Mis on kõrgepinge alalisvooluülekanne: eelised ja puudused

Mis on kõrgepinge alalisvooluülekanne: eelised ja puudused

Uno Lamm on kõrgepinge alalisvoolu (HVDC) jõuülekande isa. Ta on Rootsi elektriinsener, sündinud 22. mail 1904 Rootsis ja surnud 1. juunil 1989 Californias. Magistrid lõpetasid ta 1927. aastal Stockholmis Kuninglikus Tehnoloogiainstituudis. Mõned ettevõtted, mis pakuvad kõrgepinget Alalisvool (HVDC) tooted on GE Grid Solutions, ABB (ASEA Brown Boveri) Limited, Siemens AG, General Electric Company jne. Ülekandeid on erinevat tüüpi, näiteks õhuliin, maa-alune ülekanne , lahtine jõuülekanne jne. HVDC on üks jõuülekande tüüp, mida kasutatakse jõu edastamiseks pikkadel vahemaadel. Selles artiklis käsitletakse HVDC ülevaadet.



Mis on kõrgepinge alalisvooluülekanne?

Kõrgepinge alalisvool (HVDC) Jõuülekanne kasutatakse tohutu jõu edastamiseks pika vahemaa taga, tavaliselt sadu miile. Kui elekter või võim transporditakse pika vahemaa tagant, kasutatakse kõrgepingeid elektrienergia jaotamisel oomiliste kadude vähendamiseks. Lühikest selgitust kõrgepinge alalisvoolu edastamise kohta selgitatakse allpool.


HVDC süsteemi konfiguratsioonid

HVDC konfigureerimissüsteeme on viis, nimelt monopolaarne, bipolaarne, tagurpidi, multiterminaalne ja kolmepoolne HVDC konfiguratsioon. Nende HVDC-süsteemi konfiguratsioonide selgitust selgitatakse lühidalt allpool.





Ühepolaarne HVDC süsteemi konfiguratsioon

HVDC monopolaarne konfiguratsioon sisaldab alalisvoolu ülekandeliini ja kahte muundurijaama. See kasutab ainult ühte juhti ja tagasitee tagab maa või vesi. Monopolaarse HVDC konfiguratsiooni joonis on näidatud allpool.

Monopolaarse kõrgepinge alalisvoolu konfiguratsioon

monopolaarsed-kõrgepinge-alalisvoolu konfiguratsioonid



Bipolaarse HVDC süsteemi konfiguratsioon

HVDC ülekandesüsteemi bipolaarne konfiguratsioon tähistab kahe monopolaarse HVDC ülekandesüsteemi paralleelset ühendust. See kasutab kahte juhti, millest üks on positiivne ja teine ​​negatiivne. Igal monopolaari klemmil on võrdne nimipinge kahest muundurist, mis on alalisvoolu küljel järjestikku ühendatud ja muundurite vaheline ristmik on maandatud. Kahes pooluses on vool võrdne ja maavool puudub. Bipolaarse HVDC konfiguratsiooni joonis on näidatud allpool.

bipolaarne-hdv-konfiguratsioon

bipolaarne-HVDC-konfiguratsioon

HVDC süsteemi konfigureerimine

HVDC süsteemi konfiguratsioon koosneb kahest muundurijaamast samas kohas. Selles konfiguratsioonis on nii alaldi kui ka inverter ühendatud alalisvoolu ahelasse ja alalisvoolu ülekannet alalisvoolu kõrgepinge alalisvoolu ülekandesüsteemi konfiguratsioonis pole. HVDC süsteemi konfiguratsiooni joonis on näidatud allpool.


back-to-back-hvdc-konfiguratsioon

HVDC-konfiguratsioon

Mitmeterminalise HVDC süsteemi konfiguratsioon

HVDC mitmeterminaliline konfiguratsioon koosneb ülekandeliinist ja enam kui kahest paralleelselt või järjestikku ühendatud muundurist. Selles mitmeterminalises HVDC konfiguratsioonis edastab võimsus kahe või enama vahelduvvoolu alajaama vahel ja sageduse muundamine on selles konfiguratsioonis võimalik. Multiterminal HVDC süsteemi konfiguratsiooni joonis on näidatud allpool.

multiterminal-hvdc-konfiguratsioon

multiterminal-HVDC-konfiguratsioon

Tripolaarse HVDC süsteemi konfiguratsioon

Kolmepoolne HVDC süsteemi konfiguratsioon, mida kasutatakse elektrienergia edastamiseks modulaarse mitmetasandilise muunduri (MMC) abil. Kolmepoolse HVDC konfiguratsiooni joonis on näidatud allpool.

vsc-hvdc-tripolaarne konfiguratsioon

VSC-HVDC-kolmepoolne konfiguratsioon

The alaldi ja inverter koosnevad kolmefaasilistest kuuest sillavarrast MMC muunduritest ja kahest muundurklapist alalisvoolu poolel selle konfiguratsiooni struktuuris. See konfiguratsioon on ülimalt usaldusväärne ja see on tripolaari peamine eelis.

HVDC ülekanne

HVDC on vahelduvvoolu ja alalisvoolu ülekande ühendamine. Selles kasutatakse nii vahelduvvoolu kui ka alalisvoolu ülekannete positiivseid punkte. Kõrgepinge alalisvoolu ülekannetes kasutatavad põhiterminid on vahelduvvoolu genereeriv allikas, astmelist trafot, alaldi jaama, inverterjaama, astmelist trafot ja vahelduvvoolu koormust. Kõrgepinge alalisvoolu ülekanne on näidatud alloleval joonisel.

Kõrgepinge alalisvoolu ülekanne

kõrgepinge-alalisvoolu ülekanne

Vahelduvvoolu genereeriv allikas ja kiirendatud trafo

Vahelduvvoolu genereerivas toiteallikas antakse toide vahelduvvoolu kujul. Nüüd on vahelduvvoolu genereerivas allikas võimsust suurendav trafo või võimsuse pinge suurendatakse astmelise trafo abil. Astmelises trafos on sisendpinged madalad ja väljundpinged suured.

Alaldi jaam

Alaldi jaama ülekandes on HVDC ühendusseade. Alaldis on meil sisendiks vahelduvvoolu toide ja väljundina alalisvoolu toiteallikas. Need alaldid on maandatud ja alaldi väljundit kasutatakse HVDC õhuliinidel selle suure alalisvoolu väljundi kaugülekandeks ja alaldi kõrge alalisvoolu väljund edastatakse alalisvooluliini kaudu ja antakse inverteritele.

Inverterid ja astmelised trafod

Inverter muundab alalisvoolu sisendtoite väljundiks ja need vahelduvvoolu väljundid tarnitakse astmelist trafot. Astmelises trafos on sisendpinged suured ja väljundpinge väheneb piisavate väärtuste võrra. Alalisvoolu alalisvoolutrafosid kasutatakse seetõttu, et kõrgepinge pakkumisel või tarnimisel võivad tarbija otsad kahjustada tarbijate seadmeid. Seega peame vähendama pingetasemeid, kasutades astmelisi trafosid. Nüüd saab selle alandatud vahelduvpinge anda vahelduvvoolu koormustele. Kogu see kõrgepinge alalisvoolusüsteem on väga tõhus, kulutõhus ja suudab varustada voolu väga pika vahemaa tagant.

HVDC ja HVAC ülekandesüsteemide võrdlus

HVDC ja HVAC ülekandesüsteemide erinevus on näidatud järgmises tabelis:

S.NO HVDC HVAC
1. HVDC tüüpvorm on kõrgepinge alalisvoolHVAC-i tüüpvorm on kõrgepinge vahelduvvool
kaks. HVDC ülekande tüüp on alalisvoolHVAC-i ülekande tüüp on vahelduvvool
3. HVDC üldkaod on suuredHVAC üldine kadu on madal
Neli. Ülekandekulud HVDC-s madaladÜlekande maksumus on kõrge HVAC-süsteemis
5. Kõrgepinge alalisvooluseadmete maksumus on kõrgeKõrgepinge vahelduvvoolu seadmete maksumus on madal
6. Kõrgepinge korral saab juhtida alalisvoolu võimsustKõrgepinge korral ei saa vahelduvvoolu võimsust juhtida
7. Ülekanne HVDC-s on kahesuunalineÜlekanne HVAC-is on ühesuunaline
8. Koroonakadud on HVDC-s võrreldes HVAC-ga väiksemadKoroonakadud on rohkem HVAC-is
9. HVDC-s on naha mõju HVAC-ga võrreldes väga väikeHVAC-i nahaefekt on rohkem
10. HVDC-s on ümbriskadud väiksemadKestakadud on rohkem HVDC-s
üksteist. Pinge reguleerimine ja juhtimisvõime on HVDC-s paremad kui HVAC-isHVAC-is on madalpinge reguleerimise ja juhtimise võime
12. HVDC isolatsioonivajadus on väiksemSoojustusvajadus on rohkem HVAC-is
13. HVAC-ga võrreldes on töökindlus HVDC-s kõrgeHVAC-i töökindlus on madal
14. Kõrgepinge alalisvoolus on võimalik asünkroonne ühendamineKõrgepinge vahelduvvoolus ei ole asünkroonse ühendamise võimalust
viisteist. Liini maksumus on HVDC-s madalLiini maksumus on HVAC-is kõrge
16. Tornide maksumus pole kallis ja tornide suurus pole HVDC-s võrreldes HVAC-iga suurHVAC-s on tornide mõõtmed suured

Kõrgepinge alalisvoolu eelised ja puudused

Kõrgepinge alalisvoolu ülekande eelised on

  • Praegune laadimine puudub
  • Puudub lähedus ja naha mõju
  • Stabiilsusprobleeme pole
  • Vähendatud dielektriliste kadude tõttu on HVDC-kaabli praegune kandevõime suur
  • Võrreldes vahelduvvoolu ülekandega on raadiohäired ja koroona võimsuskadu väiksemad
  • Vaja on vähem isoleerivaid seadmeid
  • võrreldes vahelduvvooluga on lülituspinged alalisvoolus madalamad
  • Ferranti efekte pole
  • Pinge reguleerimine

Kõrgepinge alalisvoolu ülekande puudused on

  • Kallis
  • Kompleksne
  • Vooluvead
  • Põhjustab raadiomüra
  • Raske maandus
  • Paigaldamiskulud on kõrged

Kõrgepinge alalisvoolu rakendused

Kõrgepinge alalisvoolu ülekande rakendused on

  • Veeteed
  • Asünkroonsed ühendused
  • Pika vahemaaga jõuülekanded
  • Maa-alused kaablid

Selles artiklis on Kõrgepinge alalisvooluülekanne arutatakse HVDC ja HVAC ülekandesüsteemide eeliseid, puudusi, rakendusi ja võrdlust. Siin on teile küsimus, kuidas tuvastada kõrgepinge DC (HVDC) ülekande rikkeid?

KKK

1). Mida peetakse kõrgepinge alalisvooluks?

Kaablid või juhtmed loetakse kõrgepingeks üle 600 volti tööpinge

2). Kõrgepingeliinid AC või DC?

Kõrgepingeliinid on vahelduvvoolu (AC), kuna kaablites või juhtmetes on takistuskaod väikesed

3). Miks edastatakse alalispinge kõrgepingel?

Alalisvoolus pole stabiilsusprobleeme ja ka sünkroonimise probleeme. Võrreldes vahelduvvoolusüsteemidega on alalisvoolusüsteemid tõhusamad, mistõttu juhtmete, isolaatorite ja tornide maksumus on madal

4). Kumb on parem vahelduvvool või alalisvool?

Võrreldes vahelduvvooluga on alalisvool parem, kuna see on efektiivsem ja väiksema liinikaoga.

5). Mida mõeldakse kõrgepinge all?

Kui samast vooluhulgast kasutatakse rohkem energiat, on see väidetavalt kõrgepinge ja kõrgepinge vahemik on 30 kuni 1000 VAC või 60 kuni 1500 VDC. Mõned kõrgepingetooted on võimsustrafod, lülitid jne