Hvdc

Universidad Central

Licenciatura en Electrónica

Electrónica III

Investigación:
H V D C
Alta Potencia en Corriente Directa

Profesor:
Ing. Rafael Barrantes Segura

Estudiantes:
Jose Alejandro Rojas López.

26 – Setiembre - 2009
Transmisión en HVDC

La transmisión masiva de energía eléctrica cada vez cubre mayores distancias debido a que la producción de energías renovablescomo la producida en centrales hidroeléctricas, la eólica y la solar está condicionada por la localización y no deja otra alternativa. Las dos formas principales de transmisión se pueden realizar mediante conexión mono polar y conexión bipolar.

Conexión monopolar: Las dos subestaciones convertidoras se unen a través de un conductor y como retorno se usa la tierra a través de dos electrodos depuesta a tierra o un retorno metálico. Donde se tiene un polo de voltaje ������ que implica un solo sentido de corriente y un retorno por tierra.
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Conexión bipolar: Posee dos conductores, uno con polaridad negativa – Vd y el otro con polaridad positiva + Vd, por lo que esta configuración se podría considerar como una conexión de dos sistemas monopolares. Cada conductor une las dossubestaciones convertidoras, si uno de los sistemas monopolares deja de funcionar entonces puede funcionar el otro con la tierra como retorno y si ambos funcionan simultáneamente, por la tierra circulara una corriente casi despreciable correspondiente al desbalance de ambos polos.

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Transmisión
La transmisión en HVDC se puede hacer por líneas aéreas, subterráneas o submarinas.

Transmisiónsubmarina HVDC: La transmisión en corriente alterna por cable submarino está restringida a ~130 kilómetros principalmente por la reactancia propia del cable. La transmisión HVDC es la única solución para largas distancias. Los sistemas HVDC con cables submarinos unen sistemas en distancias mayores a 600 kilómetros con potencias hasta 1.000 [MW], condicionados a profundidades no mayores a 80 [m].Transmisión subterránea: Transporte de energía mediante líneas subterráneas HVDC a zonas congestionadas donde es imposible la instalación de generación (zonas urbanas con gran crecimiento demográfico y energético).

Transmisión aérea: Las líneas aéreas de un sistema HVDC presenta una serie de ventajas importantes respecto a las aéreas HVAC. Una de ellas es el tamaño de las torres. Si bien ladistancia entre líneas debido a la tensión es superior en HVDC (en un factor √3), el número de líneas es inferior (dos líneas en HVDC frente a tres en HVAC). Esta diferencia en la distancia entre líneas es debida a que en AC depende de la tensión ente fases, mientras que en DC depende de la existencia entre fase y tierra. El resultado son unas torres de menor tamaño y menor necesidad de corredor de paso.En contra, se podría decir que los aisladores de los circuitos HVDC han de ser de mayor calidad, ya que acumulan mayor cantidad de residuos en la superficie debido al sentido unidimensional de la corriente.

Torres
Torre típica de líneas de transmisión en HVAC y torre típica de transmisión de líneas de transmisión en HVDC, además el impacto ambiental del uso de transmisión aérea en HVDC esmenor que en transmisión aérea de HVAC debido a que para la misma transmisión de potencia el tamaño de las torres usadas en HVDC es menor que las usadas en HVAC.
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Torres típicas para transportar 1000 MW

Potencia
Cuando se tienen distancias grandes ente un punto de conexión con otro. La potencia transmitida en un sistema HVDC es, en cierta medida, independiente de la distancia. En unsistema HVAC la capacidad de transporte disminuye con las distancias de las líneas debido a sus efectos inductivos. En este caso las pérdidas óhmicas no son tomadas en cuenta, dado que afectan a ambos sistemas de manera similar, por lo que no son muy relevantes de comparar.
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Costos comparativos entre HVDC y HVAC.
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Perdidas
Los campos eléctricos y magnéticos generados por una...