Nagyfeszültségű egyenáramú átviteli hálózat

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez
Magasfeszültségű egyenáramú átviteli hálózatok Európában 2008-ban
Jelmagyarázat:
  Meglévő távvezeték
  Építés alatt álló
  Tervezett
HVDC pilonok Svédországban a Baltic-cable nevű magasfeszültségű egyenáramú átviteli hálózaton

A nagyfeszültségű egyenáramú átviteli hálózat (angol nyelven High voltage direct current power line, rövidítve HVDC, ismert még mint Power super highway)[1][2][3] egyenáramot használ az elektromos áram nagymennyiségű átviteléhez, ellentétben a hagyományos váltakozó áramú rendszerekkel.[4] Nagytávolságú átvitel esetén a HVDC rendszerek olcsóbbak és alacsonyabb az elektromos veszteségük a váltakozó áramú rendszerekhez képest. Víz alatti tápkábelek esetén a HVDC kiküszöböli a kábelek kapacitásának feltöltéséhez és kisütéséhez szükséges nagy áramokat. Rövidebb távolságokon az egyenáramú átalakítóberendezések költsége magasabb az AC rendszerekhez képest, így rövidebb távolságokon nem szorította ki az AC rendszert. A HVDC jelenleg 100 kV és 800 kV közötti feszültséget használ, de Kínában 2019-re már 1 100 kV-os feszültséggel szeretnék működtetni.

Az egyenáramú átvitelnek további előnyei is vannak: A HVDC lehetővé teszi a nem szinkronizált váltakozó áramú átviteli rendszerek közötti energiaátvitelt. Mivel a HVDC összeköttetésen keresztüli teljesítményáram a forrás- és a fogyasztó közötti fázisszögtől függetlenül szabályozható, stabilizálhatja a hálózatot a gyors teljesítményváltozások okozta zavarok ellen. A HVDC lehetővé teszi a különböző frekvenciákon, például 50 Hz-en és 60 Hz-en futó hálózatok közötti energiaátvitelt, így javítja az egyes hálózatok stabilitását és gazdaságosságát.

Története[szerkesztés]

A HVDC átviteli hálózatok modern formáját az 1930-as években fejlesztették ki Svédországban (ASEA) és Németországban. Az első kereskedelmi felhasználása 1951-ben Moszkva és Kashira között történt meg a Szovjetunióban, 1954-ben pedig egy 100 kV-os, 20 MW-os vezeték épült Gotland és Svédország között.[5]

A világ leghosszabb HVDC kapcsolata a brazil Rio Madeira összeköttetés, amely két ± 600 kV-os, 3150 MW-os két bipolból áll, amelyek összekötik Porto Velhót (Rondônia állam) Araraquara városával (São Paulo). Ennek az egyenáramú távvezetéknek a hossza 2375 km.

2016. júliusában az ABB-csoport Kínában kötött szerződést egy 1100 kV-os feszültségű, 3000 km-es és 12 GW-os teljesítménnyel rendelkező ultranagyfeszültségű (UHVDC) szárazföldi összeköttetés építésére, amely a jelenlegi világrekord feszültség, hosszúság és teljesítmény tekintetében.[6]

Nagyfeszültségű energiaátvitel[szerkesztés]

Az elektromos energiaátvitelhez nagyfeszültséget használnak a vezetékek ellenállása miatti energiaveszteség csökkentéséhez. Egy adott mennyiségű átvitt teljesítmény esetében a feszültség megduplázása ugyanolyan teljesítményt biztosít feleakkora áramerősség esetén. Mivel a vezetékekben elvesztett teljesítmény közvetlenül arányos az áramerősség négyzetével, a feszültség megduplázása négyszeresére csökkenti a vezeték ellenállása miatti veszteséget. Az átvitel során a teljesítményveszteség csökkenthető a vezető átmérőjének a növelésével, ám a nagyobb és vastagabb vezetékek nehezebbek és drágábbak, így a feszültség növelése a gazdaságosabb megoldás.

A nagyfeszültség nem használható könnyen világításhoz vagy villamos motorokhoz, így a végfelhasználói berendezéseknél csökkenteni kell az átviteli hálózat feszültségét. A transzformátorok a váltakozó áramú (AC) átviteli áramkörök feszültségszintjének megváltoztatására szolgálnak. A transzformátorokat a feszültség változtatásához alkalmazzák. A váltakozó áramú generátorok hatékonyabbak voltak, mint az egyenáramot használók. Emiatt a váltóáram 1892-ben az "áramok harca" befejeztével vált dominánssá a nagyfeszültséget igénylő berendezésekben és az átviteli hálózatokban. Az "áramok harca" Az USA-ban folyt Thomas Edison DC-rendszere és George Westinghouse AC-rendszere között.[7]

Források[szerkesztés]

Irodalom[szerkesztés]

  • Kimbark, E.W., Direct current transmission, volume 1, Wiley Interscience, 1971.
  • Cory, B.J., Adamson, C., Ainsworth, J.D., Freris, L.L., Funke, B., Harris, L.A., Sykes, J.H.M., High voltage direct current converters and systems, Macdonald & Co. (publishers) Ltd, 1965.

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés]

További információk[szerkesztés]

Commons:Category:HVDC