Ein Uno Lamm ist der Vater der Hochspannungs-Gleichstromübertragung. Er ist ein schwedischer Elektroingenieur, der am 22. Mai 1904 in Schweden geboren wurde und am 1. Juni 1989 in Kalifornien starb. 1927 schloss er seinen Master in „Stockholm am Royal Institute of Technology“ ab. Einige der Unternehmen, die Hochspannung anbieten Gleichstrom (HGÜ) Produkte sind GE Grid Solutions, ABB (ASEA Brown Boveri) Limited, Siemens AG, General Electric Company usw. Die Getriebe sind von verschiedenen Arten, wie z. U-Bahn-Übertragung , Massenstromübertragung usw. Die HGÜ ist eine Art der Energieübertragung, die zur Übertragung von Energie über große Entfernungen verwendet wird. Dieser Artikel beschreibt einen Überblick über HGÜ.

Was ist Hochspannungs-Gleichstromübertragung?

Der Hochspannungsgleichstrom (HGÜ) Kraftübertragung wird verwendet, um große Leistung über eine lange Distanz zu übertragen, typischerweise Hunderte von Kilometern. Wenn der Strom oder Leistung Wird über eine lange Strecke transportiert, werden die hohen Spannungen bei der Stromverteilung verwendet, um die ohmschen Verluste zu verringern. Eine kurze Erklärung zur Hochspannungsgleichstromübertragung wird unten erläutert.

HGÜ-Systemkonfigurationen

Es gibt fünf HGÜ-Konfigurationssysteme, nämlich monopolare, bipolare, Back-to-Back-, multiterminale und tripolare HGÜ-Konfiguration. Die Erläuterung dieser HGÜ-Systemkonfigurationen wird nachstehend kurz erläutert.

Monopolare HGÜ-Systemkonfiguration

Die monopolare HGÜ-Systemkonfiguration enthält Gleichstromübertragungsleitungen und zwei Wandlerstationen. Es wird nur ein Leiter verwendet und der Rückweg wird vom Boden oder Wasser bereitgestellt. Die Abbildung der monopolaren HGÜ-Konfiguration ist unten dargestellt.

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Monopol-Hochspannungs-Gleichstromkonfiguration

monopolare Hochspannungs-Gleichstromkonfigurationen

Bipolare HGÜ-Systemkonfiguration

Die bipolare Konfiguration des HGÜ-Übertragungssystems stellt eine parallele Verbindung der beiden monopolaren HGÜ-Übertragungssysteme dar. Es werden zwei Leiter verwendet, von denen einer positiv und einer negativ ist. Jeder Anschluss im Monopol hat eine gleiche Nennspannung von zwei auf der Gleichstromseite in Reihe geschalteten Wandlern, und die Verbindung zwischen den Wandlern ist geerdet. In den beiden Polen ist der Strom gleich und es gibt keinen Erdstrom. Die Abbildung der bipolaren HGÜ-Konfiguration ist unten dargestellt.

bipolare HGÜ-Konfiguration

Back-to-Back-Konfiguration des HGÜ-Systems

Die Back-to-Back-HGÜ-Systemkonfiguration besteht aus zwei Konverterstationen am selben Standort. In dieser Konfiguration sind sowohl der Gleichrichter als auch der Wechselrichter an derselben Stelle in der Gleichstromschleife verbunden, und in der Konfiguration des Back-to-Back-Hochspannungs-Gleichstromübertragungssystems gibt es keine Gleichstromübertragung. Die Abbildung der Konfiguration des Back-to-Back-HGÜ-Systems ist unten dargestellt.

Back-to-Back-HGÜ-Konfiguration

Multiterminal HGÜ-Systemkonfiguration

Die multiterminale HGÜ-Systemkonfiguration besteht aus einer Übertragungsleitung und mehr als zwei parallel oder sequentiell geschalteten Wandlern. In dieser multiterminalen HGÜ-Konfiguration wird die Leistung zwischen zwei oder mehr Wechselstrom-Umspannwerken übertragen, und die Frequenzumwandlung ist in dieser Konfiguration möglich. Die Konfigurationsabbildung für das Multiterminal-HGÜ-System ist unten dargestellt.

Multiterminal-HGÜ-Konfiguration

Tripolare HGÜ-Systemkonfiguration

Die tripolare HGÜ-Systemkonfiguration für die Übertragung von Elektrizität mithilfe eines Modular Multilevel Converter (MMC). Die Abbildung der tripolaren HGÜ-Konfiguration ist unten dargestellt.

VSC-HGÜ-Tripolar-Konfiguration

Das Gleichrichter und Wandler bestehen aus dreiphasigen sechs Brückenarm-MMC-Wandlern und zwei Wandlerventilen auf der Gleichstromseite innerhalb der Struktur dieser Konfiguration. Diese Konfiguration ist sehr zuverlässig und dies ist der Hauptvorteil von tripolar.

HGÜ-Übertragung

Die HGÜ ist eine Verbindung von AC- und DC-Übertragung. Es werden positive Punkte sowohl der AC- als auch der DC-Übertragung verwendet. Die grundlegenden Terminologien, die bei Hochspannungs-Gleichstromübertragungen verwendet werden, sind eine Wechselstromerzeugungsquelle, ein Aufwärtstransformator, eine Gleichrichterstation, eine Wechselrichterstation, ein Abwärtstransformator und eine Wechselstromlast. Die Hochspannungs-Gleichstromübertragung ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Hochspannungs-Gleichstromübertragung

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Wechselstrom erzeugende Quelle und Aufwärtstransformator

In der Wechselstromquelle wird der Strom in Form von Wechselstrom geliefert. In der Wechselstromquelle wird nun die Leistung erhöht oder die Spannung der Leistung wird durch den Aufwärtstransformator erhöht. Im Aufwärtstransformator sind die Eingangsspannungen niedrig und die Ausgangsspannungen hoch.

Gleichrichterstation

In der Gleichrichterstationsübertragung befindet sich eine HGÜ-Verbindungseinheit. Im Gleichrichter haben wir eine Wechselstromversorgung als Eingang und die Gleichstromversorgung als Ausgang. Diese Gleichrichter sind geerdet und der Ausgang des Gleichrichters wird auf Freileitungen von HGÜ für die Fernübertragung dieses hohen Gleichstromausgangs und dieses hohen Gleichstromausgangs vom Gleichrichter über eine Gleichstromleitung übertragen und Wechselrichtern zugeführt.

Wechselrichter und Abwärtstransformator

Ein Wechselrichter wandelt die DC-Eingangsstromversorgung in den Ausgang um und diese AC-Ausgänge werden dem Abwärtstransformator zugeführt. Im Abwärtstransformator sind die Eingangsspannungen hoch und die Ausgangsspannungen werden um ausreichende Werte verringert. Die DC-Abwärtstransformatoren werden verwendet, weil an den Verbraucherseiten, wenn hohe Spannungen bereitgestellt oder zugeführt werden, die Geräte der Verbraucher beschädigt werden können. Wir müssen also die Spannungspegel durch den Einsatz von Abwärtstransformatoren senken. Jetzt kann diese abgesenkte Wechselspannung den Wechselstromlasten zugeführt werden. Dieses gesamte Hochspannungs-Gleichstromsystem ist sehr effizient, kostengünstig und kann über sehr große Entfernungen Massenstrom liefern.

Vergleich von HGÜ- und HLK-Übertragungssystemen

Der Unterschied zwischen HGÜ- und HLK-Übertragungssystemen ist in der folgenden Tabelle aufgeführt:

S.NO.	HGÜ	HVAC
1.	Die Standardform von HGÜ ist „Hochspannungsgleichstrom“.	Die Standardform der HLK ist „Hochspannungswechselstrom“.
zwei.	Die Art der Übertragung in HGÜ ist Gleichstrom	Die Art der Übertragung in der HLK ist Wechselstrom
3.	Die Gesamtverluste bei HGÜ sind hoch	Die Gesamtverluste in der HLK sind gering
Vier.	Die Übertragungskosten sind in HGÜ niedrig	Die Übertragungskosten sind in der HLK hoch
5.	Die Kosten für Geräte mit Hochspannungsgleichstrom sind hoch	Die Kosten für Geräte mit Hochspannungswechselstrom sind gering
6.	Bei Hochspannung kann die Gleichstromleistung gesteuert werden	Bei Hochspannung kann die Wechselstromleistung nicht gesteuert werden
7.	Die Übertragung in HGÜ erfolgt bidirektional	Die Übertragung in der HLK erfolgt unidirektional
8.	Die Koronaverluste sind bei HGÜ im Vergleich zu HLK geringer	Die Koronaverluste sind mehr in der HLK
9.	Der Hauteffekt bei HGÜ ist im Vergleich zu HLK sehr gering	Der Hauteffekt in der HLK ist mehr
10.	Die Mantelverluste sind bei HGÜ geringer	Die Mantelverluste sind bei HGÜ höher
elf.	Die Spannungsregelung und die Steuerbarkeit sind bei HGÜ besser als bei HLK	Es gibt eine Niederspannungsregelungs- und Steuerungsfähigkeit in der HLK
12.	Der Isolationsbedarf bei HGÜ ist geringer	Der Bedarf an Isolierung ist in der HLK größer
13.	Im Vergleich zu HVAC ist die Zuverlässigkeit bei HGÜ hoch	Die Zuverlässigkeit in der HLK ist gering
14.	Es besteht die Möglichkeit einer asynchronen Verbindung im Hochspannungsgleichstrom	Es besteht keine Möglichkeit einer asynchronen Verbindung im Hochspannungswechselstrom
fünfzehn.	Die Leitungskosten in HGÜ sind niedrig	Die Leitungskosten sind in der HLK hoch
16.	Die Kosten für Türme sind nicht teuer und die Größe der Türme ist bei HGÜ im Vergleich zu HLK nicht groß	In der HLK sind die Türme groß

Vor- und Nachteile von Hochspannungsgleichstrom

Die Vorteile der Hochspannungs-Gleichstromübertragung sind

Stromaufladung fehlt
Keine Nähe und kein Hauteffekt
Kein Stabilitätsproblem
Aufgrund reduzierter dielektrischer Verluste ist die Strombelastbarkeit von HGÜ-Kabeln groß
Im Vergleich zur Wechselstromübertragung sind die Funkstörungen und der Koronaleistungsverlust geringer
Es sind weniger Isoliervorrichtungen erforderlich
Im Vergleich zu Wechselstrom sind die Schaltstöße in Gleichstrom geringer
Es gibt keine Ferranti-Effekte
Spannungsregulierung

Die Nachteile der Hochspannungsgleichstromübertragung sind

Teuer
Komplex
Stromausfälle
Verursacht Funkgeräusche
Schwierige Erdung
Die Installationskosten sind hoch

Anwendungen von Hochspannungsgleichstrom

Die Anwendungen der Hochspannungs-Gleichstromübertragung sind

Wasserdurchfahrten
Asynchrone Verbindungen
Massenübertragung über große Entfernungen
Erdkabel

In diesem Artikel wird die Hochspannungs-Gleichstromübertragung Vor- und Nachteile, Anwendungen und der Vergleich von HGÜ- und HLK-Übertragungssystemen werden diskutiert. Hier ist eine Frage für Sie, wie Sie die Fehler in der Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ) identifizieren können.

FAQs

1). Was ist Hochspannungsgleichstrom?

Die Kabel oder Drähte gelten als Hochspannung über einer Betriebsspannung von 600 Volt

2). Hochspannungsleitungen AC oder DC?

Die Hochspannungsleitungen sind Wechselstrom (AC), da die Widerstandsverluste in den Kabeln oder Drähten gering sind

3). Warum wird Gleichspannung mit hoher Spannung übertragen?

Es gibt keine Stabilitätsprobleme und auch keine Schwierigkeiten bei der Synchronisation in DC. Im Vergleich zu Wechselstromsystemen sind die Gleichstromsysteme effizienter, daher sind die Kosten für Leiter, Isolatoren und Türme gering

4). Welches ist besser AC oder DC?

Im Vergleich zu Wechselstrom ist der Gleichstrom besser, weil er effizienter ist und geringere Leitungsverluste aufweist.

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5). Was ist mit Hochspannung gemeint?

Wenn mehr Energie aus der gleichen Strommenge verbraucht wird, spricht man von einer Hochspannung und der Bereich der Hochspannung liegt zwischen 30 und 1000 VAC oder zwischen 60 und 1500 VDC. Einige der Hochspannungsprodukte sind Leistungstransformatoren, Schaltanlagen usw.