پرسش و پاسخ - دلیل استفاده از ولتاژ DC
دوستان توی همه کشورها برق dc و ac وجود داره و ازیک نوع استفاده نمیکنند
وزمان قدیم تو بیشتر شرکتها موتور دی سی بیشتر از موتور acبود چون در اون
زمان هنوز اینورترها رو نمی شناختند پس مجبور بودند از موتور دی سی استفاده
بکنند که خیلی راحت دور وگشتاور رو کنترل کنندوالبته الان هم تو شرکت های
خیلی پیشرفته هنوز موتورهای دی سی وجود دارند والته موتورهای دی سی خیلی
گرون تر از موتورهای ac هستند وتعمییر نگهداری اون هم سخته
واینکه تو
کشورهای پیشرفته برق از نیروگاه رو دی سی میکنند بعد دوباره تبدیل به ac می
کنند وبا این کار تلفات صفره ودیگه مشکل خاصیت سلفی وخاصیت خازنی در
انتهای خط رو ندارند البته توایران هنوز این کار رو نمی کنند
پاسخ2:
هر سيستم مزايا و معايبي دارد مثلا تبديل ac به dc آسانه چون چند تا
{ديود،خازن،رگولاتور و..} است ولي تبديل dc به ac نياز به يک نوسان ساز
داره و... هزينه حرف اولو مي زنه
ولي اين برق هاي شهري که ما مصرف مي کنيم بصورت 3فازه توليد مي شن به اين موضوع دقت کنيد
اين ها هم مطالب ويکي پديا::::
انتقال انرژي الکتريکي به صورت DC
HVDC
يا انتقال به صورت مستقيم با ولتاژ بالا نوعي سيستم انتقال انرژي الکتريکي
است. اين روش راهي نوين براي انتقال انرژي الکتريکي در مقياسهاي کلان است
و در اين زمينه جايگزين خوبي در مقابل روش سنتي (استفاده از جريان متناوب)
به شمار ميرود. تکنولوژي ساخت اين نوع سيستم به دهه 1930 در سوئد
بازميگردد. از اولين خطوط ساخته شده با اين تکنولوژي ميتوان خط انتقال
بين مسکو و کاشيرا در اتحاد جماهير شوروي در سال 1951 و سيستم انتقال 10 تا
20 مگاواتي واقع در سوئد را نام برد که در سال 1954 به بهرهبرداري رسيد.
بزرگترين خط انتقال HVDC در حال حاضر خط انتقال اينگا-شابا با ضرفيت
انتقال 600 مگاوات و با طول حدود 1700 کيلومتر در کنگو واقع شده. اين خط
انتقال سد اينگا را به معدن مس شابا متصل ميکند.
مزاياي استفاده از خطوط مستقيم در مقابل متناوب [ويرايش]
بزرگترين
مزيت سيستم جريان مستقيم، امکان انتقال مقدار زيادي انرژي در مسافتهاي
زياد است و با تلفات کمتر (در مقايسه با روش انتقال AC) است. بدين ترتيب
امکان استفاده از منابع و نيروگاههاي دور افتاده مخصوصاً در سرزمينهاي
پهناور به وجود ميآيد.
برخي از شرايطي که استفاده از سيستم HVDC بهصرفهتر از انتقال AC است عبارتاند از:
کابلهاي
زيرآبي، به ويژه زماني که به علت بالا بودن ميزان توان
خازني(capacitance)، تلفات در سيستم AC بيش از حد زياد ميشود.(براي مثال
شبکه کابلي درياي بالتيک به طول 250 کيلومتر بين آلمان و سوئد)
انتقال
در مسافتهاي طولاني و در مکانهاي بنبست به طوري که در يک مسير طولاني
شبکه فاقد هيچگونه اتصال به مصرف کنندهها يا ديگر توليد کنندهها باشد.
افزايش ظرفيت شبکهاي که به علت برخي ملاحظات امکان افزايش سيم در آن پر هزينه يا غير ممکن است.
اتصال دو شبکه AC ناهماهنگ که در حالت AC امکان برقراري اتصال در آنها وجود ندارد.
کاهش دادن سطح مقطع سيم مصرفي و همچنين ديگر تجهيزات لازم براي برپاکردن يک شبکه انتقال در يک توان مشخص.
اتصال نيروگاههاي دور افتاده مانند سدها به شبکه الکتريکي.
خطوط
طولاني زيرآبي داراي ظزفيت خازني زيادي هستند. در سيستم DC اين ظرفيت
خازني تأثير کمي بر روي عملکرد شبکه دارد اما از آنجايي که در مدارهاي AC،
خازن در مدار تقريباً به صورت يک مقاومت عمل ميکند ظرفيت خازني در خطوط
زيرآبي موجب ايجادشدن تلفات اضافي در مدار ميشود و اين استفاده از جريان
DC را در خطوط زير آبي به صرفه ميکند.
در
حالت کلي نيز جريان DC قادر به جابجايي توان بيشتري نسبت به جريان AC است
چراکه ولتاژ ثابت در DC از ولتاژ پيک در AC کمتر است و بدين ترتيب نياز به
استفاده از عايقبندي کمتر و همچنين فاصله کمتر در بين هاديها است که اين
امر موجب سبک شدن هادي و کابل و همچنين امکان استفاده از هاديهاي بيشتر در
يک محيط مشخص ميشود و همچنين هزينه انتقال به صورت DC کاهش مييابد.
افزايش ثبات يک شبکه [ويرايش]
از
آنجايي که سيستم HVDC به دو شبکه ناهماهنگ AC امکان ميدهد تا بهم اتصال
يابند، اين سيستم ميتواند موجب افزايش ثبات در شبکه شود و از ايجاد
پديدهاي به نام «آبشار خطاها» (Cascading failure) جلوگيري کند. اين پديده
زماني به وجود ميآيد که به علت بروز خطا در قسمتي از شبکه کل يا قسمتي از
بار اين بخش به بخش ديگري انتقال داده ميشود و اين بار اضافه موجب ايجاد
خطا در قسمت ديگر شده و يا اين بخش را در خطر قرار ميدهد که به اين ترتيب
بار اين بخش هم به قسمت ديگري انتقال داده ميشود و اين حالت ادامه پيدا
ميکند. مزيت شبکه HVDC دراين است که تغييرات در بار که موجب ناهماهنگي در
شبکههاي AC ميشود تأثيرات مشابهي را بروي شبکه HVDC نميگذارد، چراکه
توان و مسير جاري شدن آن در سيستم HVDC قابل کنترل است و در صورت نياز
قابليت کنترل اضافه بار در شبکه AC را دارد. اين يکي از دلايل مهم تمايل
براي ساخت اين گونه شبکههاست.
معايب [ويرايش]
مهمترين عيب
اين سيستم گران بودن مبدلها و همچنين محدوديت آنها در مقابل اضافه بارها
است همچنين در خطوط کوتاه تلفات به وجود آمده در مبدلها از يک شبکه AC با
همان طول بيشتر است، بنابر اين اين سيستم در مسافتهاي کوتاه کاربردي ندارد
و يا ممکن است صرفه جويي به وجود آمده در تلفات نتواند هزينه بالاي نصب
مبدلها را جبران کند. در مقايسه با سيستمهاي AC، کنترل اين سيستم در
قسمتهايي که شبکه داراي اتصالات زيادي است خيلي پيچيدهاست. کنترل توان
جاري در يک شبکه پر اتصال DC نيازمند ارتباط قوي بين تمامي اتصالهاست
چراکه هنواره بايد توان جاري در شبکه کنترل شود.
هزينههاي مربوط به انتقال DC [ويرايش]
شرکتهاي
بزرگ ايجاد کننده اين گونه خطوط مانند ABB يا Siemens هزينه مشخصي از
اجراي طرحهاي مشابه در مناطق مختلف اعلام نکردهاند چراکه اين هزينه بيشتر
يک توافق بين طرفين است. از طرف ديگر هزينه اجراي اين گونه طرحها به طور
گستردهاي به خصوصيات پروژه مانند: ميزان توان شبکه، طول خطوط، نوع
شبکه(هوايي يا زير زميني)، قيمت زمين در منطقه مورد بحث و... بستگي دارد.
با
اين حال برخي از شاغلين در اين زمينه در اين زمينه اطلاعاتي را بروز
دادهاند که ميتواند قابل اعتماد باشد. براي خط انتقال 8 مگاواتي کانال
انگلستان(English Channel) با طول تقريبي 40 کيلومتر، هزينه مربوط به قرار
داد اوليه به تقريباُ به صورت زير است: (جداي از هزينههاي مربوط به عمليات
آماده سازي ساحل، هزينههاي مربوط به مالکيت زمينها، هزينه بيمه مهندسين
و...)
پستهاي مبدل، باهزينه تقريبي 110 ميليون پند
کابل زيرآبي+ نصب، با هزينه تقريبي 1 ميليون پند به ازاي هر کيلومتر
بنابراين
براي احداث شبکه انتقال 8 گيگاواتي در چهار خط، هزينهاي تقريبي برابر 750
ميليون پند نياز است که بايد ديگر هزينههاي مرتبط با ساخت و بهرهبرداري
خط به ارزش 200 تا 300 ميليون پند را هم به آن اضافه کرد.
