La transmisión masiva de electricidad en forma de corriente continua a través de largas distancias mediante cables submarinos o líneas de transmisión aéreas es la transmisión de corriente continua de alto voltaje. Este tipo de transmisión se prefiere a la transmisión HVAC para distancias muy largas cuando se considera el costo, las pérdidas y muchos otros factores. Los nombres Superautopista eléctrica o Superautopista de potencia se utilizan a menudo para HVDC.
Sistema de transmisión HVDC
Sabemos que la energía de CA se genera en la estación generadora. Esto debería ser convertido primero en DC. La conversión se hace con la ayuda de un rectificador. La energía de CC fluirá a través de las líneas aéreas. En el extremo del usuario, esta CC tiene que ser convertida en CA. Para ello, un inversor se coloca en el extremo receptor.
Así, habrá un terminal rectificador en un extremo de la subestación HVDC y un terminal inversor en el otro extremo. La potencia del extremo emisor y del extremo usuario será siempre igual (Potencia de entrada = Potencia de salida).
Cuando hay dos estaciones convertidoras en ambos extremos y una sola línea de transmisión se denomina como dos sistemas terminales de corriente continua. Cuando hay dos o más estaciones convertidoras y las líneas de transmisión DC se denomina subestación DC multi-terminal.
Los componentes de la Transmisión del HVDC y su función se explican a continuación.
Convertidores: La conversión de CA a CC y de CC a CA se realiza mediante los convertidores. Esto incluye transformadores y puentes de válvulas.
Reactores de alisado: Cada polo consiste en reactores de alisado que son de inductores conectado en serie con el polo. Se utiliza para evitar los fallos de conmutación que se producen en los inversores, reduce los armónicos y evita la interrupción de la corriente para las cargas.
Electrodos: En realidad son conductores que se utilizan para conectar el sistema a la tierra.
Filtros de Armónicos: Se utiliza para minimizar los armónicos en voltaje y actual de los convertidores utilizados.
DC Lines: Pueden ser cables o líneas aéreas.
Suministros de energía reactiva: La potencia reactiva utilizada por los convertidores podría ser más del 50% del total de la potencia activa transferida. Así que el condensadores en derivación proporcionan esta energía reactiva.
Disyuntores de CA: El falla en el transformador es despejado por el interruptores de circuito…. También se utiliza para desconectar el enlace DC.
Configuraciones del sistema HVDC
La clasificación de los enlaces del HVDC es la siguiente:
Enlaces mono polares
Se requiere un solo conductor y el agua o la tierra actúan como camino de retorno. Si la resistividad de la tierra es alta, se utiliza el retorno metálico.
Enlaces bipolares
En cada terminal se utilizan convertidores dobles del mismo voltaje. Las uniones de los convertidores están conectadas a tierra.
Homo Polar Links
Consiste en más de dos conductores que tiene igual polaridad generalmente negativa. La tierra es el camino de retorno.
Enlaces multi-terminales
Se utiliza para conectar más de dos puntos y se usa raramente.
Comparación de ambos sistemas de transmisión HVAC y HVDC
| Sistema de transmisión HVDC | Sistema de transmisión HVAC |
| Pérdidas bajas. | Las pérdidas son altas debido a la Efecto de la piel y descarga de la corona |
| Mejor regulación del voltaje y capacidad de control. | La regulación del voltaje y la capacidad de control es baja. |
| Transmitir más energía a una distancia mayor. | Transmite menos energía en comparación con un sistema HVDC. |
| Se necesita menos aislamiento. | Se requiere más aislamiento. |
| La fiabilidad es alta. | Baja confiabilidad. |
| La interconexión asíncrona es posible. | La interconexión asíncrona no es posible. |
| Reducción del costo de la línea debido a la disminución de los conductores. | El costo de la línea es alto. |
| Las torres son más baratas, simples y estrechas. | Las torres son más grandes comparadas con el HVDC. |
Desventajas de la transmisión del HVDC
- Se utilizan convertidores con una pequeña capacidad de sobrecarga.
- Los disyuntores, convertidores y filtros de CA son caros, especialmente para la transmisión a pequeñas distancias.
- No hay transformadores para alterar el nivel de voltaje.
- El enlace HVDC es extremadamente complicado.
- Flujo de energía incontrolable.
Aplicación de la transmisión del HVDC
- Cables submarinos y subterráneos
- Interconexiones de la red de CA
- Interconectando el sistema asíncrono
