INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL, ESCUELA SUPERIOR DE INGENEIRA MECNICA Y ELCTRICA 14/05/2015

TAREA 2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS EN LA TRANSMISIN DE ENERGA ELCTRICA EN CORRIENTE CONTINUA

RAMREZ LVAREZ GUILLERMO

guille_r10@hotmail.com

I.I.I.I. RESUMENRESUMENRESUMENRESUMEN

En este trabajo presento algunas ventajas y desventajas de la transmisin de energa elctrica a travs mediante el empleo de corriente continua. Se determinan los parmetros principales que se toman en consideracin para la elaboracin de una red de transmisin de este tipo y algunas semejanzas y diferencias respecto a la corriente alterna.

II.II.II.II. INTRODUCCININTRODUCCININTRODUCCININTRODUCCIN

La Corriente continua de alta tensin (HVDC por sus siglas en ingls, High Voltage Direct Current) es un sistema de transporte de energa elctrica utilizado en largas distancias.

Habitualmente, se utilizan corrientes alternas para el transporte y uso domstico de la electricidad. Principalmente, debido a que se puede convertir con transformadores

de una tensin a otra. As se utilizan tensiones muy altas para el transporte elctrico y tensiones ms bajas y seguras para uso domstico.

La tcnica HDVC es la primera eleccin para un transporte eficiente de la corriente en trayectos largos (>400 km) y con cables martimos. En los territorios extensos con un gran nmero de poblacin, las lneas de transmisin de alto voltaje en corriente continua transfieren actualmente varios gigavatios de potencia elctrica con hasta 800 kV de tensin a lo largo de miles de kilmetros. La corriente procedente de parques elicos en ultramar alejados de la costa puede suministrarse a la red usual de forma eficiente gracias a la transmisin de alto voltaje en corriente continua.

La transmisin de corriente continua se basa en convertir la corriente alterna en continua en una estacin

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rectificadora, transmitir la energa en una lnea bipolar de CC y convertirla de nuevo en corriente alterna en una estacin inversora.

Desde el punto de vista del sistema, la tecnologa de corriente continua simplifica la transmisin a largas distancias. Las estaciones rectificadora e inversora pueden controlar rpidamente la corriente y la tensin y, por tanto, son adecuadas para controlar el flujo de potencia. La diferencia de ngulo de fase entre los extremos transmisor y receptor no tiene importancia si la nica conexin es de CC. En realidad, las redes conectadas pueden ser incluso asncronas, ya que la corriente continua no tiene ngulos de fase y no depende de la frecuencia.

Los avances que se han producido en la electrnica de potencia de las ltimas dcadas, han permitido que los sistemas de HVDC sean hoy una realidad. Actualmente en el mundo existen ms de 90 proyectos que

implementan sistemas HVDC, sumando ms de 70 GW de potencia total instalada.

III.III.III.III. DESARROLLODESARROLLODESARROLLODESARROLLO

En la utilizacin de lneas de transmisin en corriente alterna se encuentran los efectos ambientales, ya que los conductores generan campos electromagnticos. Otros de los inconvenientes estn relacionados con las instalacin de las torres necesarias para transportar y sostener el cableado y las limitaciones en la distancia mxima que puede haber entre torre y torre.

VENTAJASVENTAJASVENTAJASVENTAJAS

Algunas de las ventajas de la transmisin de corriente continua son las siguientes:

1- Para conectar dos grandes sistemas a travs de enlaces de pequea capacidad. Esto se refiere a que en dos grandes sistemas que tienen ligeras diferencia se podran o pueden

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interconectar mediante un puente de pequea capacidad ya que con la corriente alterna habra serios problemas con el control de la transferencia de potencia, mientras que una lnea de corriente continua es un enlace asncrono entre dos sistemas rgidos. Se cita como ejemplo un enlace en el canal entre Inglaterra y Francia.

2- En la transmisin de potencia subterrnea. Debido a que con la corriente alterna se necesitan crear reactancia artificial para que la distancia de transmisin sea mayor. Con la corriente continua se reduce el dimetro considerablemente, debido a la facilidad que estos tienen para la transmisin de la corriente de carga.

3- Las prdidas por efecto de corona en una lnea de CC a una tensin pico equivalente que una

de CA, son sustancialmente menores.

4- Una lnea de transmisin area con tecnologa HVDC puede ser diseada de tal forma que su coste sea inferior, por unidad de longitud, en comparacin con una lnea HVAC, de la misma potencia.

5- La capacidad de implementar sistemas HVDC con lneas subterrneos o submarinas, permite en muchos casos, acortar distancias y por ende, costos.

6- Los sistemas de HVDC permiten

longitudes de las lneas de transmisin del orden de los 600 km mientras que las de HVAC se encuentran por el orden de los 50 km.

7- La capacidad de interconectar redes elctricas asncronas, es

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una de las ventajas que presenta esta tecnologa.

DESVENTAJASDESVENTAJASDESVENTAJASDESVENTAJAS

Por otra parte existen numerosas desventajas que no permiten la aplicacin de sistemas de transmisin en C.C. Algunas de las principales desventajas se enumeran a continuacin:

8- La condicin para apertura de

circuitos cuando la corriente no oscila y no se reduce a cero dos veces por ciclo resulta ms difcil, debido a esto las conexiones y desconexiones no se llevan en los enlaces de CC, si no en las terminales de los rectificadores. Esto dificulta la creacin de un sistema de corriente continua interconectada.

9- En la parte de CC se necesita prever la transformacin de tensin a CA.

10- Los rectificadores e inversores absorben potencias reactivas que se deben suministrar localmente.

11- Las estaciones de corriente continua son mucho ms caras que las subestaciones de corriente alterna convencional.

IV.IV.IV.IV. ANLISIS DE RESULTADOSANLISIS DE RESULTADOSANLISIS DE RESULTADOSANLISIS DE RESULTADOS

Existen grandes ventajas que predominan en la transmisin de corriente continua respecto a eficiencia de la misma, adems de que se pueden utilizar las mismas torres de transmisin e inclusive el mismo conductor que se utiliza en la transmisin de corriente alterna, reduciendo los efectos ambientales a estas lneas debido a que en CC no

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se tiene que lidiar con los campos electromagnticos que se forman al contorno de estos.

Por otro lado los costos para la realizacin de un sistema de transmisin de corriente continua se elevan debido las conversiones que se deben realizar de AC a DC y viceversa, para esto se deben instalar elementos electrnicos como son:

Convertidores AC/DC (rectificadores) y DC/AC (inversores).

Transformadores de conversin.

Lneas de transporte.

Filtros AC y DC

Se necesitan emplear nuevas normas debido a que las existentes para por ejemplo aisladores, estn diseadas para lneas de transmisin en CA, lo cual nos conlleva a establecer nuevos parmetros normativos para este tipo de transmisin naciente.

V.V.V.V. CONCLUSINCONCLUSINCONCLUSINCONCLUSIN

La aplicacin de las lneas de transmisin en la actualidad est

vigente en pases con potencial econmico alto como se hizo mencin anteriormente en el enlace que hay en el canal de Francia e Inglaterra para transmitir potencia entre los dos sistemas. Estos piases que tienen la capacidad econmica y los equipos de control necesarios para la instalacin de estos sistemas, aprovechan las numerosas ventajas que ofrece la transmisin de altas tensiones en corriente continua. En Mxico actualmente podemos observar estos sistemas en los equipos de transporte elctrico, los cuales cuentan con una red sofisticada para el empleo de la corriente continua en el transporte pblico de algunas ciudades. Hoy en da se estn diseando equipos modernos que facilitan el manejo de

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la corriente continua para bajar los costos y aumentar la efectividad. Es muy probable que en un futuro reciente se cuente con un sistema de trasmisin en nuestro pas debido a que la electrnica de potencia tiene avances a pasos agigantados en este ramo y se est apoderando de diversos campos donde actualmente predomina la corriente alterna.

VI.VI.VI.VI. BIBLIOGRAFABIBLIOGRAFABIBLIOGRAFABIBLIOGRAFA

1) Ingeniera Tcnica Industrial. Transporte de energa elctrica en corriente continua enlaces hvdc-vsc. Monte Rubio Diez, Mario.

2) F. Elgueta, Control de sistemas HVDC, Grado de Ingeniero, Dept, Ing. Elctrica. Univ. Chile, 2008 .

3) Transporte de energa elctrica en corriente continua.Electrnica de Potencia. Abril de 2005.