TRUYỀN TẢI ĐIỆN MỘT CHIỀU CAO ÁP (HVDC) 9.1 Giới thiệu
9.2. Cấu hỡnh hệ thống HVDC và cỏc phần tử
Cỏc kết nối DC đƣợc phõn làm ba loại chớnh: • Kết nối đơn cực.
Trƣờng Đại học Thủ Dầu Một Trang 151 • Kết nối đồng cực.
Cấu hỡnh cơ bản của một kết nối đơn cực đƣợc trỡnh bày trong hỡnh H.9.1. Hệ thống này dựng một dõy dẫn, thƣờng cú cực tớnh õm. Đƣờng trở về cú thể dựng đất hay nƣớc. Cỏc khảo sỏt về chi phớ thƣờng đi đến việc dựng hệ thống này nhất là truyền tải bằng cỏp ngầm. Cấu hỡnh này là giai đoạn thứ nhất của việc phỏt triển sang cấu hỡnh lƣỡng cực.
Hỡnh 9-1: Kết nối đơn cực
Thay vỡ dựng đƣờng trở về qua đất, cú thể dựng đƣờng trở về bằng kim loại trong trƣờng hợp điện trở đất quỏ lớn và cú thể gõy nhiễu loạn đến cỏc cụng trỡnh ngầm bằng kim loại khỏc. Dõy dẫn kim loại tạo đƣờng về cú điện ỏp thấp.
Kết nối lƣỡng cực đƣợc trỡnh bày trong hỡnh (H.9.2). Kết nối này cú hai dõy, một dƣơng và một õm. Mỗi đầu cú đều cú bộ biến đổi cú điện ỏp định mức bằng nhau mắc nối tiếp về phớa điện một chiều. Điểm nối giữa hai bộ biến đổi đƣợc nối đất. Lỳc bỡnh thƣờng, dũng điện trờn hai cực bằng nhau, dũng qua đất bằng khụng. Hai cực cú thể vận hành độc lập nhau. Nếu một cực bị cụ lập do sự cố trờn dõy dẫn, cực kia vẫn cú thể hoạt động với đất là đƣờng trở về và mang một nửa tải.
Theo quan điểm chống sột, đƣờng dõy lƣỡng cực đƣợc xem nhƣ hiệu quả tƣơng đƣơng với đƣờng dõy xoay chiều hai mạch. Trong vận hành bỡnh thƣờng cú ớt nhiễu do họa tần đến cỏc cụng trỡnh lõn cận so với đƣờng đơn cực. Việc đảo chiều cụng suất đƣợc thực hiện bằng cỏch thay đổi cực tớnh của hai cực thụng qua điều khiển.
Trong trƣờng hợp dũng điện tản qua đất khụng đƣợc thuận lợi hay khụng thực hiện tốt việc nối đất do điện trở đất quỏ cao thỡ cú thể dựng một dõy dẫn thứ ba làm đƣờng trở về cho dũng điện khi cú một cực ngừng hoạt động hoặc khi cú sự khụng cõn bằng lỳc vận hành hai cực. Dõy dẫn thứ ba yờu cầu mức cỏch điện thấp và cũn đƣợc dựng làm dõy bảo vệ chống sột đối với đƣờng dõy trờn khụng.
Hỡnh 9-2: Kết nối lƣỡng cực
Kết nối đồng cực cú cấu hỡnh nhƣ trong hỡnh H.9.3 gồm hai hay nhiều dõy cú cựng cực tớnh. Thƣờng chọn cực tớnh õm vỡ cú ớt nhiễuthụng tin do vầng quang gõy ra hơn. Đƣờng trở về thụng qua đất. Khi cú sự cố trờn một dõy, bộ biến đổi sẵn sàng để
Trƣờng Đại học Thủ Dầu Một Trang 152 cung cấp cho cỏc dõy cũn lại với chừng mực quỏ tải nào đú. Về mặt này cấu hỡnh đồng cực cú vẻ thuận lợi hơn một khi đƣờng trở về qua đất đƣợc chấp nhận.
Hỡnh 9-3: Kết nối đồng cực
Mỗi cấu hỡnh núi trờn thƣờng ghộp thỏc nhúm nhiều bộ biến đổi, mỗi bộ cú một mỏy biến ỏp và một nhúm cỏc van. Cỏc bộ biến đổi đƣợc mắc song song về phớa xoay chiều (mỏy biến ỏp) và mắc nối tiếp về phớa một chiều (van) để cú đƣợc mức điện ỏp mong muốn từ một cực so với đất.
Hệ thống HVDC “lƣng kề lƣng” (dựng cho cỏc kết nối khụng đồng bộ) đƣợc thiết kế vận hành đồng cực hay lƣỡng cực với số nhúm khỏc nhau của cỏc van cho mỗi cực phụ thuộc vào mục đớch liờn kết và độ tin cậy mong muốn.
Hầu hết cỏc kết nối HVDC điểm–đến–điểm (hai đầu) bao gồm cỏc đƣờng dõy lƣởng cực và chỉ vận hành một cực trong trƣờng hợp khẩn cấp. Chỳng đƣợc thiết kế để cú sự độc lập giữa cỏc cực nhằm trỏnh mất điện cả đƣờng dõy lƣỡng cực.
Một hệ thống HVDC nhiều đầu (MTDC) tạo ra khi hệ thống điện HVDC đƣợc nối đến nhiều nỳt trờn mạng xoay chiều.