1. Mọi bài viết vi phạm chính sách, Spam/Không đúng chuyên mục BQT sẽ xóa bài và nick vĩnh viễn.
    Để báo lỗi hoặc cần hỗ trợ vui lòng liên hệ:
    Email: vipkhongtin@gmail.com - FB: Vipkhongtin. Xin cảm ơn!
    Dismiss Notice

Thảo luận Câu chuyện về Truyền tải điện một chiều cao áo HVDC

Thảo luận trong 'Hệ thống điện' bắt đầu bởi wd.support, 7/11/15.

  1. wd.support

    wd.support Guest

    wd.support: Thảo luận Câu chuyện về Truyền tải điện một chiều cao áo HVDC
    Việc truyền tải điện một chiều cao áp xét về một số khía cạnh sẽ thuận lợi hơn dòng xoay chiều rất nhiều.

    1.Các trường hợp sử dụng truyền tải điện một chiều:

    - Cáp ngầm dưới nước có chiều dài lớn hơn 30km. Truyền tải điện xoay chiều sẽ không thực tế với khoảng cách dài do điện dung của cáp lớn đòi hỏi phải có trạm bù trung gian.


    - Kết nối không đồng bộ giữa hai hệ thống xoay chiều khi mà các đường dây nối xoay chiều không khả thi vì lý do ổn định hệ thống hay có sự khác nhau về tần số định mức của hai hệ thống.


    - Truyền tải một lượng công suất lớn với khoảng cách xa bằng đường dây trên không thì truyền tải điện một chiều là một phương án cạnh tranh được với truyền tải điện xoay chiều đối với khoảng cách hơn 600km.
    - Hệ thống HVDC được dùng để truyền tải công suất từ một trạm lớn từ xa đến trung tâm phụ tải cách đó vài trăm km. Nếu có sự cố trong hệ thống điện xoay chiều thì các máy phát ở nguồn phát sẽ không cắt ra vì đường dây kết nối DC không đồng bộ sẽ cô lập nhà máy với hệ thống AC.


    - Liên kết giữa các hệ thống lớn nhằm trao đổi liên tục công suất với các hệ thống lân cận bất chấp có sự biến đổi về điện áp hoặc tần số. Các liên kết DC đảm bảo sự tồn tại hoạt động của các đường kết nối trong những tình trạng nghiêm ngặt nhất của các lưới điện cấu thành.

    2. Cấu hình hệ thống HVDC


    Các kết nối DC được chia làm 3 loại chính:


    - Kết nối đơn cực;


    - Kết nối lưỡng cực;


    - Kết nối đồng cực.


    2.1. Kết nối đơn cực


    Kết nối này dùng một dây dẫn, thường dùng cực tính âm. Đường về có thể dùng đất hoặc nước. Có thể dùng đường trở về bằng kim loại trong trường hợp điện trở đất quá lớn và có thế gây nhiễu loạn đến các công trình ngầm bằng kim loại khác. Dây dẫn kim loại làm đường về có điện áp thấp.


    [​IMG]


    Hình 1: Kết nối đơn cực​


    2.2. Kết nối lưỡng cực


    Kết nối này gồm hai dây một dương và một âm, mỗi đầu đều có bộ biến đổi điện áp với điện áp định mức bằng nhau mắc nối tiếp về phía điện một chiều. Điểm nối giữa hai bộ biến đổi được nối đất


    [​IMG]


    Hình 2: Kết nối lưỡng cực​


    2.3. Kết nối đồng cực


    Kết nối này gồm hai hay nhiều dây có cùng cực tính, thường chọn cực tính âm vì có ít nhiễu thông tin do vầng quang gây ra hơn. Đường trở về thông qua đất.


    [​IMG]


    Hình 3: Kết nối đồng cực​


    3. Các phần tử của hệ thống truyền tải HVDC


    Dùng một hệ thống lưỡng cực ta mô tả tóm lược các phần tử chính của hệ thống HVDC như sau:


    [​IMG]


    Hình 4: Sơ đồ nguyên lý hệ thống HVDC lưỡng cực, các phần tử chính​


    Bộ biến đổi: biến đổi AC/DC (chỉnh lưu) hay DC/AC (nghịch lưu), gồm các van mắc cầu và máy biến áp có đầu phân áp. Cầu van gồm các van cao áp mắc theo sơ đồ 6 xung hoặc 12 xung. Các máy biến áp biến đổi cung cấp nguồn điện 3 pha với điện áp thích hợp cho cầu các van.


    - Cuộn kháng san bằng: là các cuộn kháng có điện cảm đến 1H mắc nối tiếp với mỗi cực của mỗi trạm biến áp.


    - Bộ lọc AC(DC)(bộ lọc họa tần): bộ biến đổi sinh ra họa tần điện áp, dòng điện vì thế cần phải dùng cho cả hai phía xoay chiều và một chiều.


    - Nguồn công suất kháng: bộ biến đổi một chiều thực chất có tiêu thụ công suất phản kháng vì vậy cần cung cấp lượng công suất phản kháng đó bằng bộ tụ hoặc máy bù đồng bộ.


    - Điện cực: dây dẫn nối đất được xem như điện cực.


    - Đường dây một chiều: là đường dây trên không hoặc đường dây cáp ngầm.


    - Máy cắt điện xoay chiều: để loại trừ sự cố trong máy biến áp cũng như để đưa kết nối DC ra khỏi vận hành, máy cắt được đặt ở phía xoay chiều.


    4. Thuận lợi và không thuận lựi của hệ thống HVDC


    4.1 Thuận lợi


    - Kinh tế hơn khi phải tải lượng công suất lớn đi xa bằng đường dây trên không.


    - Tải được công suất nhiều hơn trên mỗi dây dẫn và xây dựng đường dây đơn giản hơn.


    - Có thể dẫn dòng điện về đất.


    - Không có dòng điện điện dung và hiệu ứng mặt ngoài.


    - Vấn đề sụt áp và ổn định tĩnh trong hệ thống không còn là vấn đề lớn do X = 0.


    - Dễ dàng đảo ngược chiều và điều khiển công suất qua kết nối DC.


    - Đường dây DC là một kết nối không đồng bộ và có tính linh hoạt cao, có thể kết nối hai hệ thống xoay chiều không cùng tần số.


    - Đối với đường dây DC đơn giản không cần thiết phải dùng máy cắt vì mạch điều khiển có thể hãm không cho dòng điện tăng cao trong trường hợp sự cố.


    - Trong đường dây đồng cực hay lưỡng cực mỗi đường dây có thể vận hành độc lập.


    - Hành lang lưới điện chiếm ít diện tích.


    - Tiết kiệm đáng kể về cách điện.


    - Không có giới hạn mặt kỹ thuật về khoảng cách truyền tải do không có dòng điện điện dung và không có giới hạn ổn định (X = 0).


    - Tổn thất đường dây thấp hơn so với đường dây xoay chiều.


    - Có thể tải nhiều điện năng hơn mà không làm tăng dòng ngắn mạch và dòng định mức của các máy cắt.


    - Không có yêu cầu về bù công suất phản kháng trên đường dây.


    - Tổn thất vầng quang và nhiễu thông tin ít hơn so với đường dây xoay chiều.


    - Đường dây một chiều và xoay chiều có thể vận hành song song.


    - Dòng ngắn mạch trên đường dây một chiều được yêu cầu là nhỏ.


    4.2 Không thuận lợi


    - Chi phí cao do xây dựng các trạm biến đổi phức tạp và các khí cụ đắt tiền.


    - Bộ biến đổi tiêu thụ công suất phản kháng đáng kể.


    - Phát sinh họa tần, đòi hỏi mạch lọc.


    - Bộ biến đổi ít có khả năng quá tải.


    - Việc thiếu máy cắt DC có thể gây trở ngại vận hành của mạng điện.


    - Không có máy biến áp kiểu DC để thay đổi điện áp theo cách đơn giản.


    - Yêu cầu công suất phản kháng của phụ tải phải được cung cấp tại chỗ do đương dây DC không truyền tải công suất phản kháng.


    5. Các dự kiến trong tương lai


    - Nhiều công trình nghiên cứu và phát triển đang được tiến hành nhằm có được sự hiểu biết tốt hơn về vận hành đường dây DC. Mục tiêu đặt ra là có được công nghệ hiệu quả và kinh tế trong việc chế tạo các van thyristor hay các linh kiện điện tử công suất hiện đại hơn và các thiết bị có liên quan nhằm minh chứng cho việc sử dụng phương án cấu hình hệ thống HVDC.


    - Các hệ thống điện trong tương lai sẽ bao gồm truyền tải hỗn hợp giữa hai hệ thống AC và DC.


    - Việc nghiên cứu máy cắt DC giúp cho vận hành hệ thống HVDC linh hoạt hơn.

    6. Ví dụ thực tế:

    [​IMG]

    Máy biến áp một chiều 800kV UHVDC đầu tiên trên thế giới của ABB phục vụ cho việc truyền tải điện với khoảng cách 2.000km từ nhà máy điện ở Tứ Xuyên cho dân Thượng Hải xài 6.400MW/7200MVA, giữ kỹ lục lớn nhất thế giới đến năm 2010.

    Nguồn: EPU - ABB - Wiki
    Thảo luận Câu chuyện về Truyền tải điện một chiều cao áo HVDC
     
    Tags:
  2. Đang tải...


Chia sẻ trang này

Đang tải...