Hvorfor bruke HVDC-kabel for langdistanseoverføring?

---

I et moderne DC-overføringssystem, bare overføringsforbindelsen er DC, generasjonssystemet og forbrukersystemet er fortsatt AC. Ved sendeenden av overføringslinjen, AC-strømmen fra AC-systemet sendes til likeretteren via omformertransformatoren i omformerstasjonen. Som endrer høyspent vekselstrøm til høyspent likestrøm og sender den til likestrømsoverføringslinjen.

DC-kraften sendes til omformeren i omformerstasjonen ved mottakersiden gjennom overføringslinjen, som endrer høyspent likestrøm til en høyspent vekselstrømledning. Og sender deretter strømmen til AC-systemet gjennom omformertransformatoren. I DC-overføringssystemet, omformeren kan fås til å fungere i rettet eller invertert tilstand ved å kontrollere omformeren.

HVDC-overføring har mange fordeler sammenlignet med AC-overføring

1. HVDC-overføringslinje er betydelig mer økonomisk. Ved overføring av samme kraft, ledningen som brukes i DC-overføringslinjer er bare 1/2 til 2/3 av det som brukes i AC-overføring. DC overføringslinje bruker et to-leder system og sammenlignet med et tre-leder system, trefase AC-overføring, under de samme betingelsene for overføringsledningstverrsnitt og strømtetthet. Hvis hudeffekten ikke vurderes, overføringsledningen og isolasjonsmaterialene kan spares med ca 1/3 av samme elektriske kraft.

Hvis hudeffekt og ulike tap er tatt i betraktning, tverrsnittsarealet til ledningen som brukes til å overføre samme effekt AC er større enn eller lik 1.33 ganger tverrsnittsarealet til ledningen som brukes til DC-overføring. Derfor, ledningen som brukes til DC-overføring er nesten halvparten av den som brukes til AC-overføring.

I kabeloverføringslinjer, høyspente DC-overføringslinjer genererer ikke kapasitive strømmer, mens AC-overføringslinjer har kapasitive strømmer, som forårsaker tap. Ved noen spesielle anledninger, som når overføringslinjen går gjennom sundet, DC-kabler må brukes.

På grunn av koaksialkondensatoren dannet mellom kabelkjernen og jord, den ubelastede kapasitive strømmen er ekstremt betydelig i AC-høyspentoverføringslinjen. I DC-overføringslinjen, det er ingen kapasitiv strøm lagt til kabelen fordi spenningsfluktuasjonen er veldig liten.

3. Når DC-overføring brukes, AC-systemet i begge ender av ledningen trenger ikke å kjøre synkront, mens AC-overføring må kjøre synkront. Når det brukes langdistanse vekselstrømsoverføring, det er en betydelig forskjell i fasen til strømmene i begge ender av AC-overføringssystemet.

Disse to faktorene gjør at AC-systemet er usynkronisert og må justeres med et komplekst og stort kompensasjonssystem og en svært omfattende teknologi. Noe annet, en sterk sløyfestrøm kan dannes i utstyret og skade utstyret, eller forårsake strømbrudd på grunn av usynkronisert drift.

Når DC-overføringslinjer brukes til å koble sammen to AC-systemer, AC-nettet i begge ender kan operere på deres frekvens og fase uten synkron justering.

4. HVDC kraftoverføringssystem er enkelt å kontrollere og raskt, og tapet i tilfelle feil er mindre enn for AC-overføring. Hvis to AC-systemer er sammenkoblet med AC-linjer, når a kortslutning forekommer på den ene siden av systemet, den andre siden må levere kortslutningsstrøm til feilsiden.

Derfor, evnen til de originale kretsbryterne på begge sider av systemet til å kutte av kortslutningsstrømmen vil være truet og kretsbryterne må skiftes. Hvis de to AC-systemene er sammenkoblet med en DC-overføringslinje. Kretseffekten kan justeres raskt og enkelt på grunn av bruk av silisiumkontrollerte enheter, kortslutningsstrømmen levert av DC-overføringslinjen til det kortsluttede AC-systemet er ikke stor. Og kortslutningsstrømmen til AC-systemet på feilsiden er nesten den samme som når det ikke er noen sammenkobling. Derfor, det er ikke nødvendig å bytte ut den originale bryteren og strømførende utstyr på begge sider.

5. I HVDC-overføringsprosjektet, hver stolpe er uavhengig regulert og fungerer uten påvirkning fra hverandre.

Derfor, når en stang svikter, bare den defekte polen må slås ned og den andre polen kan fortsatt levere minst 50% av makten. Imidlertid, i en AC-overføringslinje, en permanent feil i en hvilken som helst fase må resultere i fullstendig linjebrudd.