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INTRODUCCION A LOS SISTEMAS DE TRANSMISION DE ALTA TENSION EN CORRIENTE CONTINUA HVDC

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Giioo Rmiirez

on 17 November 2014

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CONFIGURACIONES
INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE ALTA TENSIÓN EN CORRIENTE CONTINUA: HVDC
QUE ES HVCDC?
COMPONENTES
Estación típica HVDC
CONTROL
Las funciones primarias de un enlace DC que conecta dos sistemas AC, se fundamentan en los siguientes aspectos:

Controlar el flujo de potencia entre los terminales
Proteger los equipos contra esfuerzos de tensión y corriente causados por fallas.
Estabilizar el o los sistemas AC conectados en caso de cualquier modo no esperado de operación del sistema DC.

Giorgio Ramirez Quiroz
Josimar Iturria Quispe

Universidad Nacional del Callao

Noviembre de 2014

Contenido
Introducción

Configuraciones

Que es HVDC?

Componentes

Control

Aplicaciones

Referencias
Introducción
La energía eléctrica es generada en corriente alterna (AC). También es transmitida y consumida en la misma forma y muchos procesos y maquinaria de uso industrial se alimentan de igual manera


Sin embargo, en muchas circunstancias es ventajoso desde el punto de vista técnico y económico introducir enlaces en corriente directa (DC) dentro del sistema de suministro eléctrico. En situaciones particulares, la corriente directa puede ser el único método factible de transmisión de potencia.
La transmisión de bloques de potencia donde la corriente AC no es económica, es inviable o esta sujeta a restricciones de tipo ambiental.
MONOPOLAR
BIPOLAR
670 MW
450 kV DC
700 MW
+/- 350 kV DC
HOMOPOLAR
55 MW
25 kV DC
Estlink 2
Interisland
Acaray
Es un sistema de transporte de energía eléctrica que usa corriente directa para el transporte de bloques de potencia eléctrica, en contraste con los sistemas tradicionales en corriente alterna AC
La interconexión de sistemas que operan a diferentes frecuencias o sistemas que no estén sincronizados o aislados.
La adición de potencia dentro de los sistemas AC, sin incrementar de forma significativa los niveles de corto circuito.
El mejoramiento del desempeño de los sistemas AC, debido a controles rápidos y precisos de la potencia en DC.
Retorno por tierra
Retorno con conductor metálico
Patio de maniobras AC
Sistema AC se conecta al convertidor HVDC, a través de la "barra de conversión"
Arreglos de conexión deben garantizar los siguientes requerimientos:
Redundancia
Confiabilidad
Protección
Medidas
Filtros armónicos AC
Estos componentes, cumplen dos tareas importantes:

Absorber las corrientes armónicas generadas por el convertidor HVDC y por tanto reducir el impacto de estos en el sistema AC.
Suplir potencia reactiva para compensar la demanda de la estación de conversión.
Cada filtro es sintonizado para una o varias frecuencias.
Transformador de conversión
Es la interfase entre el sistema AC y las válvulas de tiristores.
Tiene características de construcción especiales para soportar los esfuerzos tanto en el lado AC como en el lado DC.
Se tienen arreglos monofásicos, que se conectan a cada una de las tres fases .
Convertidor
Provee la transformación de AC a DC (rectificador) o DC a AC (inversor) según se requiera.
El bloque básico de construcción del convertidor esta constituido por un puente rectificador de 6 pulsos. Sin embargo la mayoría de los convertidores HVDC están conectados como un puente rectificador de 12 pulsos.
Tipos de convertidores
Hay básicamente dos tipos de configuración para los convertidores:
Convertidores de fuente de corriente (CSC)
Convertidores de fuente de voltaje (VSC)
Comparación entre CSC y VSC
Reactor de suavizado
Solo es requerido en los esquemas de transmisión.
Cumple las siguientes funciones:

Reducir el rizado en la corriente DC de las lineas lineas de transmisión.
Reducir al máximo fallas potenciales de corrientes que podrían fluir desde el circuito de transmisión DC hacia el convertidor.
Proteger las válvulas de frentes rápidos de transitorios originados en las lineas DC de transmisión (caída de rayos).
Filtros DC
Contrarrestar los voltajes armónicos que son generados en los terminales DC del convertidor.
Estas corrientes alternas de alta frecuencia generan interferencias en las lineas telefónicas vecinas.
Lineas DC
Transportan la energía (DC) desde el centro de conversión que actúa como rectificador hasta el otro centro que actúa como inversor.
Tiene parámetros de diseño y construcción especiales, en los siguientes aspectos:

Estructuras de soporte
Aislamiento
Conductores
Limitar la máxima corriente DC.

Mantener un máximo voltaje DC para la transmisión.

Minimizar el consumo de potencia reactiva.

Entre otros.
Control básico
Estrategia de control
Elección de la estrategia de control
Técnico
Ambiental
Económico
APLICACIONES
Interconexión de sistemas aislados.

Conectar energías renovables a la red.

Mejorar la estabilidad de los sistemas de potencia.

Corta-fuegos entre sistemas AC.

REFERENCIAS
Monografías:
Fabricantes:
Direct current transmission, Volumen 1-Edward Wilson Kimbark

High Voltage Direct Current Transmission, 2nd Edition-Jos Arrilaga

HVDC Power Transmission Systems: Technology and System Interaction-K. R. Padiyar

ALSTOM-HVDC for beginners and beyond

SIEMENS-High Voltage Direct Current Transmission

ABB-The ABC of HVDC Transmission Technology.
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