, come identificare i guasti nella trasmissione ad alta tensione CC (HVDC)?
Domande frequenti
1). Cosa è considerato CC ad alta tensione?
I cavi o fili considerati ad alta tensione su una tensione di esercizio di 600 volt
2). Linee elettriche ad alta tensione AC o DC?
Le linee elettriche ad alta tensione sono in corrente alternata (AC) perché le perdite di resistenza sono basse nei cavi o fili
3). Perché la tensione CC viene trasmessa ad alta tensione?
Non ci sono problemi di stabilità e anche nessuna difficoltà nella sincronizzazione in DC. Rispetto ai sistemi AC i sistemi DC sono più efficienti quindi il costo dei conduttori, isolatori e torri è basso
4). Quale è meglio AC o DC?
Rispetto alla corrente alternata la corrente continua è migliore perché è più efficiente e presenta minori perdite di linea.
5). Cosa si intende per alta tensione?
Quando viene utilizzata più energia dalla stessa quantità di corrente, si dice che sia alta tensione e la gamma di alta tensione è da 30 a 1000 V CA o da 60 a 1500 V CC. Alcuni dei prodotti ad alta tensione sono trasformatori di potenza, interruttori, ecc
