Uno Lamm ir augstsprieguma līdzstrāvas (HVDC) enerģijas pārraides tēvs. Viņš ir zviedru elektroinženieris, dzimis 1904. gada 22. maijā Zviedrijā un miris 1989. gada 1. jūnijā Kalifornijā. Maģistrus viņš pabeidza 1927. gadā Stokholmā Karaliskajā Tehnoloģiskajā institūtā. Daži no uzņēmumiem, kas nodrošina augstspriegumu Līdzstrāva (HVDC) produkti ir GE Grid Solutions, ABB (ASEA Brown Boveri) Limited, Siemens AG, General Electric Company utt. Pārraides ir dažāda veida, piemēram, gaisvadu pārvade, pazemes pārraide , lielapjoma enerģijas pārvade utt. HVDC ir viens no enerģijas pārvades veidiem, ko izmanto enerģijas pārraidīšanai lielos attālumos. Šajā rakstā ir apskatīts HVDC pārskats.
Kas ir augstsprieguma tiešās strāvas pārraide?
Augstsprieguma līdzstrāva (HVDC) Elektropārvade tiek izmantots milzīgas jaudas pārraidīšanai lielā attālumā, parasti simtiem jūdžu. Kad elektrība vai jauda tiek transportēts lielā attālumā, augstie spriegumi tiek izmantoti enerģijas sadalē, lai samazinātu omiskos zudumus. Īss paskaidrojums par augstsprieguma līdzstrāvas pārraidi ir paskaidrots zemāk.
HVDC sistēmas konfigurācijas
Ir piecas HVDC konfigurācijas sistēmas, proti, monopolārā, bipolārā, aizmugurējā, daudzterminālā un trīspolārā HVDC konfigurācija. Šo HVDC sistēmu konfigurāciju skaidrojums ir īsumā paskaidrots zemāk.
Monopolārās HVDC sistēmas konfigurācija
HVPC monopolārā konfigurācija satur līdzstrāvas pārvades līnijas un divas pārveidotāju stacijas. Tas izmanto tikai vienu vadītāju, un atgriešanās ceļu nodrošina zeme vai ūdens. Monopolārā HVDC konfigurācijas attēls ir parādīts zemāk.
monopolāras-augstsprieguma-līdzstrāvas-konfigurācijas
Bipolārā HVDC sistēmas konfigurācija
HVDC pārvades sistēmas bipolārā konfigurācija apzīmē abu monopolāro HVDC pārraides sistēmu paralēlu savienojumu. Tas izmanto divus vadītājus, viens ir pozitīvs, bet otrs - negatīvs. Katram monopolārā spailei ir vienāds divu pārveidotāju nominālais spriegums, kas sērijveidā ir pievienoti līdzstrāvas pusē, un krustojums starp pārveidotājiem ir iezemēts. Divos polos strāva ir vienāda un nav zemējuma strāvas. Bipolārā HVDC konfigurācijas attēls ir parādīts zemāk.
bipolārā-HVDC konfigurācija
HVDC sistēmas konfigurācija
HVDC sistēmas konfigurācija sastāv no divām pārveidotāju stacijām vienā un tajā pašā vietā. Šajā konfigurācijā gan taisngriezis, gan invertors ir pievienoti līdzstrāvas lokam tajā pašā vietā, un augstsprieguma līdzstrāvas tiešās strāvas pārvades sistēmas konfigurācijā nav līdzstrāvas pārraides. HVDC sistēmas konfigurācijas attēls ir parādīts zemāk.
back-to-back-HVDC konfigurācija
Daudzterminālu HVDC sistēmas konfigurācija
HVDC daudzterminālu konfigurācija sastāv no pārvades līnijas un vairāk nekā diviem pārveidotājiem, kas savienoti paralēli vai secīgi. Šajā daudzterminālu HVDC konfigurācijā jauda tiek pārraidīta starp divām vai vairākām maiņstrāvas apakšstacijām, un šajā konfigurācijā ir iespējama frekvences pārveidošana. Multiterminal HVDC sistēmas konfigurācijas attēls ir parādīts zemāk.
daudzterminālu-HVDC konfigurācija
Tripolārā HVDC sistēmas konfigurācija
Tripolārā HVDC sistēmas konfigurācija, ko izmanto elektroenerģijas pārvadei, izmantojot moduļu daudzlīmeņu pārveidotāju (MMC). Tripolārā HVDC konfigurācijas attēls ir parādīts zemāk.
VSC-HVDC-tripolārā konfigurācija
The taisngriezis un invertors sastāv no trīsfāzu sešu tiltu sviru MMC pārveidotājiem un diviem pārveidotāju vārstiem līdzstrāvas pusē šīs konfigurācijas struktūrā. Šī konfigurācija ir ļoti uzticama, un tā ir galvenā tripolārā priekšrocība.
HVDC pārraide
HVDC ir maiņstrāvas un līdzstrāvas pārvades starpsavienojums. Tajā tiek izmantoti gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas pārraides pozitīvie punkti. Augstsprieguma līdzstrāvas pārraides galvenās terminoloģijas ir maiņstrāvas ģenerēšanas avots, pakāpeniskais transformators, taisngrieža stacija, invertora stacija, pazeminošais transformators un maiņstrāvas slodze. Augstsprieguma līdzstrāvas pārraide ir parādīta zemāk redzamajā attēlā.
augstsprieguma līdzstrāvas pārraide
Maiņstrāvas ģenerators un pastiprinošais transformators
Maiņstrāvas ģeneratora avotā strāva tiek piegādāta maiņstrāvas veidā. Tagad maiņstrāvas ģeneratora avotā jauda ir palielināta vai strāvas spriegums ir palielināts ar pakāpenisko transformatoru. Paaugstinātajā transformatorā ieejas spriegums ir zems, un izejas spriegums ir augsts.
Taisngriežu stacija
Taisngrieža stacijas pārraidei ir HVDC starpsavienojuma vienība. Taisngriezī mums ir maiņstrāvas avots kā ieeja un līdzstrāvas padeve kā izeja. Šie taisngrieži ir iezemēti, un taisngrieža izeja tiek izmantota HVDC gaisvadu pārvades līnijās šīs augstas līdzstrāvas izejas tālsatiksmes pārraidei, un šī taisngrieža augstā līdzstrāvas izeja tiek pārsūtīta pa līdzstrāvas līniju un piegādāta invertoriem.
Invertori un pazeminošais transformators
Invertors pārveido līdzstrāvas ieejas barošanas avotu izvadē, un šīs maiņstrāvas izejas tiek piegādātas pakāpeniskajam transformatoram. Pārejas transformatorā ieejas spriegums ir augsts, un izejas spriegums samazinās par pietiekamu vērtību. Līdzstrāvas pārveidotāji tiek izmantoti, jo patērētāja galos, ja tiek nodrošināts vai piegādāts augstspriegums, patērētāju ierīces var sabojāt. Tāpēc mums jāsamazina sprieguma līmeņi, izmantojot pazeminošus transformatorus. Tagad šo pazemināto maiņstrāvas spriegumu var piegādāt maiņstrāvas slodzēm. Visa šī augstsprieguma līdzstrāvas sistēma ir ļoti efektīva, rentabla un var piegādāt lieljaudas enerģiju ļoti lielā attālumā.
HVDC un HVAC pārraides sistēmu salīdzinājums
Starpība starp HVDC un HVAC pārvades sistēmām ir parādīta zemāk esošajā tabulā:
S.NO | HVDC | HVAC |
1. | HVDC standarta forma ir “Augstsprieguma līdzstrāva” | HVAC standarta forma ir “Augstsprieguma maiņstrāva” |
divi. | Pārraides veids HVDC ir tiešā strāva | Pārraides veids HVAC ir maiņstrāva |
3. | Kopējie zaudējumi HVDC ir lieli | Kopējie HVAC zaudējumi ir zemi |
Četri. | Pārraides izmaksas ir zemas HVDC | Pārraides izmaksas ir augstas HVAC |
5. | Augstas sprieguma līdzstrāvas aprīkojuma izmaksas ir augstas | Aprīkojuma izmaksas augstsprieguma maiņstrāvā ir zemas |
6. | Augstspriegumā var kontrolēt līdzstrāvas jaudu | Augstspriegumā maiņstrāvas jaudu nevar kontrolēt |
7. | Pārraide HVDC ir divvirzienu | Pārraide HVAC ir vienvirziena |
8. | Koronijas zudumi HVDC ir mazāki nekā HVAC | Koronijas zudumi vairāk ir HVAC |
9. | Ādas efekts HVDC ir ļoti mazāks, salīdzinot ar HVAC | Ādas efekts HVAC ir vairāk |
10. | Apvalka zudumi HVDC ir mazāki | Apvalka zaudējumi vairāk ir HVDC |
vienpadsmit. | Sprieguma regulēšana un vadības spēja ir labāka HVDC, salīdzinot ar HVAC | HVAC ir zema sprieguma regulēšanas un vadības spēja |
12. | HVDC izolācijas nepieciešamība ir mazāka | Izolācijas nepieciešamība vairāk ir HVAC |
13. | Salīdzinot ar HVAC, HVDC uzticamība ir augsta | HVAC uzticamība ir zema |
14. | Augsta sprieguma līdzstrāvā ir iespējama asinhrona savstarpēja savienošana | Augstsprieguma maiņstrāvā nav iespējams asinhroni savienot |
piecpadsmit. | Līnijas izmaksas ir zemas HVDC | Līnijas izmaksas ir augstas HVAC |
16. | Torņu izmaksas nav dārgas, un torņu izmērs HVDC nav liels, salīdzinot ar HVAC | HVAC torņu izmērs ir liels |
Augstsprieguma līdzstrāvas priekšrocības un trūkumi
Augstsprieguma līdzstrāvas pārvades priekšrocības ir
- Pašreizējā uzlāde nav
- Nav tuvuma un nav ādas efekta
- Nav stabilitātes problēmu
- Samazinātu dielektrisko zudumu dēļ pašreizējā HVDC kabeļa nestspēja ir liela
- Salīdzinot ar maiņstrāvas pārraidi, radio traucējumi un koronijas jaudas zudumi ir mazāki
- Nepieciešamas mazāk izolācijas ierīces
- salīdzinot ar maiņstrāvu, komutācijas pārspriegumi ir zemāki līdzstrāvā
- Ferranti efektu nav
- Sprieguma regulēšana
Augstsprieguma līdzstrāvas pārvades trūkumi ir
- Dārgi
- Komplekss
- Strāvas kļūmes
- Izraisa radio troksni
- Grūti zemēt
- Instalācijas izmaksas ir augstas
Augstsprieguma līdzstrāvas pielietojums
Augstsprieguma līdzstrāvas pārraides pielietojums ir
- Ūdens pārbrauktuves
- Asinhronie starpsavienojumi
- Lieljaudas enerģijas pārsūtīšana lielos attālumos
- Pazemes kabeļi
Šajā rakstā Augstsprieguma līdzstrāvas pārraide Tiek apspriestas HVDC un HVAC pārvades sistēmu priekšrocības, trūkumi, pielietojums un salīdzinājums. Šeit ir jautājums jums, kā identificēt augstsprieguma līdzstrāvas (HVDC) pārraides bojājumus?
Bieži uzdotie jautājumi
1). Kas tiek uzskatīts par augstsprieguma līdzstrāvu?
Kabeļi vai vadi tiek uzskatīti par augstu spriegumu, ja darba spriegums ir 600 volti
2). Augstsprieguma maiņstrāvas vai līdzstrāvas līnijas?
Augstsprieguma elektropārvades līnijas ir maiņstrāva (AC), jo kabeļos vai vados ir mazs pretestības zudums
3). Kāpēc līdzstrāvas spriegums tiek pārraidīts pie augstsprieguma?
DC nav stabilitātes problēmu un arī sinhronizācijas grūtību. Salīdzinot ar maiņstrāvas sistēmām, līdzstrāvas sistēmas ir efektīvākas, tāpēc vadītāju, izolatoru un torņu izmaksas ir zemas
4). Kura ir labāka maiņstrāva vai līdzstrāva?
Tiešā strāva, salīdzinot ar maiņstrāvu, ir labāka, jo tā ir efektīvāka un tai ir mazāki līnijas zudumi.
5). Ko nozīmē augstspriegums?
Ja tiek patērēts vairāk enerģijas no tā paša strāvas daudzuma, tiek uzskatīts, ka tas ir augstspriegums, un augstsprieguma diapazons ir no 30 līdz 1000 VAC vai no 60 līdz 1500 VDC. Daži no augstsprieguma izstrādājumiem ir strāvas transformatori, slēdži utt