/ / HVDC átviteli rendszer

HVDC átviteli rendszer

Meghatározás: A rendszer, amely az egyenáramot használjaaz ilyen típusú rendszer áramellátását HVDC (High Voltage Direct Current) rendszernek nevezzük. A HVDC rendszer olcsóbb és minimális veszteségekkel rendelkezik. Átadja az áramot a nem szinkronizált AC rendszer között.

A HVDC átviteli rendszer összetevője

A HVDC rendszer a következő fő összetevőket tartalmazza.

  • Konvertáló állomás
  • Átalakító egység
  • Átalakító szelepek
  • Átalakító transzformátorok
  • Szűrők
    • AC szűrő
    • DC szűrő
    • Nagyfrekvenciás szűrő
  • Reaktív áramforrás
  • A reaktor simítása
  • HVDC rendszeroszlop

Konvertáló állomás

A terminál alállomások, amelyek AC-t konvertálnakA DC-t egyenirányító terminálnak nevezik, míg a DC-AC átalakító terminál alállomásait inverter terminálnak nevezik. Minden terminál úgy van kialakítva, hogy mind az egyenirányító, mind az inverter üzemmódban működjön. Ezért minden terminált átalakító terminálnak vagy egyenirányító terminálnak nevezünk. A két terminálos HVDC rendszer csak két terminált és egy HVDC vonalat tartalmaz.

HVDC konverter állomás

Átalakító egység

Az AC-ről DC-re történő átalakítás és fordítvaHVDC átalakító állomásokon, háromfázisú híd konverterekkel. Ezt a hídkört Graetz áramkörnek is nevezik. HVDC-átvitel esetén 12-impulzusos híd konvertert használnak. A konverter két vagy 6-impulzusos híd összekapcsolásával érhető el.

Graetz-áramkör

Átalakító szelepek

A modern HVDC átalakítók 12-impulzusos átalakítót használnakegység. A szelepek száma minden egyes egységben 12. A szelep sorozatú tirisztor modulokból áll. A tirisztorszelep száma a szelepen keresztül szükséges feszültségtől függ. A szelepek szelepcsarnokban vannak elhelyezve, és levegővel, olajjal, vízzel vagy freonnal hűtik.

12 impulzus-átalakító-egység

Átalakító transzformátor

Az átalakító átalakítja az AC-thálózatokhoz, vagy fordítva. Két háromfázisú tekercskészletük van. Az AC oldalsó tekercselés az AC buszrúdhoz van csatlakoztatva, és a szelep oldalsó tekercselése szelephídhoz van kötve.

A két, háromfázisú AC oldalsó tekercselésea transzformátor csillagokkal van összekötve a semlegesek földelésével. A szelepoldali transzformátor tekercset úgy tervezték, hogy ellenálljon a szelephíd váltakozó feszültségének és közvetlen feszültségének. A harmonikus áram miatt az örvényáram-veszteségek nőnek. Az átalakító transzformátor magjában lévő mágnesezés az alábbi okok miatt történik.

  • A váltakozó feszültség az AC hálózatból, amely alapokat és több harmonikát tartalmaz.
  • A szelep oldali terminál közvetlen feszültsége szintén harmonikus.

Szűrők

Az AC és DC harmonikákat HVDC-ben generáljákátalakítók. Az AC harmonikákat az AC rendszerbe injektáljuk, és a DC harmonikusokat egyenáramú vonalakba injektáljuk. A harmonikusoknak a következő előnyei vannak.

  1. A telefonvonalak zavarát okozza.
  2. A harmonikusok miatt a gépek és kondenzátorok teljesítményveszteségei kapcsolódnak a rendszerhez.
  3. A harmonikusok rezonanciát eredményeztek egy váltakozó áramú áramkörben, ami túlfeszültséget eredményezett.
  4. A konvertervezérlők instabilitása.

A harmonikusokat az AC, DC és nagyfrekvenciás szűrők használatával minimalizáljuk. A szűrő típusait az alábbiakban részletesen ismertetjük.

  • AC szűrők - A váltakozó áramú szűrők RLC áramkör csatlakoznak egymáshozfázis és föld. Alacsony impedanciákat kínáltak a harmonikus frekvenciákra. Így az AC harmonikus áramok a földre kerülnek. Mind a hangolt, mind a csillapított szűrőket használják. A váltakozó áramú harmonikus szűrő a konverterek kielégítő működéséhez szükséges reaktív teljesítményt is biztosított.
  • DC szűrők - Az egyenáramú szűrő csatlakozik a pólus buszhozés semleges busz. Az egyenáramú harmonikusokat a földre irányítja, és megakadályozza, hogy belépjen a DC vonalakba. Egy ilyen szűrő nem igényel reaktív teljesítményt, mivel az egyenáramú vezeték nem igényel egyenáramot.
  • Nagyfrekvenciás szűrők - A HVDC átalakító elektromos zajt okozhata hordozó frekvenciasávban 20 kHz és 490 kHz között. Rádióinterferencia zajt generálnak a megahertz frekvenciákban is. A nagyfrekvenciás szűrőket a zaj és a tápvezeték-kommunikáció zavarásának minimalizálására használják. Az ilyen szűrőket a konverter-transzformátor és az AC-állomás között helyezzük el.

Reaktív áramforrás

A. \ Ta konverterek. Az AC harmonikus szűrők részben reaktív teljesítményt biztosítanak. A kiegészítő tápegység szinkron kondenzátorok szinkron fázismódosítóiból és statikus var rendszerekből is beszerezhető. A választás a kívánt vezérlés sebességétől függ.

A reaktor simítása

A simítóreaktor egy olajjal töltött olaj, lehűtöttnagy induktivitású reaktor. Az egyenáramú szűrő előtt sorban van csatlakoztatva az átalakítóhoz. Lehet, hogy a vonal oldalán vagy a semleges oldalon található. A simító reaktorok a következő célokat szolgálják.

  1. Az egyenáramokat az egyenáramban simítják.
  2. Csökkenti a DC-vonalak harmonikus feszültségét és áramát.
  3. Ezek korlátozzák az egyenáramú vezeték hibáját.
  4. A frekvenciaváltókban a következő kommutációs hibák lépnek fela reaktorok simításával megakadályozzák a DC-vonal emelkedésének sebességét a hídban, amikor egy másik sorozathoz csatlakoztatott feszültség közvetlen feszültsége összeomlik.
  5. A simító reaktorok csökkentik a feszültség és az áramerősség meredekségét az egyenáramú vezetékből. Így a konverter szelepekre és a szelep túlfeszültség-elválasztókra gyakorolt ​​feszültségek csökkennek.

HVDC rendszeroszlop

A HVDC rendszeroszlop a HVDC részeA HVDC alállomás összes berendezéséből álló rendszer. Összekapcsolja azokat a távvezetékeket is, amelyek normál üzemállapotban közös közvetlen polaritást mutatnak a földhöz képest. Tehát a szóoszlop a DC irányát jelenti, amely ugyanolyan polaritással rendelkezik a földdel szemben. A teljes pólus alállomási pólus és átviteli vezeték pólus.

HVDC rendszer típusai

A HVDC rendszer különböző típusait az alábbiakban részletesen ismertetjük.

HVDC állomás

A HVDC rendszer, amely energiát továbbítaz azonos helyen lévő váltakozóáramú buszokat hátrafelé vagy HVDC csatlakozó rendszernek nevezik. A hátsó HVDC állomásokban az átalakítók és egyenirányítók ugyanabban az állomásban vannak elhelyezve. Nincs egyenáramú átviteli vezetéke.

A back-to-back rendszer aszinkrona két szomszédos, egymástól függetlenül vezérelt váltakozó áramú hálózat összekapcsolása frekvencia zavarok átadása nélkül. A back-to-back egyenáramú kapcsolat csökkenti a teljes átalakítási költséget, javítja a DC rendszer megbízhatóságát. Az ilyen típusú rendszer bipoláris működésre van tervezve.

Két terminál HVDC rendszer

A terminál két terminállal (átalakító)állomás) és egy HVDC átviteli vezetéket két terminál DC rendszer pont-pont rendszernek neveznek. Ez a rendszer nem rendelkezik párhuzamos HVDC vonallal és nincs közbenső tapadással. A HVDC áramköri megszakító nem szükséges a két terminálos HVDC rendszerhez sem. A normál és abnormális áram szabályozott hatásfokú átalakító vezérlő.

Multiterminal DC (MTDC) rendszer

Ez a rendszer több mint két átalakító állomással rendelkezikés egyenáramú csatlakozóvezetékek. Néhány átalakító állomás egyenirányítóként működik, míg mások inverterként működnek. Az egyenirányító állomásból vett teljes teljesítmény megegyezik az inverter állomás által biztosított teljesítménygel. Kétféle MTDC rendszer van

  • Sorozat MTDC rendszer
  • Párhuzamos MTDC rendszer

Sorozat MTDC rendszerben a konvertereksorban, párhuzamos MTDC rendszerben csatlakoztatva, a konverterek párhuzamosan vannak csatlakoztatva. A párhuzamos MTDC rendszert HVDC megszakító használata nélkül lehet működtetni.

Az MTDC rendszerek előnyei

Az MTDC rendszerek előnyei az alábbiak

  1. Az MTDC rendszer gazdaságosabb és rugalmasabb.
  2. Az összekapcsolt váltakozó áramú hálózatok frekvencia-rezgése gyorsan csillapítható.
  3. Az erősen terhelhető hálózati hálózatokat MTDC rendszerek segítségével lehet erősíteni.

MTDC rendszerek alkalmazása

A HVDC rendszerek alkalmazási területei a következők

  1. Több távoli generáló forrásból származó ömlesztett energiát több terhelési központba továbbítja.
  2. A rendszereket két vagy több váltakozó áramú rendszer köti össze radiális MTDC rendszerek segítségével.
  3. Erősíti a nagy terhelésű városi váltóáramú hálózatokat MTDC rendszerek segítségével

A HVDC áramköri megszakítót két terminál egyenáramú összeköttetésben és multiterminális egyenáramú összeköttetésben használják a földről fémes futtatásra.

Olvassa el: