Mengapa Menggunakan Kabel HVDC untuk Penghantaran Jarak Jauh?

The difference between HVDC overhead line and HVAC overhead line.

Dalam sistem penghantaran DC moden, hanya pautan penghantaran adalah DC, sistem penjanaan dan sistem pengguna masih AC. Di hujung penghantaran talian penghantaran, kuasa AC daripada sistem AC dihantar ke penerus melalui pengubah penukar di stesen penukar. Yang menukar kuasa AC voltan tinggi kepada kuasa DC voltan tinggi dan menghantarnya ke talian penghantaran DC.

Kuasa DC dihantar ke penyongsang di stesen penukar di hujung penerima melalui talian penghantaran, yang menukar kuasa DC voltan tinggi kepada a talian kuasa AC voltan tinggi. Dan kemudian menghantar kuasa ke sistem AC melalui pengubah penukar. Dalam sistem penghantaran DC, penyongsang boleh dibuat berfungsi dalam keadaan diperbetulkan atau terbalik dengan mengawal penukar.

Transmisi HVDC Mempunyai Banyak Kelebihan Berbanding Transmisi AC

1. Talian penghantaran HVDC jauh lebih menjimatkan. Apabila menghantar kuasa yang sama, wayar yang digunakan dalam talian penghantaran DC adalah sahaja 1/2 kepada 2/3 daripada yang digunakan dalam penghantaran AC. Talian penghantaran DC menggunakan sistem dua wayar dan dibandingkan dengan sistem tiga wayar, penghantaran AC tiga fasa, di bawah keadaan yang sama keratan rentas wayar talian penghantaran dan ketumpatan arus. Jika kesan kulit tidak diambil kira, talian penghantaran dan bahan penebat boleh dijimatkan dengan kira-kira 1/3 daripada kuasa elektrik yang sama.

Jika kesan kulit dan pelbagai kerugian diambil kira, luas keratan rentas wayar yang digunakan untuk menghantar kuasa AC yang sama adalah lebih besar daripada atau sama dengan 1.33 kali luas keratan rentas wayar yang digunakan untuk penghantaran DC. Oleh itu, wayar yang digunakan untuk penghantaran DC hampir separuh daripada yang digunakan untuk penghantaran AC.

Dalam talian penghantaran kabel, talian penghantaran DC voltan tinggi tidak menjana arus kapasitif, manakala talian penghantaran AC mempunyai arus kapasitif, yang menyebabkan kerugian. Pada beberapa majlis khas, seperti apabila talian penghantaran melalui selat, Kabel DC mesti digunakan.

Disebabkan oleh kapasitor sepaksi yang terbentuk antara teras kabel dan bumi, arus kapasitif tanpa beban adalah sangat besar dalam talian penghantaran voltan tinggi AC. Dalam talian penghantaran DC, tiada arus kapasitif ditambah pada kabel kerana turun naik voltan adalah sangat kecil.

3. Apabila penghantaran DC digunakan, sistem AC di kedua-dua hujung talian tidak perlu berjalan serentak, manakala penghantaran AC mesti berjalan serentak. Apabila transmisi AC jarak jauh digunakan, terdapat perbezaan yang ketara dalam fasa arus pada kedua-dua hujung sistem penghantaran AC.

Kedua-dua faktor ini menyebabkan sistem AC tidak disegerakkan dan perlu diselaraskan dengan sistem pampasan yang kompleks dan besar serta teknologi yang sangat komprehensif. Jika tidak, arus gelung yang kuat mungkin terbentuk dalam peralatan dan merosakkan peralatan, atau menyebabkan gangguan akibat operasi tidak disegerakkan.

Apabila talian penghantaran DC digunakan untuk menyambung dua sistem AC, grid AC di kedua-dua hujung boleh beroperasi pada frekuensi dan fasanya tanpa pelarasan segerak.

4. Sistem penghantaran kuasa HVDC mudah dikawal dan pantas, dan kerugian sekiranya berlaku kegagalan adalah lebih kecil daripada penghantaran AC. Jika dua sistem AC disambungkan oleh talian AC, apabila a litar pintas berlaku pada satu sisi sistem, sebelah lagi perlu menghantar arus litar pintas ke bahagian yang rosak.

Oleh itu, keupayaan pemutus litar asal pada kedua-dua belah sistem untuk memotong arus litar pintas akan terancam dan pemutus litar perlu diganti. Jika kedua-dua sistem AC disambungkan oleh talian penghantaran DC. Kuasa litar boleh dilaraskan dengan cepat dan mudah kerana penggunaan peranti kawalan silikon, arus litar pintas yang dihantar oleh talian penghantaran DC ke sistem AC litar pintas adalah tidak besar. Dan arus litar pintas sistem AC bahagian kerosakan hampir sama seperti apabila tiada sambungan. Oleh itu, ia tidak perlu menggantikan suis asal dan peralatan pembawa arus pada kedua-dua belah.

5. Dalam projek penghantaran HVDC, setiap tiang dikawal secara bebas dan berfungsi tanpa pengaruh antara satu sama lain.

Oleh itu, apabila satu tiang gagal, hanya tiang yang rosak perlu ditutup dan tiang yang satu lagi masih boleh menghantar sekurang-kurangnya 50% daripada kuasa. Namun begitu, dalam talian penghantaran AC, kerosakan kekal dalam mana-mana fasa mesti mengakibatkan gangguan talian sepenuhnya.

zmswacables