Foto: The Valve Hall of HVDC System, di mana daya yang diasilkan siap untuk ditransmisikan; oleh Siemens
DC Sebagai Pilihan Yang Disukai
Meskipun arus bolak-balik telah menjadi mode yang dominan untuk transmisi tenaga listrik, di sejumlah aplikasi, keuntungan dari HVDC membuat pilihan yang lebih disukai dibanding transmisi AC.
Beberapa contoh keuntungan HVDC dibanding HVAC :
- Kabel bawah laut di mana kapasitansi tinggi menyebabkan kerugian AC tambahan (misalnya, 250-km kabel Baltic antara Swedia dan Jerman ).
- Dari ujung ke ujung transmisi daya listrik massal jarak jauh tanpa pencabangan sela, misalnya di daerah terpencil.
- Peningkatan kapasitas jaringan listrik yang ada dalam situasi di mana kabel tambahan sangat sulit atau mahal untuk dipasang.
- Membiarkan sistem distribusi AC tidak sinkron antar transmisi daya.
- Mengurangi profil kabel dan tiang untuk kapasitas transmisi daya yang disalurkan, dimana transmisi HVDC dapat membawa daya lebih per konduktor pada ukuran tertentu.
- Menghubungkan satu instalasi pembangkit jarak jauh ke jaringan distribusi, misalnya, garis Nelson Sungai Bipole di Kanada ( IEEE 2005 ).
- Menstabilkan predominasi jaringan listrik AC tanpa meningkatkan kemungkinan maksimum terjadinya arus hubung singkat.
- Mengurangi kerugian korona (karena kelebihan tegangan puncak) dibandingkan dengan jalur transmisi HVAC pada daya yang sama.
- Mengurangi biaya saluran, karena transmisi HVDC memerlukan jumlah konduktor yang lebih sedikit, misalnya, dua jalur untuk HVDC bipolar tipikal dibandingkan dengan tiga jalur untuk tiga fase HVAC.
Sebagai contoh pengembangan transmisi HVDC yang dirancang dan dibangun oleh ABB adalah sebagai berikut :
Interkoneksi Transmisi 500 MW HVDC Light
ABB telah menyelesaikan Interkoneksi Transmisi 500-Megawatt HVDC Light (VSC) yang lebih dikenal dengan sebutan The East-West Interconnector, yang menghubungkan jaringan listrik Irlandia dan Inggris, memungkinkan arus listrik lintas batas dan meningkatkan kehandalan jaringan dan keamanan pasokan listrik.
East-West Interconnector merupakan sistem interkoneksi transmisi yang menghubungkan kabel tegangan tinggi sepanjang 262 km dimana 186 km diantaranya melalui bawah laut. Akibatnya, kebutuhan arus listrik untuk pengisian dan pengosongan kapasitansi kabel menyebabkan kerugian daya tambahan ketika kabel membawa arus AC, sementara dalam hal ini transmisi DC memiliki efek minimal. Selain itu, daya listrik AC juga kalah dalam hal kerugian dielektrik.
Dalam aplikasi umum, HVDC dapat membawa daya lebih besar per konduktornya dibandingkan HVAC, karena untuk rating daya yang diberikan, tegangan konstan dalam saluran DC lebih rendah dibanding tegangan puncak dalam saluran AC.
Tegangan ini berpengaruh mengurangi ketebalan isolasi dan jarak antar konduktor. Hal ini akan mengurangi biaya saluran transmisi HVDC dibandingkan dengan transmisi AC dan memungkinkan koridor saluran transmisi yang sama untuk membawa kerapatan daya yang lebih tinggi.
Sebuah saluran transmisi HVDC tidak akan menghasilkan jenis medan elektromagnetik dengan frekuensi sangat rendah (ELF) yang sama seperti yang terjadi pada saluran AC dengan daya setara. Meskipun telah ada beberapa kekhawatiran di masa lalu mengenai kemungkinan efek berbahaya terkait hal tersebut, termasuk dugaan dapat meningkatkan ancaman leukemia, namun konsensus ilmiah saat ini tidak lagi mempertimbangkan sumber ELF dan bidang terkait menjadi berbahaya bagi kesehatan.
Penyebaran peralatan HVDC tidak akan sepenuhnya menghilangkan medan listrik, karena masih akan ada gradien medan listrik DC antara konduktor dan tanah. Namun hal tersebut tidak terkait dengan efek kesehatan.
Karena HVDC memungkinkan transmisi daya antar sistem Unsynchronized AC, sehingga hal ini dapat membantu meningkatkan stabilitas sistem. Hal ini dilakukan dengan pencegahan penyebaran gangguan dari satu bagian dalam satu jaringan transmisi yang lebih luas ke jaringan listrik yang lain, sementara masih memungkinkan daya diimpor atau diekspor dengan gangguan yang lebih kecil.
Fitur ini telah mendorong penggunaan yang lebih luas dari teknologi HVDC dalam hal manfaat stabilitas saja. Aliran daya pada saluran transmisi HVDC diatur dengan menggunakan sistem kontrol berupa terminal converter. Aliran listrik tidak tergantung pada mode operasi sistem tenaga terhubung.
Dengan demikian, tidak seperti sambungan HVAC, sambungan intersystem HVDC dapat dengan kapasitas transfer rendah sesuai yang dikehendaki, menghilangkan "masalah kelemahan sambungan" dan saluran dapat dirancang atas dasar aliran listrik yang optimal.
Demikian pula, kesulitan sinkronisasi sistem pengendalian operasional yang berbeda pada sistem daya yang berbeda dapat dieliminasi. Kecepatan tindakan pada sistem kontrol darurat saluran transmisi HVDC dapat lebih meningkatkan stabilitas dan keandalan sistem listrik secara keseluruhan. Selanjutnya, pengaturan aliran listrik dapat digunakan untuk meredam osilasi yang terjadi dalam power systems atau pada saluran HVAC paralel.
Keuntungan yang dijelaskan di atas mendorong penggunaan jaringan DC untuk memisahkan sistem listrik yang besar menjadi beberapa bagian nonsynchronous.
Direct-Current (HVDC) Transmission Lines
Sebagai contoh, perkembangan cepat sistem ketenagalistrikan di India saat ini sedang dibangun seperti beberapa sistem ketenagalistrikan regional yang saling berhubungan dengan jalur transmisi HVDC dan back-to-back konverter dengan kontrol terpusat dari elemen HVDC ini (Koshcheev 2001).
Demikian juga, di Cina, ± 800-kV HVDC akan menjadi mode utama yang digunakan untuk mengirimkan daya listrik kapasitas besar melalui jarak yang sangat panjang dari pembangkit listrik tenaga air yang besar dan berbasis tenaga panas bumi. Aplikasi lain melibatkan proyek transmisi jarak jauh dengan beberapa sambungan masukan (tie-in) dari pasokan listrik sepanjang saluran (Yinbiao 2005). <edyuf.blogspot.com>
Tidak ada komentar:
Posting Komentar