An Uno Lamm là cha đẻ của Truyền tải điện một chiều cao áp (HVDC). Ông là một Kỹ sư Điện người Thụy Điển sinh ngày 22 tháng 5 năm 1904 tại Thụy Điển và mất ngày 1 tháng 6 năm 1989 tại California. Ông đã hoàn thành bằng thạc sĩ của mình tại 'Stockholm tại Học viện Công nghệ Hoàng gia' vào năm 1927. Một số công ty cung cấp Điện áp cao Dòng điện một chiều Các sản phẩm của (HVDC) là GE Grid Solutions, ABB (ASEA Brown Boveri) Limited, Siemens AG, General Electric Company, v.v ... Các loại truyền dẫn khác nhau như truyền dẫn trên không, đường truyền ngầm , truyền tải điện số lượng lớn, v.v. HVDC là một loại truyền tải điện năng được sử dụng để truyền tải điện năng trên một khoảng cách xa. Bài viết này thảo luận tổng quan về HVDC.
Truyền tải dòng điện một chiều điện áp cao là gì?
Dòng điện một chiều điện áp cao (HVDC) Truyền tải điện được sử dụng để truyền năng lượng khổng lồ trên một khoảng cách dài thường hàng trăm dặm. Khi điện hoặc quyền lực được vận chuyển trên một khoảng cách dài, các điện áp cao được sử dụng trong phân phối điện để giảm tổn thất ohmic. Dưới đây là giải thích ngắn gọn về truyền tải dòng điện một chiều điện áp cao.
Cấu hình hệ thống HVDC
Có năm hệ thống cấu hình HVDC là Cấu hình HVDC Monopolar, Bipolar, Back-to-Back, Multiterminal & Tripolar. Giải thích về các cấu hình hệ thống HVDC này được giải thích ngắn gọn bên dưới.
Cấu hình hệ thống HVDC đơn cực
Cấu hình hệ thống HVDC Monopolar chứa các đường truyền DC và hai trạm chuyển đổi. Nó chỉ sử dụng một dây dẫn và đường dẫn trở lại được cung cấp bởi mặt đất hoặc nước. Hình cấu hình HVDC đơn cực được hiển thị bên dưới.
cấu hình đơn cực-điện áp cao-dòng điện trực tiếp
Cấu hình hệ thống HVDC lưỡng cực
Cấu hình lưỡng cực của hệ thống truyền dẫn HVDC thể hiện sự kết nối song song của hệ thống truyền tải HVDC hai đơn cực. Nó sử dụng hai dây dẫn, một là dương và một là âm. Mỗi đầu cuối trong thiết bị đơn cực có điện áp danh định bằng nhau của hai bộ chuyển đổi được mắc nối tiếp ở phía DC và điểm nối giữa các bộ chuyển đổi được nối đất. Ở hai cực dòng điện bằng nhau và không có dòng điện chạm đất. Hình cấu hình HVDC lưỡng cực được hiển thị bên dưới.
cấu hình lưỡng cực-HVDC
Cấu hình hệ thống HVDC Back-to-Back
Cấu hình hệ thống HVDC giáp lưng bao gồm hai trạm chuyển đổi ở cùng một vị trí. Trong cấu hình này, cả bộ chỉnh lưu và bộ nghịch lưu được kết nối trong vòng một chiều tại cùng một nơi và không có truyền dẫn một chiều trong cấu hình hệ thống truyền tải dòng điện một chiều điện áp cao nối tiếp nhau. Hình cấu hình hệ thống HVDC mặt sau được hiển thị bên dưới.
back-to-back-HVDC-cấu hình
Cấu hình hệ thống HVDC đa cấp
Cấu hình hệ thống HVDC đa danh nghĩa bao gồm đường truyền và hơn hai bộ chuyển đổi được kết nối song song hoặc nối tiếp. Trong cấu hình HVDC đa danh định này, công suất được truyền giữa hai hoặc nhiều trạm biến áp xoay chiều và có thể chuyển đổi tần số trong cấu hình này. Hình cấu hình hệ thống HVDC đa cấp được hiển thị bên dưới.
đa cấu hình HVDC-đa năng
Cấu hình hệ thống HVDC ba cực
Cấu hình hệ thống HVDC ba cực được sử dụng để truyền tải điện bằng Bộ chuyển đổi đa cấp mô-đun (MMC). Hình cấu hình HVDC ba cực được hiển thị bên dưới.
VSC-HVDC-cấu hình ba cực
Các chỉnh lưu và biến tần bao gồm bộ chuyển đổi MMC ba pha sáu nhánh cầu và hai van chuyển đổi ở phía DC trong cấu trúc của cấu hình này. Cấu hình này có độ tin cậy cao và đây là ưu điểm chính của tripolar.
Truyền HVDC
HVDC là sự kết nối giữa đường truyền AC và DC. Nó sử dụng các điểm tích cực của cả truyền AC và DC. Các thuật ngữ cơ bản được sử dụng trong truyền tải dòng điện một chiều điện áp cao là nguồn phát điện xoay chiều, máy biến áp bậc thang, trạm chỉnh lưu, trạm biến tần, máy biến áp bước xuống và tải xoay chiều. Sự truyền tải dòng điện một chiều điện áp cao được thể hiện trong hình dưới đây.
điện áp cao-trực tiếp-truyền tải
Nguồn tạo AC và Máy biến áp nâng cấp
Trong nguồn điện xoay chiều, nguồn điện được cung cấp dưới dạng xoay chiều. Bây giờ trong nguồn phát điện xoay chiều, công suất là bước tăng hoặc điện áp của nguồn được tăng lên bởi máy biến áp bước. Trong máy biến áp bậc thang, điện áp đầu vào thấp và điện áp đầu ra cao.
Trạm chỉnh lưu
Có một khối kết nối HVDC trong truyền dẫn trạm chỉnh lưu. Trong bộ chỉnh lưu, chúng ta có nguồn điện xoay chiều làm đầu vào và nguồn điện một chiều làm đầu ra. Các bộ chỉnh lưu này được nối đất và đầu ra của bộ chỉnh lưu được sử dụng trên các đường truyền trên không của HVDC để truyền tải khoảng cách xa của đầu ra DC cao này và đầu ra DC cao này từ bộ chỉnh lưu truyền qua đường dây DC và được cung cấp cho bộ biến tần.
Biến tần và biến áp bước xuống
Bộ biến tần chuyển đổi nguồn điện đầu vào DC thành đầu ra và các đầu ra AC này được cung cấp cho máy biến áp hạ cấp. Trong máy biến áp bước xuống, điện áp đầu vào cao và điện áp đầu ra giảm đi đủ giá trị. Máy biến áp bước xuống một chiều được sử dụng vì ở đầu cuối của người tiêu dùng, nếu điện áp cao được cung cấp hoặc cung cấp thì các thiết bị của người tiêu dùng có thể bị hỏng. Vì vậy, chúng ta phải giảm mức điện áp bằng cách sử dụng các máy biến áp hạ bậc. Bây giờ điện áp AC giảm dần này có thể được cung cấp cho tải AC. Toàn bộ hệ thống một chiều điện áp cao này rất hiệu quả, tiết kiệm chi phí và có thể cung cấp nguồn điện số lượng lớn trên một khoảng cách rất xa.
So sánh hệ thống truyền tải HVDC và HVAC
Sự khác biệt giữa Hệ thống truyền dẫn HVDC và HVAC được thể hiện trong bảng dưới đây:
| S.NO | HVDC | HVAC |
| 1. | Dạng tiêu chuẩn của HVDC là “Dòng điện một chiều điện áp cao” | Dạng tiêu chuẩn của HVAC là “Dòng điện xoay chiều cao áp” |
| 2. | Kiểu truyền trong HVDC là Dòng điện một chiều | Loại truyền dẫn trong HVAC là Dòng điện xoay chiều |
| 3. | Tổng thiệt hại ở HVDC là cao | Tổn thất chung trong HVAC thấp |
| Bốn. | Chi phí truyền dẫn thấp trong HVDC | Chi phí truyền tải cao trong HVAC |
| 5. | Chi phí của thiết bị trong dòng điện một chiều điện áp cao là cao | Chi phí của thiết bị trong dòng điện thay thế điện áp cao thấp |
| 6. | Ở điện áp cao, nguồn điện một chiều có thể được kiểm soát | Ở điện áp cao, không thể điều khiển nguồn điện thay thế |
| 7. | Truyền trong HVDC là hai chiều | Truyền trong HVAC là một chiều |
| số 8. | Tổn thất corona ở HVDC ít hơn so với HVAC | Các tổn thất corona nhiều hơn trong HVAC |
| 9. | Hiệu ứng da trong HVDC rất ít hơn so với HVAC | Hiệu ứng da trong HVAC nhiều hơn |
| 10. | Tổn thất vỏ bọc ít hơn trong HVDC | Tổn thất vỏ bọc nhiều hơn ở HVDC |
| mười một. | Điều chỉnh điện áp và khả năng điều khiển tốt hơn trong HVDC so với HVAC | Có khả năng điều chỉnh và điều khiển điện áp thấp trong HVAC |
| 12. | Nhu cầu cách nhiệt trong HVDC ít hơn | Nhu cầu cách nhiệt nhiều hơn trong HVAC |
| 13. | So với HVAC độ tin cậy cao hơn trong HVDC | Độ tin cậy thấp trong HVAC |
| 14. | Có khả năng kết nối không đồng bộ trong dòng điện một chiều điện áp cao | Không có khả năng kết nối không đồng bộ trong dòng điện thay thế điện áp cao |
| mười lăm. | Chi phí đường truyền thấp trong HVDC | Chi phí đường dây cao trong HVAC |
| 16. | Giá thành của tháp không đắt và kích thước của tháp ở HVDC không lớn so với HVAC | Trong HVAC, kích thước của các tháp lớn |
Ưu điểm và nhược điểm của dòng điện một chiều điện áp cao
Ưu điểm của việc truyền tải dòng điện một chiều điện áp cao là
- Tính phí hiện tại không có
- Không gần và không ảnh hưởng đến da
- Không có vấn đề ổn định
- Do giảm tổn thất điện môi, khả năng mang dòng của cáp HVDC lớn
- So với truyền dẫn AC, nhiễu vô tuyến và tổn thất công suất corona ít hơn
- Yêu cầu các thiết bị cách điện ít hơn
- so với AC, xung chuyển mạch thấp hơn ở DC
- Không có hiệu ứng Ferranti
- Điều chỉnh điện áp
Nhược điểm của truyền tải dòng điện một chiều điện áp cao là
- Đắt
- Phức tạp
- Lỗi nguồn
- Gây nhiễu radio
- Tiếp đất khó
- Chi phí lắp đặt cao
Các ứng dụng của dòng điện một chiều điện áp cao
Các ứng dụng của truyền tải dòng điện một chiều điện áp cao là
- Băng qua nước
- Kết nối không đồng bộ
- Chuyển điện số lượng lớn đường dài
- Cáp ngầm
Trong bài viết này, Truyền tải điện áp cao DC Ưu điểm, nhược điểm, ứng dụng và sự so sánh của Hệ thống truyền dẫn HVDC và HVAC được thảo luận. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, làm thế nào để xác định các lỗi trong Truyền tải điện một chiều cao áp (HVDC)?
Câu hỏi thường gặp
1). Điện áp cao một chiều được coi là gì?
Cáp hoặc dây được coi là điện áp cao trên điện áp hoạt động 600 vôn
2). Đường dây điện cao thế AC hay DC?
Đường dây điện cao áp là Dòng điện xoay chiều (AC) vì tổn hao điện trở trong cáp hoặc dây dẫn thấp
3). Tại sao điện áp một chiều được truyền tải ở điện áp cao?
Không có vấn đề ổn định và cũng không có khó khăn trong việc đồng bộ hóa trong DC. So với hệ thống Ac, hệ thống DC hiệu quả hơn do đó chi phí của dây dẫn, chất cách điện và tháp thấp
4). AC hay DC cái nào tốt hơn?
So với dòng điện xoay chiều, dòng điện một chiều tốt hơn vì nó hiệu quả hơn và tổn thất đường dây thấp hơn.
5). Điện áp cao có nghĩa là gì?
Khi nhiều năng lượng hơn được sử dụng từ cùng một lượng dòng điện, thì nó được cho là điện áp cao và phạm vi của điện áp cao là từ 30 đến 1000 VAC hoặc 60 đến 1500 VDC. Một số sản phẩm điện áp cao là máy biến áp, bánh răng chuyển mạch, v.v.
