uso de hvdc
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USO DE HVDC
INTRODUCCION
La electricidad empezó a utilizarse para transportar energía hace aproximadamente
120 años, y el primer enlace en HVDC hace 60 años (1954), por lo que podemos
consolidar a la HVDC como una tecnología consolidada, aunque en continua evolución
tanto la electrónica de potencia como por las mejoras tecnológicas de los cables
extruidos. La mejor prueba de su madurez son los más de 70.000 MW instalados
hasta el año 2005 en más de 90 proyector en todo el mundo.
La corriente continua de alta tensión (HVDC o high voltage direct current, en inglés) es
un sistema de transporte de energía eléctrica utilizado en largas distancias.
MARCO TEORICO
Máquinas de CD
1. Aplicaciones
El papel más importante que desempeña el generador de corriente directa es
alimentar de electricidad al motor de CD. En esencia produce corriente libre de
rizo y un voltaje fijo de manera muy precisa a cualquier valor deseado desde
cero hasta la máxima nominal.
El motor de CD juega un papel de importancia creciente en la industria
moderna por que puede operar a cualquier velocidad desde cero hasta su
máxima de régimen y mantenerla ahí en forma muy precisa. Por ejemplo, los
trenes de laminación de acero que son de alta velocidad y de varias etapas, no
serían posibles sin los motores de CD. Cada etapa debe mantenerse a una
velocidad exacta, que es mayor que la etapa precedente, para adaptarse a la
reducción del grosor del acero en esa etapa y mantener el voltaje correcto en el
acero entre etapas.
Transmisión en dc
1. Generalidades
Desde el principio de la historia de la energía eléctrica. Las líneas de cables de
CD han sido menos costosos que los de transmisión trifásica en CA. Sin
embargo, la corriente alterna es más ventajosa que la corriente directa en
cuanto a su generación, distribución en bajos voltajes y consumo de energía.
Para utilizar los ahorros que ofrece la CD, la energía generada en CA tiene que
convertirse en energía de CD en una estación convertidor a y luego
transmitirse en una línea de CD a otra estación convertidor a en donde se le
convierte nuevamente en CA. La falta de equipo de conversión confiable para
energía alto voltaje hiso que la aplicación de los sistemas de CD fuera poco
practica hasta mediados de la década de 1950, que fue cuando el desarrollo de
la válvula de acero de mercurio en alto voltaje diera como resultado una
posición comercialmente competitiva para la transmisión en CD.
2. Aplicaciones
Durante los últimos 30 años se ha dado un incremento significativo en el
interés por la transmisión en HVCD. La transmisión de esta clase de
transmisión puede atribuirse a una o más de las siguientes razones:
Económicas
Los sistemas de CD proporcionan a menudo una alternativa más económica
que la CA. Para sistemas con líneas aéreas largas de transmisión, el costo
más bajo de las líneas de CD compensa los mayores costo de las terminales
convertido ras. No hay una distancia universalmente correcta que establezca el
punto de equilibrio, en vista de que la comparación económica entre las
alternativas de CD y CA depende en gran medida de condiciones locales, tales
como los requisitos que se impongan en el funcionamiento de la línea y las
propiedades de los sistemas de conexión a CA. Los estudios efectuados
demuestran que en condiciones normales, empero, es ventajoso considerar CD
para líneas aéreas cuando las distancias de transmisión es de 500 km o mayor.
En las zonas de alto costo por derecho de la HVDC se vuelve posible a una
distancia más corta.
Para cables subterráneos, el costo extra de las estaciones convertido ras para
un sistema de CD se pagaría con los ahorros obtenidos en el cable y otros
costos relacionados. La diferencia considerable que existe entre los costos del
cable para transmisión en CD y en CA es más pronunciada que para los costos
en líneas aéreas. Las distancias de punto de equilibrio para cable de CD son
en promedio a 30 km. Pueden considerarse distancias de 60 km o más que no
sean factibles para la transmisión no compensada en CA para una aplicación
de HVDC. Hay un límite practico para la longitud posible no interrumpida de
cables de CA.
Los sistemas de HVDC ofrecen también características prácticas y
funcionamiento no alcanzable con los sistemas de CA, estos incluyen
interconexiones no sincrónicas, control de flujo de energía y modulación para
incrementar el flujo de energía. La interconexión entre sistemas de energía se
justifica en donde existe suficiente diversidad de producción o de carga y por
limitación de la reserva disponible de energía que permita un incremento del
tamaño máximo de la unidad productora de energía. Aunque la diversidad es
normalmente pequeña si se le comprar con el tamaño de una red de energía,
dicha interconexión representa a menudo un enlace de gran magnitud.
Cuando se interconectan dos sistemas de energía con diferentes frecuencias
nominales, la HVDC ofrece ventajas técnicas aun en donde es pequeña la
longitud de la línea de CD.
3. Diseño de terminalesLa terminal de HVDC es una parte integral del sistema de HVDC. Proporciona
la función básica del sistema-conversión de CA a CD o viceversa. Cuando una
terminal convierte CA a CD, se le denomina terminal rectificador; cuando
conviertes de CD a CA, se le denomina terminal inversora o de inversión. Para
simplificar las cosas y en vista que la mayoría de terminales se diseñan
actualmente para ambos modos de operación, cualquiera de las dos clases de
terminales puede citarse como terminal convertidor a o de conversión.
El terminal convertidor a puede definirse por lo tanto, como una unidad
operativa formada por los componentes principales siguientes:
Válvulas de controles de estado sólido.
Transformadores convertidores.
Reactores.
Filtros.
Suministros de potencia reactiva.
Equipos de protección, de monitoreo o seguimiento de comunicación
auxiliar
4. Aspectos económicos eficientes Selección del voltaje de una línea de CDEn un enlace de CD el voltaje de la línea de transmisión puede escogerse con
toda libertad para llenar el cuadro económico óptimo del sistema de
transmisión en CD. Para poder transmitir una potencia nominal dada, debe
calcularse el voltaje óptimo de la línea considerando los costos de la estación
de conversión, los costos de la línea y los costos de la pérdida total. Los
cálculos siguen las mismas reglas que para las líneas de CA, pero las
limitaciones que imponen los fenómenos de corona para las líneas de CA son
mucho menos pronunciadas para las líneas de CD.
5. Filtros de armónicas de CA Generalidades de la corriente armónicaLos convertidores generan corrientes armónicas y las introducen en el sistema
de CA. Los filtros de armónica de CA reducen el paso de armónicas al sistema
de CA al proporcionar una baja impedancia de armónicas a tierra. Además
proporcionan parte de la potencia reactiva consumida por el convertidor.
6. Filtro de armónicas de CD Criterio de diseñoSe requieren filtros del lado de CD de los convertidores para limitar la
interferencia con los circuitos de comunicación que haya en las cercanías de la
línea de transmisión de CD. Esta estación se enfoca en los filtros que se
aplican para limitar la interferencia en e l espectro de frecuencia de voz.
7. Comunicación
El telecontrol para la operación de terminales de conversión consta, por lo
general, de canales para el control automático de supervisión y adquisición de
datos (SCADA), comunicación de voz en emergencias entre las terminales de
conversión y potros lugares remotos, y comunicación para fines de control y
protección.
8. Conclusiones
Podemos decir que la HVDC es factible con grandes beneficios para sistemas
de trasmisión de 500km a más con altas tensiones y que se usa para
interconexiones que usan distinta frecuencia. En estas condiciones presenta
ventajas de mínimas perdidas, control de potencia, menor magnitud de efecto
corona y ‐Eliminación de las pérdidas por capacidad entre conductores.
BIBLIOGRAFIA BASICA
https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continua_de_alta_tensi%C3%B3n
UNIVERSIDAD CONTINENTAL
E.A.P. INGENIERIA ELECTRICA
David Checa Cervantes
TENICELA APACLLA VICTOR
2015-II