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