Transmisi贸n HVDC

<p>Definici贸n: Los sistemas de energ铆a de corriente continua de alto voltaje (HVDC) utilizan CC para la transmisi贸n de energ铆a a granel a largas distancias. Para la transmisi贸n de energ铆a a larga distancia, las l铆neas HVDC son menos costosas y las p茅rdidas son menores en comparaci贸n con la transmisi贸n de CA. Interconecta las redes que tienen diferentes frecuencias y caracter铆sticas.

En la transmisi贸n de CA, ondas alternas de voltaje y corriente viajan en la l铆nea que cambia su direcci贸n cada milisegundo; por lo que se producen p茅rdidas en forma de calor. A diferencia de las l铆neas de CA, las ondas de voltaje y corriente no cambian su direcci贸n en CC. Las l铆neas HVDC aumentan la eficiencia de las l铆neas de transmisi贸n debido a que la energ铆a se transfiere r谩pidamente.

En un sistema combinado de CA y CC, el voltaje de CA generado se convierte en CC en el extremo de env铆o. Luego, el voltaje de CC se invierte a CA en el extremo receptor, con fines de distribuci贸n. As铆, los equipos de conversi贸n e inversi贸n tambi茅n son necesarios en los dos extremos de la l铆nea. La transmisi贸n HVDC es econ贸mica solo para l铆neas de transmisi贸n de larga distancia que tienen una longitud de m谩s de 600 km y para cables subterr谩neos de m谩s de 50 km de longitud.

Índice de contenidos

驴C贸mo funciona el sistema de transmisi贸n HVDC?

En la subestaci贸n generadora, se genera energ铆a de CA que se puede convertir en CC mediante el uso de un rectificador. En la subestaci贸n HVDC o subestaci贸n convertidora, los rectificadores e inversores se colocan en ambos extremos de una l铆nea. La terminal del rectificador cambia la CA a CC, mientras que la terminal del inversor convierte la CC a CA.

La CC fluye con las l铆neas a茅reas y, en el extremo del usuario, nuevamente la CC se convierte en CA mediante el uso de inversores, que se colocan en la subestaci贸n convertidora. La potencia sigue siendo la misma en los extremos de env铆o y recepci贸n de la l铆nea. La CC se transmite a largas distancias porque disminuye las p茅rdidas y mejora la eficiencia.

hvdc-layout-compresorUn sistema que tiene m谩s de dos estaciones convertidoras y una l铆nea de transmisi贸n se denomina “sistema de CC de dos terminales” o “sistema punto a punto”. De manera similar, si la subestaci贸n tiene m谩s de dos estaciones convertidoras y l铆neas de terminales de CC interconectadas, se denomina subestaci贸n de CC multiterminal.

Distancia econ贸mica para l铆neas de transmisi贸n HVDC

Las l铆neas de CC son m谩s baratas que las l铆neas de CA, pero el costo del equipo de terminales de CC es muy alto en comparaci贸n con los cables de terminales de CA (como se muestra en el gr谩fico a continuaci贸n). Por lo tanto, el costo inicial es alto en el sistema de transmisi贸n HVDC y bajo en el sistema AC.

Graph-hvdc-compresorEl punto donde se unen dos curvas se llama distancia de equilibrio. Por encima de la distancia de equilibrio, el sistema HVDC se vuelve m谩s barato. Cambios en la distancia de equilibrio de 500 a 900 km en l铆neas a茅reas de transmisi贸n.

Ventajas de las transmisiones HVDC

  1. Se requiere un n煤mero menor de conductores y aisladores, lo que reduce el costo del sistema en general.
  2. Requiere menos distancia de fase a fase y de tierra a tierra.
  3. Sus torres son menos costosas y m谩s baratas.
  4. La menor p茅rdida de corona es menor en comparaci贸n con las l铆neas de transmisi贸n HVAC de potencia similar.
  5. La p茅rdida de energ铆a se reduce con CC porque se requieren menos l铆neas para la transmisi贸n de energ铆a.
  6. El sistema HVDC utiliza retorno a tierra. Si ocurre alguna falla en un polo, el otro polo con ‘retornos a tierra’ se comporta como un circuito independiente. Esto da como resultado un sistema m谩s flexible.
  7. El HVDC tiene la conexi贸n as铆ncrona entre dos estaciones de CA conectadas a trav茅s de un enlace HVDC; es decir, la transmisi贸n de potencia es independiente de las frecuencias de env铆o a las frecuencias finales de recepci贸n. Por lo tanto, interconecta dos subestaciones con diferentes frecuencias.
  8. Debido a la ausencia de frecuencia en la l铆nea HVDC, no se producen p茅rdidas como el efecto piel y el efecto de proximidad en el sistema.
  9. No genera ni absorbe potencia reactiva. Por lo tanto, no hay necesidad de compensaci贸n de potencia reactiva.
  10. La potencia muy precisa y sin p茅rdidas fluye a trav茅s del enlace de CC.

Desventajas de la transmisi贸n HVDC

  1. Las subestaciones convertidoras se colocan tanto en el extremo de env铆o como en el de recepci贸n de las l铆neas de transmisi贸n, lo que aumenta el costo.
  2. Los terminales del inversor y del rectificador generan arm贸nicos que se pueden reducir mediante el uso de filtros activos que tambi茅n son muy costosos.
  3. Si ocurre una falla en la subestaci贸n de CA, puede resultar en una falla de energ铆a para la subestaci贸n HVDC ubicada cerca de ella.
  4. Los inversores utilizados en las subestaciones convertidoras tienen una capacidad de sobrecarga limitada.
  5. Los disyuntores se utilizan en HVDC para la interrupci贸n de circuitos, lo que tambi茅n es muy costoso.
  6. No tiene transformadores para cambiar los niveles de voltaje.
  7. La p茅rdida de calor se produce en la subestaci贸n convertidora, que debe reducirse mediante el uso del sistema de enfriamiento activo.
  8. El propio enlace HVDC tambi茅n es muy complicado.

Conclusi贸n

Teniendo en cuenta todas las ventajas de la CC, parece que las l铆neas HVDC son m谩s competentes que las l铆neas de CA. Sin embargo, el costo inicial de la subestaci贸n HVDC es muy alto y su equipo de subestaci贸n es bastante complicado. Por lo tanto, para la transmisi贸n a larga distancia es preferible que la energ铆a se genere en CA y, para la transmisi贸n, se convierta en CC y luego nuevamente en AC para uso final. Este sistema es econ贸mico y tambi茅n mejora la eficiencia del sistema.

tambi茅n Ver Diferentes tipos de enlaces HVDC.

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