Zašto koristiti HVDC kabel za prijenos na velike udaljenosti?


U modernom sustavu istosmjernog prijenosa, samo je prijenosna veza istosmjerna, proizvodni sustav i potrošački sustav još uvijek su AC. Na odašiljačkom kraju dalekovoda, izmjenična struja iz izmjeničnog sustava šalje se u ispravljač preko pretvaračkog transformatora u pretvaračkoj stanici. Što mijenja visokonaponsku izmjeničnu struju u visokonaponsku istosmjernu struju i šalje je u istosmjerni dalekovod.

Istosmjerna struja šalje se pretvaraču u pretvaračkoj stanici na prijemnom kraju kroz dalekovod, koji mijenja visokonaponsku istosmjernu snagu u a visokonaponski izmjenični dalekovod. A zatim prenosi snagu u AC sustav kroz pretvarački transformator. U sustavu istosmjernog prijenosa, pretvarač se može natjerati da radi u ispravljenom ili invertiranom stanju upravljanjem pretvarača.

high voltage  dc overhead line manufacturer

HVDC prijenos ima mnoge prednosti u usporedbi s AC prijenosom

1. HVDC dalekovod je znatno ekonomičniji. Pri prijenosu iste snage, žica koja se koristi u istosmjernim dalekovodima je samo 1/2 do 2/3 onoga koji se koristi u prijenosu izmjeničnom strujom. DC dalekovod koristi dvožilni sustav u usporedbi s trožilnim sustavom, trofazni izmjenični prijenos, pri istim uvjetima presjeka žice dalekovoda i gustoće struje. Ako se ne uzme u obzir učinak kože, dalekovoda i izolacijskih materijala može se uštedjeti oko 1/3 iste električne snage.

Ako se uzmu u obzir skin efekt i razni gubici, površina poprečnog presjeka žice koja se koristi za prijenos iste snage izmjenične struje veća je ili jednaka 1.33 puta površina poprečnog presjeka žice koja se koristi za istosmjerni prijenos. Stoga, žica koja se koristi za istosmjerni prijenos je gotovo polovica one koja se koristi za izmjenični prijenos.

U kabelskim dalekovodima, visokonaponski istosmjerni dalekovodi ne stvaraju kapacitivne struje, dok dalekovodi izmjenične struje imaju kapacitivne struje, koji uzrokuju gubitke. U nekim posebnim prilikama, kao na primjer kada dalekovod prolazi kroz tjesnac, Moraju se koristiti DC kabeli.

Zbog koaksijalnog kondenzatora formiranog između jezgre kabela i zemlje, kapacitivna struja praznog hoda izuzetno je značajna u AC visokonaponskom dalekovodu. U istosmjernom dalekovodu, kabelu se ne dodaje kapacitivna struja jer je fluktuacija napona vrlo mala.

3. Kada se koristi istosmjerni prijenos, AC sustav na oba kraja linije ne mora raditi sinkrono, dok izmjenični prijenos mora teći sinkrono. Kada se koristi izmjenični prijenos na velike udaljenosti, postoji značajna razlika u fazi struja na oba kraja izmjeničnog prijenosnog sustava.

Ova dva čimbenika uzrokuju da AC sustav nije sinkroniziran i potrebno ga je prilagoditi složenim i velikim kompenzacijskim sustavom i vrlo sveobuhvatnom tehnologijom. Inače, u opremi se može stvoriti jaka strujna petlja i oštetiti opremu, ili izazvati prekid rada zbog nesinkroniziranog rada.

Kada se istosmjerni dalekovodi koriste za međusobno povezivanje dvaju izmjeničnih sustava, AC mreža na oba kraja može raditi na svojoj frekvenciji i fazi bez sinkronog podešavanja.

istosmjerni dalekovod

4. HVDC sustav prijenosa energije jednostavan je za upravljanje i brz, a gubitak u slučaju kvara je manji nego kod prijenosa izmjeničnom strujom. Ako su dva izmjenična sustava međusobno povezana izmjeničnim vodovima, kada a kratki spoj javlja se na jednoj strani sustava, druga strana mora isporučiti struju kratkog spoja na stranu kvara.

Stoga, sposobnost originalnih prekidača na obje strane sustava da prekinu struju kratkog spoja bit će ugrožena i prekidače je potrebno zamijeniti. Ako su dva izmjenična sustava međusobno povezana istosmjernim dalekovodom. Snaga strujnog kruga može se podesiti brzo i jednostavno zahvaljujući upotrebi silikonski kontroliranih uređaja, struja kratkog spoja isporučena istosmjernom dalekovodom u kratkospojeni izmjenični sustav nije velika. A struja kratkog spoja izmjeničnog sustava na strani kvara gotovo je ista kao kada nema međusobnog povezivanja. Stoga, nije potrebno zamijeniti originalnu sklopku i opremu za dovod struje s obje strane.

5. U projektu HVDC prijenosa, svaki pol je neovisno reguliran i radi bez utjecaja jedan na drugi.

Stoga, kad jedan stup zakaže, samo se pokvareni stup treba isključiti, a drugi stup još uvijek može isporučiti barem 50% moći. Međutim, u dalekovodu izmjenične struje, trajni kvar u bilo kojoj fazi mora rezultirati potpunim prekidom linije.


Pretplatite se!