HVDC dedigimiz yüksek gerilimi dogru akım taşıma daha çok yüksek gerilimde kullanılmaktadır.
Burada biraz daha detaylı açıklama bulabilirsiniz
1. HVDC (YÜKSEK GERİLİM DOĞRU AKIM)
HVDC (High Voltage Direct Current), Türkçe Yüksek Gerilim Doğru Akım olarak çevrilebilir. HVDC ile ilgili araştırmalar 1920lerde başlamasına karşın ilk uygulama 1954 deİsveç ile baltık denizindeki Gotland adası arasında 20 MW lık 100kV luk 96 kmlik bir proje ile hayata geçirilmiştir. 1970de Tristör valflarının kullanılmasıyla kullanımı ivme kazanmışolup, HVDC dünyada şu anda 80 projeden fazla projede yaklaşık 60,000 MW lık DC iletim için kullanılan kendini kanıtlamış bir tekniktir.
2. HVDC (YÜKSEK GERİLİM DC) ILETIMIN AVANTAJLARI
HVDC sistemi ile güç akısı hızlı ve hassas olarak hem güç seviyesi hem de yön olarak kontrol edilebilir. Diğer yandan yeni AC iletim hatlarının kurulmasının güç veya imkansız olduğu bölgelerde mevcut dağıtım sisteminin kapasitesi AC hatları HVDCye çevrilerek çok etkili bir biçimde yükseltilebilir.
İletim DC veya AC yapılabilir ama HVDC, dağıtımda kulanılmaz. Yarıiletken teknolojisi ilerledikçe HVDC daha da mümkün hale gelmiştir.
Havai hatlarda 400 km üzeri ve Deniz Altından yaklaşık 50 km üzeri mesafeler için HVDC çok daha ekonomiktir.
AC yerine HVDC iletimin temel avantajları (üstün yanları) şunlardır:
İki asenkron sistemin asenkron bağlanması ya da farklı frekanstaki iki sistem birleştirilebilir. Örneğin 50 Hz ile 60 Hz yapılı iki sistem bağlanabilir.
Ayni kesitteki bir iletkenden iletilebilecek güç daha yüksektir.
Uzun mesafelerde yüksek kablo kapasitansından kaynaklanan reaktif güç akışı maksimum iletim mesafesini kısıtlamaktadır. DC iletimde böyle bir sınırlama yoktur.
Çevreye daha az zararlıdır.
Çevreye en az zararlı iletimin DC iletim olduğu kaçınılmaz bir gerçektir. DC iletimse AC ye göre daha az elektromanyetik dalga üretmesi açısından avantajlıdır. Ayrıca daha az arazi işgali söz konusudur.
Iletim mesafesinde limit yok.
İstatistiksel olarak daha fazla olanak ve güvenirlik.
Çeviriciler arasındaki iletişim ağı sayesinde arızanın anında tespiti ve takibi DC iletimin güvenirliğini arttıran bir sebeptir.
Ekonomik olarak daha verimli.
HVDCde hattın omik direnci deri etkisi olmadığından ACye göre daha küçüktür. Böylece daha az I2R kaybı veya güç kaybı ve daha az gerilim düşümü oluşacaktır. Kayıpların DC hatlar üzerinde daha az olması DC iletimin daha verimli bir sistem olmasını sağlar.
Direk boyutlar daha küçüktür. HVDCde tek bir iletken kullanılacağı için direk boyutlar küçülür dolaysıyla maliyet azalır.
Su altından iletime uygundur. Daha az kapasitif etki oluşturur.
HVDCnin Dezavantajları (eksik yönleri, sakıncalı yanları):
· Pahalıdır. HVDC Sistem yapı itibari ile iki uçta Doğrultucu ve Inverter gerektiren bir sistemdir. Inverter ve Doğrultucu istasyonları HVDC iletimin maliyetini artırır. Bu istasyonların kurulması dâhil maliyet açısından karsılaştırıldığında HVDC iletimin 40-100 km arasındaki (genelde 50 veya 60 km. sonra) denizaltı mesafelerde daha avantajlı olduğu ispatlanmıştır.
· Sistemde harmonikler oluşur. Söz konusu istasyonlar harmonim reaktif güç oluşturdukları için hat üzerinde harmonikler oluşur.
· Aktif filtre: Dalga şeklinin tam tersini üretir. Böylece dalga tam sinüs yapılır. İleri teknoloji gerektirip pahalıdır.
· Pasif filtre: R-L-C elemanlarıyla yapılır. Daha ucuzdur ancak her harmonik için ayrı filtre gerekir. Bu nedenle aktif filtreler daha uygundur.
· Kontrol sistemi karmaşık ve uzmanlık gerektirir. İşletme zorlukları vardır. Özellikle tristörlerin tetikleme açıları bir sitem içerisinde yürütülmelidir. Hattın sürekli iletiminde zorluklar vardır.
· Doğru akımın kesilmesi zordur.
· Sadece iki nokta arasında yapılabilir. Hattın herhangi bir noktasından ek (saplama) alınamaz.
DÜNYADAKI UYGULAMALAR
Dünyadaki HVDC uygulamaları her geçen gün artmaktadır. Ülkemizde uygulaması henüz yoktur. Ancak, Enterkonneksiyon sistem gereği komsu ülkelerle enerji alışverişlerinde güvenirliği arttırmak için ülkemizde de back-to-back sistem uygulanması planlanmaktadır.
Bazı HVDC proje örnekleri:
İsveç anakarasından Almanyadaki Gotland adasına. 600 MW Baltık denizindeki kablo uzunluğu 235 km, 130 mm, 55 kg per metre, deniz tabanında yatıyor tek hat.
Manila adaları Güç: 440 MW DC Voltaj: 350 kV Havai Hat: 430 km Deniz altı kablo: 21
İtalya- Yunanistan arasındaki bağlantı Monopol Gücü 500 MW DC voltaj AC 400 kV, DC 400 kV Kablo uzunluğu 160 km
Kara-Kara HVDC hattı
Yapım yılı: 1984-1987, Güç: 3150+3150 MW , DC voltaj: ±600 kV , Havai DC hat uzunluğu: 785 km + 805 km
SEÇİM nedeni: Uzun mesafe, 50/60 Hz çevirimi.
Kara-Deniz HVDC hattı
Güç: 440 MW , DC Voltaj: 350 kV , Havai Hat: 430 km , Deniz altı kablo: 21 km
DÜNYADA MEVCUT HVDC UYGULAMALARI