Hva er høyspent likestrømstransmisjon: Fordeler og ulemper

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





En Uno Lamm er far til HVDC-kraftoverføring. Han er en svensk elektroingeniør født 22. mai 1904 i Sverige og døde 1. juni 1989 i California. Han fullførte sine mestere i “Stockholm ved Royal Institute of Technology” i 1927. Noen av selskapene som leverer høyspenning Likestrøm (HVDC) -produkter er GE Grid Solutions, ABB (ASEA Brown Boveri) Limited, Siemens AG, General Electric Company, etc. Overføringene er av forskjellige typer, for eksempel overføring, underjordisk overføring , kraftoverføring osv. HVDC er en type kraftoverføring som brukes til å overføre kraft over lange avstander. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over HVDC.

Hva er høyspennings likestrømstransmisjon?

Høyspennings likestrøm (HVDC) Kraftoverføring brukes til å overføre enorm kraft over lang avstand, vanligvis hundrevis av miles. Når strømmen eller makt transporteres over lang avstand, brukes de høye spenningene i kraftfordeling for å redusere de ohmske tapene. En kort forklaring om høyspenningstrømoverføring er forklart nedenfor.




HVDC-systemkonfigurasjoner

Det er fem HVDC-konfigurasjonssystemer, nemlig monopolær, bipolar, rygg-til-rygg, multiterminal og tripolar HVDC-konfigurasjon. Forklaringen på disse HVDC-systemkonfigurasjonene forklares kort nedenfor.

Monopolær HVDC-systemkonfigurasjon

Den monopolære HVDC-systemkonfigurasjonen inneholder DC-overføringslinjer og to omformerstasjoner. Den bruker bare en leder og returveien er gitt av bakken eller vannet. Figuren for monopolær HVDC-konfigurasjon er vist nedenfor.



Monopolær høyspenning likestrømskonfigurasjon

monopolære høyspennings-likestrøm-konfigurasjoner

Bipolar HVDC-systemkonfigurasjon

Den bipolare konfigurasjonen av HVDC-overføringssystemet representerer en parallellforbindelse av de to monopolære HVDC-overføringssystemene. Den bruker to ledere, en er positiv og en annen er negativ. Hver terminal i den monopolære har en lik nominell spenning på to omformere som er koblet på DC-siden i serie, og krysset mellom omformerne er jordet. I de to polene er strømmen lik og det er ingen jordstrøm. Figuren for bipolar HVDC-konfigurasjon er vist nedenfor.

bipolar-hvdc-konfigurasjon

bipolar-HVDC-konfigurasjon

Back-to-Back HVDC System Configuration

Back-to-back HVDC-systemkonfigurasjonen består av to omformerstasjoner på samme sted. I denne konfigurasjonen er både likeretter og omformeren koblet til DC-sløyfen på samme sted, og det er ingen DC-overføring i systemkonfigurasjonen for høyspenning med jevn strømoverføring. Back-to-back HVDC-systemkonfigurasjonstallet er vist nedenfor.


back-to-back-hvdc-konfigurasjon

back-to-back-HVDC-konfigurasjon

Multiterminal HVDC-systemkonfigurasjon

Den multiterminale HVDC-systemkonfigurasjonen består av overføringslinje og mer enn to omformere koblet parallelt eller i sekvens. I denne multiterminale HVDC-konfigurasjonen overføres effekten mellom to eller flere vekselstrømstasjoner, og frekvensomformingen er mulig i denne konfigurasjonen. Figuren for konfigurasjon av multiterminal HVDC-systemet er vist nedenfor.

multiterminal-hvdc-konfigurasjon

multiterminal-HVDC-konfigurasjon

Tripolar HVDC-systemkonfigurasjon

Den tripolare HVDC-systemkonfigurasjonen som brukes til overføring av strøm ved hjelp av MMC (Modular Multilevel Converter). Figuren for tripolar HVDC-konfigurasjon er vist nedenfor.

vsc-hvdc-tripolar-konfigurasjon

VSC-HVDC-tripolar-konfigurasjon

De likeretter og inverter består av trefasede MMC MMC-omformere og to omformerventiler på DC-siden i strukturen til denne konfigurasjonen. Denne konfigurasjonen er svært pålitelig, og dette er den største fordelen med tripolar.

HVDC-overføring

HVDC er en sammenkobling av AC- og DC-overføring. Den benytter positive punkter i både vekselstrøm og likestrøm. De grunnleggende terminologiene som brukes i høyspenningsoverføringer med likestrøm, er vekselstrømgenererende kilde, en trappetransformator, likeretterstasjon, inverterstasjon, nedstrømstransformator og vekselstrøm. Høyspenningsoverføringen er vist i figuren nedenfor.

Høyspennings likestrømstransmisjon

høyspenning-likestrømoverføring

AC-genererende kilde- og trinn-opp-transformator

I vekselstrømgenererende kilde leveres strømmen i form av vekselstrøm. Nå i vekselstrømgenererende kilde økes kraften, eller spenningen til kraften trappes opp av opptransformatoren. I step-up transformatoren er inngangsspenningene lave og utgangsspenningene høye.

Likeretter stasjon

Det er en sammenkoblingsenhet av HVDC i likeretterstasjonens overføring. I likeretteren har vi en vekselstrømforsyning som inngang og likestrømforsyningen som utgang. Disse likeretterne er jordet, og utgangen fra likeretteren brukes på overliggende overføringslinjer for HVDC for langdistanseoverføring av denne høye DC-utgangen, og denne høye DC-utgangen fra likeretter overføres gjennom en DC-linje og leveres til omformere.

Omformere og trinnvis transformator

En omformer konverterer DC-inngangsstrømforsyningen til utgangen, og disse AC-utgangene leveres til trinntrafttransformatoren. I nedtrapp-transformatoren er inngangsspenningene høye og utgangsspenningene reduseres med tilstrekkelige verdier. DC-nedtransformatorene brukes fordi forbrukernes ender kan få skade hvis høyspenninger blir gitt eller leveres. Så vi må redusere spenningsnivåene ved å benytte trinnvise transformatorer. Nå kan denne nedtrappede vekselspenningen tilføres vekselstrømslastene. Hele dette høyspennings DC-systemet er veldig effektivt, kostnadseffektivt og kan levere bulkeffekt over en veldig lang avstand.

Sammenligning av HVDC og HVAC overføringssystemer

Forskjellen mellom HVDC og HVAC overføringssystemer er vist i tabellen nedenfor:

S.NO HVDC VVS
1. Standardformen for HVDC er 'High Voltage Direct Current'Standardformen for HVAC er 'High Voltage Alternate Current'
to. Overføringstypen i HVDC er likestrømOverføringstypen i HVAC er vekselstrøm
3. Totale tap i HVDC er høyeTotale tap i HVAC er lave
Fire. Kostnaden for overføring er lav i HVDCKostnaden for overføring høy i VVS
5. Kostnaden for utstyr i høyspennings likestrøm er høyKostnadene ved utstyr i vekselstrøm med høy spenning er lave
6. I høyspenning kan likestrøm styresI høyspenning kan ikke vekselstrøm styres
7. Overføring i HVDC er toveisOverføring i HVAC er ensrettet
8. Koronatapene er mindre i HVDC sammenlignet med HVACKoronatapene er mer i HVAC
9. Hudeffekten i HVDC er veldig mindre sammenlignet med HVACHudeffekten i HVAC er mer
10. Skjede tap er mindre i HVDCSkjede tap er mer i HVDC
elleve. Spenningsreguleringen og styringsevnen er bedre i HVDC sammenlignet med HVACDet er lavspenningsregulering og reguleringsevne i HVAC
12. Behovet for isolasjon i HVDC er mindreBehovet for isolasjon er mer i VVS
1. 3. Sammenlignet med HVAC er påliteligheten høy i HVDCPåliteligheten er lav i HVAC
14. Det er en mulighet for asynkron sammenkobling i likestrøm med høy spenningDet er ingen mulighet for asynkron sammenkobling i høyspennings vekselstrøm
femten. Linjekostnaden er lav i HVDCLinjekostnaden er høy i VVS
16. Kostnadene for tårn er ikke dyre, og størrelsen på tårnene er ikke stor i HVDC sammenlignet med HVACI HVAC er størrelsen på tårnene stor

Fordeler og ulemper ved høyspennings likestrøm

Fordelene med høyspenningstrømoverføring er

  • Nåværende lading er fraværende
  • Ingen nærhet og ingen hudeffekt
  • Ingen stabilitetsproblemer
  • På grunn av reduserte dielektriske tap er strømkapasiteten til HVDC-kabelen stor
  • Sammenlignet med vekselstrømoverføring er radioforstyrrelser og korona strømtap mindre
  • Det kreves mindre isolasjonsenheter
  • sammenlignet med vekselstrøm er svitsjene lavere i DC
  • Det er ingen Ferranti-effekter
  • Spenningsregulering

Ulempene med høyspenningstrømoverføring er

  • Dyrt
  • Kompleks
  • Strømfeil
  • Forårsaker radiostøy
  • Vanskelig jording
  • Installasjonskostnadene er høye

Anvendelser av høyspennings likestrøm

Bruksområdene til høyspenningsoverføring er

  • Vannoverganger
  • Asynkrone sammenkoblinger
  • Langdistanse kraftoverføringer
  • Underjordiske kabler

I denne artikkelen, den Høyspennings DC-overføring fordeler, ulemper, applikasjoner og sammenligning av HVDC og HVAC-transmisjonssystemer blir diskutert. Her er et spørsmål til deg, hvordan du kan identifisere feilene i høyspenning DC (HVDC) -overføring?

Vanlige spørsmål

1). Hva regnes som høyspennings DC?

Kablene eller ledningene betraktes som høyspenning over en driftsspenning på 600 volt

2). Høyspenningsledninger AC eller DC?

Høyspenningsledningene er vekselstrøm (AC) fordi motstandstapene er lave i kablene eller ledningene

3). Hvorfor overføres likestrøm ved høyspenning?

Det er ingen stabilitetsproblemer og heller ingen problemer med synkronisering i DC. Sammenlignet med AC-systemer er DC-systemene mer effektive, og kostnadene for ledere, isolatorer og tårn er lave

4). Hvilken er bedre AC eller DC?

Sammenlignet med vekselstrøm er likestrøm bedre fordi den er mer effektiv og har lavere linjetap.

5). Hva menes med høyspenning?

Når mer energi brukes fra samme mengde strøm, sies det å være en høyspenning, og høyspenningsområdet er fra 30 til 1000 VAC eller 60 til 1500 VDC. Noen av høyspenningsproduktene er transformatorer, brytere osv