En Uno Lamm är far till High Voltage Direct Current (HVDC) kraftöverföring. Han är en svensk elektroingenjör född den 22 maj 1904 i Sverige och dog den 1 juni 1989 i Kalifornien. Han avslutade sin magisterexamen i ”Stockholm vid Royal Institute of Technology” 1927. Några av de företag som tillhandahåller högspänning Likström (HVDC) -produkter är GE Grid Solutions, ABB (ASEA Brown Boveri) Limited, Siemens AG, General Electric Company, etc. Överföringarna är av olika slag, såsom överföring, underjordisk överföring , kraftöverföring etc. HVDC är en typ av kraftöverföring som används för att överföra kraft över långa sträckor. Denna artikel diskuterar en översikt av HVDC.
Vad är högspännings likströmsöverföring?
Högspännings likström (HVDC) Kraftöverföring används för att sända enorm kraft över långa sträckor, vanligtvis hundratals mil. När elen eller kraft transporteras över ett långt avstånd, används de höga spänningarna i kraftfördelningen för att minska de ohmiska förlusterna. Nedan beskrivs en kort förklaring om likströmsöverföring med hög spänning.
HVDC-systemkonfigurationer
Det finns fem HVDC-konfigurationssystem, nämligen monopolär, bipolär, back-to-back, multiterminal & tripolär HVDC-konfiguration. Förklaringen till dessa HVDC-systemkonfigurationer förklaras kort nedan.
Monopolär HVDC-systemkonfiguration
Den monopolära HVDC-systemkonfigurationen innehåller likströmsledningar och två omvandlarstationer. Den använder bara en ledare och returvägen tillhandahålls av marken eller vattnet. Figuren för monopolär HVDC-konfiguration visas nedan.
monopolära högspänning-likström-konfigurationer
Bipolär HVDC-systemkonfiguration
Den bipolära konfigurationen av HVDC-överföringssystemet representerar en parallellanslutning av de två monopolära HVDC-överföringssystemen. Den använder två ledare, en är positiv och en annan är negativ. Varje terminal i monopolaren har en lika märkspänning på två omvandlare som är anslutna på DC-sidan i serie och korsningen mellan omvandlarna är jordad. I de två polerna är strömmen lika och det finns ingen jordström. Figuren för bipolär HVDC-konfiguration visas nedan.
bipolär-HVDC-konfiguration
Back-to-Back HVDC-systemkonfiguration
Back-to-back HVDC-systemkonfigurationen består av två omvandlarstationer på samma plats. I den här konfigurationen är både likriktaren och växelriktaren ansluten i DC-slingan på samma plats och det finns ingen DC-överföring i back-to-back-högspännings-likströmöverföringssystemkonfigurationen. Back-to-back HVDC-systemkonfigurationssiffran visas nedan.
back-to-back-HVDC-konfiguration
Multiterminal HVDC-systemkonfiguration
Den multiterminala HVDC-systemkonfigurationen består av överföringsledning och mer än två omvandlare anslutna parallellt eller i följd. I denna multiterminala HVDC-konfiguration sänds effekten mellan två eller flera växelströmsstationer och frekvensomvandlingen är möjlig i denna konfiguration. Figuren för konfiguration av multiterminal HVDC-systemet visas nedan.
multiterminal-HVDC-konfiguration
Tripolar HVDC-systemkonfiguration
Den tripolära HVDC-systemkonfigurationen som används för överföring av el med hjälp av MMC (Modular Multilevel Converter). Figuren för den tripolära HVDC-konfigurationen visas nedan.
VSC-HVDC-tripolär-konfiguration
De likriktare och växelriktare består av trefasiga MMC-MMC-omvandlare och två omvandlarventiler på DC-sidan inom strukturen för denna konfiguration. Denna konfiguration är mycket tillförlitlig och detta är den största fördelen med tripolar.
HVDC-överföring
HVDC är en sammankoppling av växelström och likström. Den använder positiva punkter för både växelström och likström. De grundläggande terminologierna som används i högspännings-likströmsöverföringar är växelströmskällor, en steg-upp-transformator, likriktarstation, växelriktarstation, nedtransformator och växelström. Likströmsöverföringen med hög spänning visas i figuren nedan.
högspänning-likströmsöverföring
AC-genererande källa och steg-upp-transformator
I den växelströmsgenererande källan matas strömmen i form av växelström. Nu i växelströmsgenererande källa är effekten ökad eller spänningen i effekten ökas av steg-upp-transformatorn. I steg-upp-transformatorn är ingångsspänningarna låga och utgångsspänningarna är höga.
Likriktarstation
Det finns en sammankopplingsenhet av HVDC i likriktarstationsöverföringen. I likriktaren har vi en växelströmsförsörjning som ingång och likströmsförsörjningen som utgång. Dessa likriktare är jordade och utgången från likriktaren används på överliggande överföringsledningar för HVDC för långdistansöverföring av denna höga likströmsutgång och denna höga likströmsutgång från likriktaren överförs genom en likströmsledning och levereras till växelriktare.
Omvandlare och steg-ner-transformator
En växelriktare omvandlar likströmsingångsförsörjningen till utgången och dessa växelströmsutgångar matas till stepdown-transformatorn. I nedstegstransformatorn är ingångsspänningarna höga och utgångsspänningarna minskar med tillräckliga värden. DC-nedtransformatorerna används eftersom konsumenterna kan få skada vid höga spänningar, om högspänningar tillhandahålls eller levereras. Så vi måste sänka spänningsnivåerna genom att använda trapptransformatorer. Nu kan denna nedströms växelspänning matas till växelströmslasterna. Hela detta högspännings DC-system är mycket effektivt, kostnadseffektivt och kan leverera bulkeffekt över mycket långa sträckor.
Jämförelse av HVDC- och HVAC-överföringssystem
Skillnaden mellan HVDC- och HVAC-överföringssystem visas i nedanstående tabell:
S.NO | HVDC | HVAC |
1. | Standardformen för HVDC är 'High Voltage Direct Current' | Standardformen för HVAC är 'High Voltage Alternate Current' |
två. | Transmissionstypen i HVDC är likström | Transmissionstypen i HVAC är växelström |
3. | Totala förluster i HVDC är höga | Totala förluster i HVAC är låga |
Fyra. | Kostnaden för överföring låg i HVDC | Kostnaden för överföring hög i VVS |
5. | Kostnaden för utrustning i likspänning med hög spänning är hög | Kostnaden för utrustning i högspänning växelström är låg |
6. | I högspänning kan likström styras | I högspänning kan växelström inte styras |
7. | Överföring i HVDC är dubbelriktad | Överföring i HVAC är enkelriktad |
8. | Koronaförlusterna är mindre i HVDC jämfört med HVAC | Koronaförlusterna är mer i HVAC |
9. | Hudeffekten i HVDC är mycket mindre jämfört med HVAC | Hudeffekten i HVAC är mer |
10. | Mantelförlusterna är mindre i HVDC | Mantelförlusterna är mer i HVDC |
elva. | Spänningsregleringen och kontrollförmågan är bättre i HVDC jämfört med HVAC | Det finns en lågspänningsreglering och styrförmåga i HVAC |
12. | Behovet av isolering i HVDC är mindre | Behovet av isolering är mer i HVAC |
13. | Jämfört med HVAC är tillförlitligheten hög i HVDC | Tillförlitligheten är låg i HVAC |
14. | Det finns en möjlighet till asynkron sammankoppling i likspänning med hög spänning | Det finns ingen möjlighet till asynkron sammankoppling i högspänningsväxelström |
femton. | Linjekostnaden är låg i HVDC | Linjekostnaden är hög i HVAC |
16. | Kostnaden för torn är inte dyr och storleken på tornen är inte stora i HVDC jämfört med VVS | I HVAC är tornens storlek stor |
Fördelar och nackdelar med högspännings likström
Fördelarna med högspänning likströmsöverföring är
- Nuvarande laddning saknas
- Ingen närhet och ingen hudeffekt
- Inget stabilitetsproblem
- På grund av minskade dielektriska förluster är HVDC-kabelns nuvarande bärförmåga stor
- Jämfört med växelströmsöverföring är radiostörningar och koronaförluster mindre
- Mindre isoleringsanordningar krävs
- jämfört med växelström är omkopplingarna lägre i likström
- Det finns inga Ferranti-effekter
- Spänningsreglering
Nackdelarna med högspännings likströmsöverföring är
- Dyr
- Komplex
- Strömfel
- Orsakar radiobrus
- Svår jordning
- Installationskostnaden är hög
Tillämpningar av högspännings likström
Tillämpningarna för högspännings likströmöverföring är
- Vattenkorsningar
- Asynkrona sammankopplingar
- Långväga kraftöverföringar
- Underjordiska kablar
I denna artikel har Högspännings DC-transmission fördelar, nackdelar, applikationer och jämförelse av HVDC- och HVAC-överföringssystem diskuteras. Här är en fråga till dig, hur man identifierar felen i High Voltage DC (HVDC) transmission?
Vanliga frågor
1). Vad anses vara högspännings DC?
Kablarna eller ledningarna betraktades som högspänning över en arbetsspänning på 600 volt
2). Högspänningsledningar AC eller DC?
Högspänningsledningarna är växelström (AC) eftersom motståndsförlusterna är låga i kablarna eller ledningarna
3). Varför överförs likspänning vid högspänning?
Det finns inga stabilitetsproblem och inga synkroniseringsproblem i DC. Jämfört med AC-system är DC-systemen effektivare, därför är ledarna, isolatorerna och tornen låga
4). Vilket är bättre AC eller DC?
Jämfört med växelström är likströmmen bättre eftersom den är effektivare och har lägre ledningsförluster.
5). Vad menas med högspänning?
När mer energi används från samma ström, sägs det vara en högspänning och området för högspänning är från 30 till 1000 VAC eller 60 till 1500 VDC. Några av högspänningsprodukterna är strömtransformatorer, växlar osv