/ / HVDC Transmisjonssystem

HVDC Transmisjonssystem

Definisjon: Systemet som bruker likestrøm forOverføringen av strømmen, slik type system, kalles HVDC (High Voltage Direct Current) -system. HVDC-systemet er billigere og har minimumstap. Den overfører strømmen mellom det usynkroniserte AC-systemet.

Komponent av et HVDC-sendesystem

HVDC-systemet har følgende hovedkomponenter.

  • Converter Station
  • Converter Unit
  • Omformerventiler
  • Converter Transformers
  • filtre
    • AC filter
    • DC filter
    • Høyfrekvent filter
  • Reaktiv strømkilde
  • Utjevningsreaktor
  • HVDC System Pole

Converter Station

Terminalstasjonene som konverterer en AC tilDC kalles likriktarterminal mens terminalstasjonene som konverterer likestrøm til vekselstrøm kalles inverterterminal. Hver terminal er utformet for å fungere i både likriktar- og invertermodus. Derfor er hver terminal kalt omformersterminal, eller likeretterterminal. Et to-terminal HVDC-system har bare to terminaler og en HVDC-linje.

HVDC-omformerstasjonen

Converter Unit

Konverteringen fra AC til DC og omvendt ergjort i HVDC omformer stasjoner ved hjelp av trefaset bro konvertere. Denne brokretsen kalles også Graetz krets. Ved HVDC-overføring brukes en 12-puls-bryteromformer. Omformeren oppnås ved å koble to eller 6-pulsbro i serie.

Graetz-kretsen

Omformerventiler

De moderne HVDC-omformerne bruker 12-pulsomformerenenheter. Det totale antallet av en ventil i hver enhet er 12. Ventilen består av serieforbundne tyristormoduler. Antallet tyristorventil avhenger av nødvendig spenning over ventilen. Ventilene er installert i ventilhaller, og de avkjøles med luft, olje, vann eller freon.

12-puls-omformer-enheten

Converter Transformer

Omformeren transformatoren konverterer ACnettverk til DC-nettverk eller omvendt. De har to sett med trefasviklinger. AC-viklingen er koblet til vekselstrømsbjelken, og ventilssiden viklingen er koblet til ventilbro. Disse viklingene er forbundet i stjerne for en transformator og delta til en annen.

AC side viklinger av de to, tre fasetransformatoren er forbundet i stjerner med deres nøytrale jordet. Ventilsiden transformator vikling er konstruert for å motstå vekselstrømspenning og spenningsspenning fra ventilbro. Det er økninger i virvelstrøm tap på grunn av harmoniske strømmen. Magnetiseringen i kjernen til omformeren er på grunn av følgende årsaker.

  • Vekselstrøm fra AC-nett som inneholder grunnleggende og flere harmoniske.
  • Direkte spenning fra ventilsiden terminal har også noen harmoniske.

filtre

AC- og DC-harmonikkene genereres i HVDComformere. AC-harmonikkene injiseres i AC-systemet, og DC-harmonikkene injiseres i DC-linjer. Harmoniene har følgende fordeler.

  1. Det forårsaker forstyrrelser i telefonlinjer.
  2. På grunn av harmonikken er strømforbruket i maskiner og kondensatorer forbundet i systemet.
  3. Harmonene produserte resonans i en vekselstrømskrets som resulterte i overspenninger.
  4. Ustabilitet av omformer kontroller.

Harmoniene minimeres ved hjelp av AC, DC og høyfrekvente filtre. Filtertypene forklares nedenfor under detaljer.

  • AC-filtre - AC-filtre er RLC-krets koblet mellomfase og jord. De tilbød lave impedanser til harmoniske frekvenser. Dermed blir AC-harmoniske strømmer overført til jorden. Både innstilt og dempet filtre brukes. AC-harmonisk filter ga også en reaktiv effekt som var nødvendig for tilfredsstillende drift av omformere.
  • DC-filtre - DC-filteret er koblet mellom polbussenog nøytral buss. Den avviker DC-harmonikene til jorden og forhindrer dem i å gå inn i DC-linjer. Et slikt filter krever ikke reaktiv effekt som DC-linje krever ikke likestrøm.
  • Høyfrekvente filtre - HVDC-omformeren kan produsere elektrisk støyi bærefrekvensbåndet fra 20 kHz til 490 kHz. De genererer også radiostøy i megahertz-frekvensene. Høyfrekvente filtre brukes til å minimere støy og forstyrrelser i kraftledningskommunikasjon. Slike filtre er plassert mellom omformerstransformatoren og stasjons-AC-bussen.

Reaktiv strømkilde

Reaktiv kraft er nødvendig for driften avomformerne. AC-harmoniske filtre gir delvis reaktiv kraft. Den ekstra tilførsel kan også fås fra sjunk kondensatorer synkron fase modifikatorer og statiske var systemer. Valget avhenger av ønsket hastighet på kontrollen.

Utjevningsreaktor

Utjevningsreaktor er en oljefylt olje avkjøltreaktor som har en stor induktans. Den kobles i serie med omformeren før DC-filteret. Den kan ligge enten på linjesiden eller på den nøytrale siden. Utjevningsreaktorer tjener følgende formål.

  1. De glatter ripplene i likestrømmen.
  2. De reduserer harmonisk spenning og strøm i DC-linjene.
  3. De begrenser feilstrømmen i DC-linjen.
  4. Følgende kommutasjonsfeil i omformere erforhindret ved å utjevne reaktorer ved å redusere frekvensen av stigning av DC-linjen i broen når direkte spenning av en annen serieforbunden spenning faller sammen.
  5. Utjevningsreaktorer reduserer spenningen og strømstyrken fra DC-linjen. Dermed reduseres spenningene på omformerventilene og ventilbølgeavledere.

HVDC System Pole

HVDC-systempolen er delen av en HVDCSystemet består av alt utstyret i HVDC-stasjonsstasjonen. Det forbinder også transmisjonslinjene som under normal driftstilstand utviser en felles direkte polaritet med hensyn til jord. Dermed refererer polepolen til DC-banen som har samme polaritet med hensyn til jorden. Den totale polen inkluderer transformatorpinne og transmisjonslinjepinne.

Typer av et HVDC-system

De forskjellige typene av et HVDC-system er forklart nedenfor i detaljer.

Back-to-Back HVDC-stasjon

HVDC-systemet som overfører energi mellomAC bussene på samme sted kalles back-to-back system eller et HVDC koblingssystem. I bak-til-bak-HVDC-stasjoner, er omformere og likerettere installert på de samme stasjonene. Det har ingen DC-overføringslinje.

Back-to-Back-systemet gir en asynkronsamtrafikk mellom de to tilstøtende uavhengig kontrollerte vekselstrømnett uten overføring av frekvensforstyrrelser. DC-koblingen til baksiden reduserer den totale konverteringsprisen, forbedrer påliteligheten til DC-systemet. En slik type system er konstruert for bipolar drift.

To Terminal HVDC System

Terminalen med to terminaler (omformerstasjon) og en HVDC-overføringslinje kalles to terminal DC-system punkt-til-punkt-system. Dette systemet har ingen parallell HVDC-linje og ingen mellomliggende tappings. HVDC-kretsbryteren er heller ikke nødvendig for to-terminals HVDC-system. Den normale og unormale strømmen er styrt effektiv omformerkontroll.

Multiterminal DC (MTDC) System

Dette systemet har mer enn to konverteringsstasjonog DC-terminallinjer. Noen av omformerstasjonene fungerer som likeretter mens andre fungerer som en omformer. Den totale effekten som er tatt fra likeretterstasjonen, er lik strømmen fra omformeren. Det finnes to typer MTDC-systemer

  • Serie MTDC System
  • Parallel MTDC System

I serie MTDC-system er omformernekoblet i serie mens parallelt MTDC-system, er omformerne koblet parallelt. Det parallelle MTDC-systemet kan drives uten bruk av en HVDC-bryter.

Fordeler med MTDC-systemer

Følgende er fordelene med MTDC-systemer

  1. MTDC-systemet er mer økonomisk og fleksibelt.
  2. Frekvensoscillasjonen i de sammenkoblede AC-nettene kan dempes raskt.
  3. De kraftige AC-nettene kan styrkes ved hjelp av MTDC-systemer.

Applikasjoner av MTDC-systemer

Følgende er applikasjonene til HVDC-systemene

  1. Den overfører masseffekten fra flere eksterne genererende kilder til flere lastsentre.
  2. Systemene er sammenkoplet mellom to eller flere vekselstrømssystemer med radiale MTDC-systemer.
  3. Det styrker de store belastningene urbane AC-nettverk av MTDC-systemer

HVDC-bryteren brukes i to terminale DC-koblinger og multiterminale DC-koblinger for overføring fra jord til metallkjøring.

Les også: