Lineas de voltaje de Corriente Directa

2013
Líneas de HVDC

Sistemas HVCD
Introducción
En la presente monografía se pretende realizar un acercamiento a una forma de transmisión de
energía con la cual no estamos familiarizados, pero que en estos momentos representa la forma
más eficiente para la transmisión de grandes cantidades de energía a largas distancias.
Los sistemas HVDC (High Voltage Direct Current) como su nombreindica son sistemas en los
cuales la energía es transmitida en forma de corriente directa. Estos sistemas pueden transmitir
una mayor cantidad de energía sobre largas distancias que sistemas AC similares. Lo que significa
menos líneas de transmisión son necesitadas ahorrando tanto dinero como tierra. Adicionalmente
tenemos menos perdidas a largas distancias, los sistemas HVDC son muy estables yfácilmente
controlables y pueden interconectar y estabilizar sistemas AC que de otra forma serían
incompatibles.

1 Estación HVDC Retificadora.
2 Estación HVDC Inversora.
3 Línea AC.
4 Línea DC.

Fig.1 Sistema HVDC.
Cada proyecto de transmisión tiene características propias pero los argumentos más comunes
para seleccionar una línea de HVDC son:
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Costos de Inversiónmenores.
Largas distancias submarinas.
Perdidas menores.
Interconexiones entre sistemas de AC de distinta frecuencia y voltaje.
Controlabilidad.
Consideraciones Medio Ambientales.

Historia.
La transmisión y distribución de energía eléctrica comenzó con corriente directa. En 1882 una línea
de 50 Km de 2 KV de CD fue construida entre Miesbach y Munich en Alemania. En esa época la
única formade convertir entre el alto voltaje y un voltaje que pudiera ser empleado por los
clientes era mediante maquinas rotatorias de corriente directa.
En un sistema de corriente alterna la conversión es sencilla. Un transformador de corriente alterna
permite altos niveles de potencia, así como altos niveles de aislamiento dentro de una unidad. Es
un dispositivo relativamente sencillo que requieremuy poco mantenimiento. Si además de esto
sumamos que el generador trifásico de AC es superior en todos los aspectos al generador de CD
podemos entender por qué los sistemas de AC fueron introducidos desde una temprana fecha en
el desarrollo de sistemas de potencia.
Sin embargo los sistemas de AC tienen desventajas las cuales pueden obligar a cambiar hacia los
sistemas HVCD.
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Los elementos capacitivos e inductivos de los elementos y cables de las líneas aéreas pone
límites a la capacidad y distancia del sistema de transmisión trifásico.
Esta limitación es significativamente importante para los cables. Dependiendo de la
capacidad de transmisión requerida, la frecuencia del sistema y la evaluación de las
perdidas, las distancias factibles para un cable de AC es entre40 a 100 km, siendo limitado
por la corriente de la carga.
La conexión directa entre dos sistemas AC de frecuencias diferentes es imposible.
La conexión directa entre dos sistemas AC de frecuencia iguales puede ser imposible
debido a problemas de inestabilidad de los sistemas, altos niveles de cortocircuito y
escenarios indeseados de flujo de potencia.

Todo esto obligo a los ingenieros aldesarrollo de tecnologías de CD.

Conversor de Fuente de Corriente (CSC)
La invención de los rectificadores de arco de mercurio por Peter Cooper Hewitt en 1902 y su
posterior desarrollo en la década de los treinta del siglo pasado, permitió el diseño de conversores
de línea de fuente de Corriente.

Fig2. Rectificador de Arco de Mercurio 1940.
En 1941 se firmó un contrato para latransmisión de 60 MW en Berlín, vía un cable subterráneo de
115 km de longitud. El sistema con un voltaje de ± 200 kV y 150 A estuvo listo para ser energizado
en 1945. Nunca entro en operación. Con posterioridad el equipamiento empleado en esta línea,
fue trasladado a Moscú y empleado en el sistema Moscow–Kashira en 1950. De esa misma época
data el sistema de conexión entre Suecia y la isla de...