En Uno Lamm er far til HVDC-kraftoverførsel. Han er en svensk elektroingeniør født den 22. maj 1904 i Sverige og døde den 1. juni 1989 i Californien. Han afsluttede sine mestre i 'Stockholm ved Royal Institute of Technology' i 1927. Nogle af de virksomheder, der leverer højspænding Jævnstrøm (HVDC) produkter er GE Grid Solutions, ABB (ASEA Brown Boveri) Limited, Siemens AG, General Electric Company osv. Transmissionerne er af forskellige typer, såsom overhead transmission, underjordisk transmission , bulk-kraftoverførsel osv. HVDC er en type kraftoverførsel, der bruges til at transmittere strøm over lange afstande. Denne artikel diskuterer en oversigt over HVDC.
Hvad er højspænding jævnstrømstransmission?
Højspændings jævnstrøm (HVDC) Kraftoverførsel bruges til transmission af enorm kraft over en lang afstand, typisk hundreder af miles. Når elektricitet eller strøm transporteres over en lang afstand, bruges de høje spændinger til strømfordeling for at mindske de ohmske tab. En kort forklaring om højspænding jævnstrømstransmission forklares nedenfor.
HVDC-systemkonfigurationer
Der er fem HVDC-konfigurationssystemer, nemlig monopolær, bipolar, back-to-back, multiterminal og tripolar HVDC-konfiguration. Forklaringen på disse HVDC-systemkonfigurationer forklares kort nedenfor.
Monopolær HVDC-systemkonfiguration
Den monopolære HVDC-systemkonfiguration indeholder DC-transmissionslinjer og to konverterstationer. Den bruger kun en leder, og returvejen leveres af jorden eller vandet. Figuren med monopolær HVDC-konfiguration er vist nedenfor.
monopolære højspænding-jævnstrøm-konfigurationer
Bipolar HVDC-systemkonfiguration
Den bipolære konfiguration af HVDC-transmissionssystemet repræsenterer en parallel forbindelse mellem de to monopolære HVDC-transmissionssystemer. Den bruger to ledere, den ene er positiv og den anden er negativ. Hver terminal i den monopolære har en lige nominel spænding på to omformere, der er forbundet på DC-siden i serie, og forbindelsen mellem omformerne er jordforbundet. I de to poler er strømmen lig, og der er ingen jordstrøm. Figuren for bipolar HVDC-konfiguration er vist nedenfor.
bipolar-HVDC-konfiguration
Back-to-Back HVDC-systemkonfiguration
Back-to-back HVDC-systemkonfigurationen består af to konverterstationer samme sted. I denne konfiguration er både ensretter og inverteren forbundet i DC-sløjfen samme sted, og der er ingen DC-transmission i back-to-back højspænding jævnstrømstransmissionssystemkonfiguration. Back-to-back HVDC-systemkonfigurationsfiguren er vist nedenfor.
back-to-back-HVDC-konfiguration
Multiterminal HVDC-systemkonfiguration
Den multiterminale HVDC-systemkonfiguration består af transmissionslinje og mere end to konvertere forbundet parallelt eller i rækkefølge. I denne multiterminal HVDC-konfiguration transmitterer effekten mellem to eller flere vekselstrømsstationer, og frekvensomdannelsen er mulig i denne konfiguration. Figuren med multiterminal HVDC-systemkonfiguration er vist nedenfor.
multiterminal-HVDC-konfiguration
Tripolar HVDC-systemkonfiguration
Den tripolære HVDC-systemkonfiguration, der anvendes til transmission af elektricitet ved hjælp af MMC (Modular Multilevel Converter). Figuren med tripolar HVDC-konfiguration er vist nedenfor.
VSC-HVDC-tripolar-konfiguration
Det ensretter og inverter består af trefasede MMC MMC-omformere og to konverterventiler på jævnstrømsiden inden for denne konfigurations struktur. Denne konfiguration er meget pålidelig, og dette er den største fordel ved tripolar.
HVDC transmission
HVDC er en sammenkobling af AC og DC transmission. Den anvender positive punkter i både AC- og DC-transmissioner. De grundlæggende terminologier, der anvendes i transmissioner med høj spænding med jævnstrøm, er AC-genererende kilde, en step-up transformer, ensretterstation, inverterstation, step-down transformer og AC-belastning. Højspænding jævnstrømstransmission er vist i nedenstående figur.
højspænding-jævnstrømstransmission
AC-genererende kilde- og step-up-transformer
I den vekselstrømsgenererende kilde leveres strømmen i form af vekselstrøm. Nu i vekselstrømsgenererende kilde forstærkes strømmen, eller spændingen forstærkes af step-up transformeren. I step-up transformeren er indgangsspændinger lave, og udgangsspændingerne er høje.
Ensretterstation
Der er en sammenkoblingsenhed af HVDC i ensretterstationens transmission. I ensretteren har vi en AC-strømforsyning som input og DC-strømforsyningen som output. Disse ensrettere er jordforbundne, og udgangen fra ensretteren anvendes på overføringsledninger af HVDC til langdistanceoverførsel af dette høje jævnstrømsudgang, og dette høje jævnstrømsudgang fra ensretter overføres gennem en jævnstrømsledning og leveres til invertere.
Invertere og Step-Down Transformer
En inverter konverterer DC-indgangsforsyningen til udgangen, og disse AC-udgange leveres til stepdown-transformeren. I den nedadgående transformator er indgangsspændingerne høje, og udgangsspændingerne falder med tilstrækkelige værdier. DC-nedtransformatorerne anvendes, fordi der ved forbrugerens ender leveres eller leveres høje spændinger, så kan forbrugernes enheder få skade. Så vi er nødt til at sænke spændingsniveauerne ved at benytte step-down transformere. Nu kan denne nedadgående vekselspænding leveres til vekselstrømsbelastningerne. Hele dette højspændings DC-system er meget effektivt, omkostningseffektivt og kan levere bulkeffekt over en meget lang afstand.
Sammenligning af HVDC- og HVAC-transmissionssystemer
Forskellen mellem HVDC- og HVAC-transmissionssystemer vises i nedenstående tabel:
S.NO | HVDC | HVAC |
1. | Standardformen for HVDC er 'High Voltage Direct Current' | Standardformen for HVAC er 'High Voltage Alternate Current' |
to. | Transmissionstypen i HVDC er jævnstrøm | Transmissionstypen i HVAC er vekselstrøm |
3. | Samlede tab i HVDC er høje | Samlede tab i HVAC er lave |
Fire. | Omkostningerne ved transmission er lave i HVDC | Omkostningerne ved transmission er høje i HVAC |
5. | Omkostningerne ved udstyr i højspændings jævnstrøm er høje | Omkostningerne ved udstyr i vekselstrøm med høj spænding er lave |
6. | I højspænding kan jævnstrøm styres | I højspænding kan vekselstrøm ikke styres |
7. | Transmission i HVDC er tovejs | Transmission i HVAC er ensrettet |
8. | Koronatabene er mindre i HVDC sammenlignet med HVAC | Koronatabene er mere i HVAC |
9. | Hudeffekten i HVDC er meget mindre sammenlignet med HVAC | Hudeffekten i HVAC er mere |
10. | Skede tab er mindre i HVDC | Skede tab er mere i HVDC |
elleve. | Spændingsreguleringen og kontrolevnen er bedre i HVDC sammenlignet med HVAC | Der er lavspændingsregulering og kontrolevne i HVAC |
12. | Behovet for isolering i HVDC er mindre | Behovet for isolering er mere i HVAC |
13. | Sammenlignet med HVAC er pålideligheden høj i HVDC | Pålideligheden er lav i HVAC |
14. | Der er mulighed for asynkron sammenkobling i højspændings jævnstrøm | Der er ingen mulighed for asynkron sammenkobling i vekselstrøm med høj spænding |
femten. | Linjeomkostningerne er lave i HVDC | Linjeomkostningerne er høje i HVAC |
16. | Omkostningerne ved tårne er ikke dyre, og tårnernes størrelse er ikke stor i HVDC sammenlignet med HVAC | I HVAC er tårnernes størrelse stor |
Fordele og ulemper ved højspændings jævnstrøm
Fordelene ved højspænding jævnstrømstransmission er
- Nuværende opladning er fraværende
- Ingen nærhed og ingen hudeffekt
- Intet stabilitetsproblem
- På grund af reducerede dielektriske tab er HVDC-kabelets nuværende bæreevne stor
- Sammenlignet med vekselstrømstransmission er radiointerferens og koronatabstab mindre
- Der kræves mindre isoleringsanordninger
- sammenlignet med vekselstrøm er omskifterne lavere i jævnstrøm
- Der er ingen Ferranti-effekter
- Spændingsregulering
Ulemperne ved højspænding jævnstrømstransmission er
- Dyrt
- Kompleks
- Strømfejl
- Forårsager radiostøj
- Vanskelig jordforbindelse
- Installationsomkostningerne er høje
Anvendelser af højspændings jævnstrøm
Anvendelserne af højspænding jævnstrømstransmission er
- Vandkrydsninger
- Asynkrone samtrafik
- Langdistance overførsel af bulk kraft
- Underjordiske kabler
I denne artikel er Højspænding DC transmission fordele, ulemper, applikationer og sammenligningen af HVDC og HVAC-transmissionssystemer diskuteres. Her er et spørgsmål til dig, hvordan man identificerer fejlene i High Voltage DC (HVDC) transmission?
Ofte stillede spørgsmål
1). Hvad betragtes som højspændings DC?
Kablerne eller ledningerne betragtes som højspænding over en driftsspænding på 600 volt
2). Højspændingsledninger AC eller DC?
Højspændingsledningerne er vekselstrøm (AC), fordi modstandstabet er lavt i kablerne eller ledningerne
3). Hvorfor transmitteres jævnspænding ved høj spænding?
Der er ingen stabilitetsproblemer og heller ingen problemer med synkronisering i DC. Sammenlignet med AC-systemer er jævnstrømssystemerne mere effektive, hvorfor omkostningerne ved ledere, isolatorer og tårne er lave
4). Hvilket er bedre AC eller DC?
Sammenlignet med vekselstrøm er jævnstrømmen bedre, fordi den er mere effektiv og har lavere linjetab.
5). Hvad menes med højspænding?
Når der bruges mere energi fra den samme mængde strøm, siges det at være en høj spænding, og området med høj spænding er fra 30 til 1000 VAC eller 60 til 1500 VDC. Nogle af højspændingsprodukterne er strømtransformatorer, omskiftere osv