Pourquoi utiliser un câble HVDC pour la transmission longue distance?

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Dans un système de transmission DC moderne, seule la liaison de transmission est en courant continu, le système de génération et le système de consommation sont toujours AC. À l'extrémité émettrice de la ligne de transmission, l'alimentation CA du système CA est envoyée au redresseur via le transformateur convertisseur dans la station de conversion. Qui transforme le courant alternatif haute tension en courant continu haute tension et l'envoie à la ligne de transmission CC.

Le courant continu est envoyé à l'onduleur dans la station de conversion à l'extrémité de réception via la ligne de transmission, qui transforme l'alimentation CC haute tension en un ligne électrique à courant alternatif à haute tension. Et transmet ensuite la puissance au système AC via le transformateur du convertisseur. Dans le système de transmission à courant continu, l'onduleur peut être amené à fonctionner en état redressé ou inversé en contrôlant le convertisseur.

La transmission HVDC présente de nombreux avantages par rapport à la transmission AC

1. La ligne de transmission HVDC est nettement plus économique. Lors de la transmission de la même puissance, le fil utilisé dans les lignes de transmission CC est seulement 1/2 à 2/3 de celui utilisé dans la transmission AC. La ligne de transmission CC utilise un système à deux fils et est comparée à un système à trois fils, transmission AC triphasée, dans les mêmes conditions de section de fil de ligne de transmission et de densité de courant. Si l'effet peau n'est pas pris en compte, la ligne de transmission et les matériaux d'isolation peuvent être économisés d'environ 1/3 de la même puissance électrique.

Si l'effet de peau et les pertes diverses sont pris en compte, la section transversale du fil utilisé pour transmettre la même puissance AC est supérieure ou égale à 1.33 fois la section transversale du fil utilisé pour la transmission CC. Donc, le fil utilisé pour la transmission CC est presque la moitié de celui utilisé pour la transmission CA.

Dans les lignes de transmission par câble, lignes de transmission à courant continu à haute tension ne génère pas de courants capacitifs, tandis que les lignes de transmission AC ont des courants capacitifs, qui causent des pertes. A certaines occasions spéciales, comme lorsque la ligne de transmission traverse le détroit, Des câbles CC doivent être utilisés.

En raison du condensateur coaxial formé entre l'âme du câble et la terre, le courant capacitif à vide est extrêmement important dans la ligne de transmission haute tension alternative. Dans la ligne de transmission DC, il n'y a pas de courant capacitif ajouté au câble car la fluctuation de tension est très faible.

3. Lorsque la transmission CC est utilisée, le système AC aux deux extrémités de la ligne n'a pas besoin de fonctionner de manière synchrone, tandis que la transmission AC doit fonctionner de manière synchrone. Lorsque la transmission CA longue distance est utilisée, il y a une différence significative dans la phase des courants aux deux extrémités du système de transmission AC.

Ces deux facteurs entraînent une désynchronisation du système AC et doivent être ajustés avec un système de compensation complexe et important et une technologie très complète.. Autrement, un fort courant de boucle peut se former dans l'équipement et endommager l'équipement, ou provoquer une panne due à un fonctionnement non synchronisé.

Lorsque des lignes de transmission CC sont utilisées pour interconnecter deux systèmes CA, le réseau AC aux deux extrémités peut fonctionner à leur fréquence et phase sans réglage synchrone.

4. Le système de transmission de puissance HVDC est facile à contrôler et rapide, et la perte en cas de panne est inférieure à celle de la transmission AC. Si deux systèmes AC sont interconnectés par des lignes AC, lorsqu'un court-circuit se produit d'un côté du système, l'autre côté doit fournir un courant de court-circuit au côté du défaut.

Donc, la capacité des disjoncteurs d'origine des deux côtés du système à couper le courant de court-circuit sera menacée et les disjoncteurs doivent être remplacés. Si les deux systèmes AC sont interconnectés par une ligne de transmission DC. La puissance du circuit peut être ajustée rapidement et facilement grâce à l'utilisation de dispositifs contrôlés au silicium, le courant de court-circuit fourni par la ligne de transmission CC au système CA court-circuité n'est pas important. Et le courant de court-circuit du système AC côté défaut est presque le même que lorsqu'il n'y a pas d'interconnexion. Donc, il n'est pas nécessaire de remplacer l'interrupteur d'origine et l'équipement de transport de courant des deux côtés.

5. Dans le projet de transmission HVDC, chaque pôle est régulé indépendamment et fonctionne sans influence l'un de l'autre.

Donc, quand un pôle tombe en panne, seul le pôle défectueux doit être arrêté et l'autre pôle peut encore délivrer au moins 50% du pouvoir. toutefois, dans une ligne de transmission AC, un défaut permanent dans n'importe quelle phase doit entraîner une coupure complète de la ligne.