Uno Lamm adalah bapa kepada Penghantaran Kuasa Arus Voltan Tinggi (HVDC). Dia adalah seorang Jurutera Elektrik Sweden yang lahir pada 22 Mei 1904 di Sweden dan meninggal dunia pada 1 Jun 1989 di California. Dia menamatkan pengajiannya di 'Stockholm di Royal Institute of Technology' pada tahun 1927. Beberapa syarikat yang menyediakan Voltan Tinggi Arus terus Produk (HVDC) adalah GE Grid Solutions, ABB (ASEA Brown Boveri) Limited, Siemens AG, General Electric Company, dan lain-lain. Transmisi adalah dari pelbagai jenis seperti overhead transmisi, penghantaran bawah tanah , penghantaran kuasa pukal, dll. HVDC adalah salah satu jenis penghantaran kuasa yang digunakan untuk menghantar kuasa pada jarak jauh. Artikel ini membincangkan gambaran keseluruhan HVDC.
Apa itu Penghantaran Arus Voltan Tinggi?
Arus Terus Voltan Tinggi (HVDC) Penghantaran Kuasa digunakan untuk menghantar kuasa besar pada jarak jauh biasanya beratus-ratus batu. Semasa elektrik atau kuasa diangkut dalam jarak jauh, voltan tinggi digunakan dalam pengagihan kuasa untuk mengurangkan kehilangan ohmik. Penjelasan ringkas mengenai penghantaran arus terus voltan tinggi dijelaskan di bawah.
Konfigurasi Sistem HVDC
Terdapat lima sistem konfigurasi HVDC iaitu Konfigurasi HVDC Monopolar, Bipolar, Back-to-Back, Multiterminal & Tripolar. Penjelasan mengenai konfigurasi sistem HVDC ini dijelaskan secara ringkas di bawah.
Konfigurasi Sistem HVDC Monopolar
Konfigurasi sistem HVDC Monopolar mengandungi saluran penghantaran DC dan dua stesen penukar. Ia hanya menggunakan satu konduktor dan jalan kembali disediakan oleh tanah atau air. Rajah konfigurasi monopolar HVDC ditunjukkan di bawah.
konfigurasi monopolar-voltan tinggi-arus-arus-semasa
Konfigurasi Sistem HVDC Bipolar
Konfigurasi bipolar sistem penghantaran HVDC mewakili sambungan selari dua sistem penghantaran HVDC monopolar. Ia menggunakan dua konduktor satu positif dan satu lagi negatif. Setiap terminal di monopolar mempunyai voltan pengenal yang sama dua penukar yang disambungkan di sisi DC secara bersiri dan persimpangan antara penukar dibumikan. Di dua kutub, arus sama dan tidak ada arus tanah. Rajah konfigurasi HVDC bipolar ditunjukkan di bawah.
konfigurasi bipolar-HVDC
Konfigurasi Sistem HVDC Back-to-Back
Konfigurasi sistem HVDC back-to-back terdiri daripada dua stesen penukar di lokasi yang sama. Dalam konfigurasi ini, penyearah dan penyongsang disambungkan dalam gelung DC di tempat yang sama dan tidak ada penghantaran DC dalam konfigurasi sistem penghantaran arus terus voltan tinggi belakang-ke-belakang. Gambar konfigurasi sistem HVDC back-to-back ditunjukkan di bawah.
back-to-back-HVDC-konfigurasi
Konfigurasi Sistem HVDC Multiterminal
Konfigurasi sistem HVDC multiterminal terdiri daripada saluran penghantaran dan lebih daripada dua penukar disambungkan secara selari atau berturutan. Dalam konfigurasi HVDC multiterminal ini, daya menghantar antara dua atau lebih pencawang AC dan penukaran frekuensi mungkin dilakukan dalam konfigurasi ini. Rajah konfigurasi sistem Multiterminal HVDC ditunjukkan di bawah.
konfigurasi multiterminal-HVDC
Konfigurasi Sistem HVDC Tripolar
Konfigurasi sistem tripolar HVDC digunakan untuk penghantaran elektrik menggunakan Modular Multilevel Converter (MMC). Gambar konfigurasi tripolar HVDC ditunjukkan di bawah.
Konfigurasi VSC-HVDC-tripolar
The penerus dan penyongsang terdiri daripada tiga fasa enam jambatan MMC penukar lengan dan dua injap penukar di sisi DC dalam struktur konfigurasi ini. Konfigurasi ini sangat dipercayai dan inilah kelebihan utama tripolar.
Penghantaran HVDC
HVDC adalah hubungan antara transmisi AC dan DC. Ia menggunakan titik positif kedua transmisi AC dan DC. Terminologi asas yang digunakan dalam transmisi arus terus voltan tinggi adalah sumber penghasil AC, transformer step-up, stesen penerus, stesen penyongsang, transformer step-down, dan beban AC. Penghantaran arus terus voltan tinggi ditunjukkan dalam rajah di bawah.
transmisi voltan tinggi-arus-arus-tinggi
Sumber Penjana AC dan Pengubah Langkah
Di sumber penjana AC, kuasa dibekalkan dalam bentuk AC. Sekarang di sumber penjana AC, kuasa naik atau voltan kuasa ditingkatkan oleh pengubah langkah naik. Pada transformer step-up, voltan input rendah dan voltan output tinggi.
Stesen Penyearah
Terdapat unit sambungan HVDC dalam transmisi stesen penerus. Di penyearah, kami mempunyai bekalan kuasa AC sebagai input dan bekalan kuasa DC sebagai output. Penyearah ini dibumikan dan output penerus digunakan pada talian penghantaran overhead HVDC untuk penghantaran jarak jauh output DC tinggi ini dan output DC tinggi ini dari penerus memindahkan melalui saluran DC dan dibekalkan ke penyongsang.
Inverter dan Transformer Step-Down
Penyongsang menukar bekalan kuasa input DC ke output dan output AC ini dibekalkan ke pengubah stepdown. Pada transformer step-down, voltan input tinggi dan voltan output menurun dengan nilai yang mencukupi. Transformer step-down DC digunakan kerana di hujung pengguna, jika voltan tinggi disediakan atau dibekalkan, maka peranti pengguna mungkin mengalami kerosakan. Oleh itu, kita harus menurunkan tahap voltan dengan menggunakan transformer step-down. Sekarang voltan AC turun-turun ini dapat dibekalkan ke beban AC. Sistem dc voltan tinggi keseluruhan ini sangat cekap, menjimatkan kos dan dapat membekalkan tenaga pukal dalam jarak yang sangat jauh.
Perbandingan Sistem Penghantaran HVDC dan HVAC
Perbezaan antara Sistem Penghantaran HVDC dan HVAC ditunjukkan dalam jadual di bawah:
| S.NO | HVDC | HVAC |
| 1. | Bentuk standard HVDC adalah 'Arus Terus Tegangan Tinggi' | Bentuk standard HVAC adalah 'Arus Alternatif Tegangan Tinggi' |
| dua. | Jenis penghantaran dalam HVDC adalah Arus Langsung | Jenis penghantaran dalam HVAC adalah Arus Bolak-Balik |
| 3. | Kerugian keseluruhan di HVDC adalah Tinggi | Kerugian keseluruhan dalam HVAC adalah rendah |
| Empat. | Kos penghantaran rendah di HVDC | Kos penghantaran tinggi dalam HVAC |
| 5. | Kos peralatan dalam arus terus voltan tinggi adalah tinggi | Kos peralatan dalam arus bolak voltan tinggi rendah |
| 6. | Dalam voltan tinggi, kuasa arus terus dapat dikawal | Dalam voltan tinggi, kuasa arus ulang-alik tidak dapat dikawal |
| 7. | Penghantaran dalam HVDC adalah dua arah | Penghantaran dalam HVAC tidak sehala |
| 8. | Kerugian korona lebih rendah pada HVDC berbanding HVAC | Kerugian korona lebih banyak berlaku di HVAC |
| 9. | Kesan kulit di HVDC sangat kurang berbanding dengan HVAC | Kesan kulit di HVAC lebih banyak |
| 10. | Kerugian selubung kurang pada HVDC | Kerugian selubung lebih banyak berlaku di HVDC |
| sebelas. | Peraturan voltan dan keupayaan kawalan lebih baik di HVDC berbanding HVAC | Terdapat keupayaan pengawalan dan kawalan voltan rendah di HVAC |
| 12. | Keperluan penebat di HVDC kurang | Keperluan penebat lebih banyak pada HVAC |
| 13. | Berbanding dengan HVAC, kebolehpercayaannya tinggi pada HVDC | Kebolehpercayaannya rendah pada HVAC |
| 14. | Terdapat kemungkinan penyambungan tak segerak dalam arus terus voltan tinggi | Tidak ada kemungkinan penyambungan tak segerak dalam arus bolak voltan tinggi |
| lima belas. | Kos talian rendah di HVDC | Kos talian tinggi dalam HVAC |
| 16. | Kos menara tidak mahal dan ukuran menara tidak besar di HVDC berbanding HVAC | Di HVAC saiz menara besar |
Kelebihan dan Kekurangan Arus Terus Voltan Tinggi
Kelebihan transmisi arus terus voltan tinggi adalah
- Pengecasan semasa tidak ada
- Tiada jarak dan Tiada kesan kulit
- Tiada masalah kestabilan
- Kerana penurunan dielektrik yang berkurang, daya dukung kabel HVDC semasa adalah besar
- Berbanding dengan transmisi AC, gangguan radio dan kehilangan kuasa korona adalah lebih sedikit
- Peranti kurang penebat diperlukan
- berbanding AC, lonjakan pensuisan lebih rendah di DC
- Tidak ada kesan Ferranti
- Peraturan voltan
Kelemahan transmisi arus terus voltan tinggi adalah
- Mahal
- Kompleks
- Kesalahan kuasa
- Menyebabkan bunyi radio
- Pembumian sukar
- Kos pemasangannya tinggi
Aplikasi Arus Arus Voltan Tinggi
Aplikasi transmisi arus terus voltan tinggi adalah
- Lintas air
- Sambungan tak segerak
- Pemindahan kuasa pukal jarak jauh
- Kabel bawah tanah
Dalam artikel ini, Penghantaran DC Voltan Tinggi kelebihan, kekurangan, aplikasi dan perbandingan Sistem Penghantaran HVDC dan HVAC dibincangkan. Berikut adalah soalan untuk anda, bagaimana mengenal pasti kesalahan dalam Transmisi DC Voltan Tinggi (HVDC)?
Soalan Lazim
1). Apa yang dianggap DC voltan tinggi?
Kabel atau wayar dianggap voltan tinggi berbanding voltan operasi 600 volt
2). Talian kuasa voltan tinggi AC atau DC?
Talian kuasa voltan tinggi adalah arus bolak-balik (AC) kerana kerugian rintangan rendah pada kabel atau wayar
3). Mengapa voltan DC dihantar pada voltan tinggi?
Tidak ada masalah kestabilan dan juga tidak ada kesukaran dalam penyegerakan di DC. Berbanding dengan sistem Ac, sistem DC lebih cekap oleh itu kos konduktor, penebat dan menara rendah
4). Mana yang lebih baik AC atau DC?
Berbanding arus bolak arus terus lebih baik kerana lebih cekap dan mempunyai kerugian garis yang lebih rendah.
5). Apa yang dimaksudkan dengan Voltan Tinggi?
Apabila lebih banyak tenaga digunakan dari jumlah arus yang sama, maka dikatakan voltan tinggi dan julat voltan tinggi adalah dari 30 hingga 1000 VAC atau 60 hingga 1500 VDC. Sebilangan produk voltan tinggi adalah transformer kuasa, gear beralih, dll
