Alta energia, Energia, Sistema de potência

Transmissão de energia elétrica em CC (HVDC)

O assunto deste post é a transmissão de alta tensão em corrente contínua (HVDC). É explicado a razão de usar este método de transmissão.

O sistema

A maior parte de um sistema de transmissão e distribuição de energia elétrica usa corrente alternada (CA). No entanto, algumas partes do sistema usam transmissão de alta tensão em corrente contínua (HVDC).

transmissão de HVDC
A energia elétrica é produzida na fonte geradora (power generation) e é transmitida em corrente alternada (AC) até a uma estação de retificação, para AC se tornar DC (corrente contínua). Em seguida, a transmissão é feita por HVDC, até chegar a uma estação inversora, para se tornar AC novamente e distruir a energia para os consumidores. Fonte: Electrical Axis.

Vantagens e desvantagens

Por quê usar HVDC?

  • A transmissão por HVDC usa apenas dois cabos, um para o polo positivo e outro para o polo negativo. Enquanto a transmissão de alta tensão por corrente alternada (HVAC) exige 4 condutores, devido à transmissão trifásica. No post, cujo link está abaixo, mostra a razão de usar o sistema trifásico.

Por quê o sistema é trifásico?Clique aqui

  • Transmissão por CC não produz o efeito pelicular, pois não há mudança de direção da corrente. Portanto, é mais eficiente na transmissão.
  • Não há potência reativa.
  • Pode fazer a ligação entre sistemas de potência de diferentes frequências, a chamada conexão assíncrona.
  • As torres de transmissão ocupam menos espaço, o que reduz o custo.
torres de transmissão HVDC
O comprimento, em pés, ocupado por postes HVAC e HVDC de mesmo nível de tensão. Fonte: All about circuits.

Também possui desvantagens, como:

  • Custo adicional devido às instalações de retificação e inversão, para fazer a conversão.
  • Na corrente alternada, transformadores são necessários para elevar a tensão, com o propósito de minimizar as perdas por queda de tensão e para abaixar a tensão, para ser distribuída entre os consumidores. Porém, transformadores não podem elevar ou abaixar tensão contínua.

Quando usar HVDC?

Este gráfico mostra o custo total (Total Cost), em função da distância (Distance). A distância de equilíbrio (Break-even Distance) é onde o custo da transmissão HVDC e HVAC são iguais. Fonte: Electrical Technology.

Transmissão por corrente contínua é economicamente viável quando a distância das linhas de transmissão for maior que a distância de equilíbrio, que é entre 600 e 800 km para linhas penduradas em postes e, entre 50 e 100 km para cabos subterrâneos. 

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