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Transmissão de potência elétrica em corrente contínua por longas distâncias

Recentemente, países como a China começaram a  investir em linhas de transmissão de alta voltagem em corrente contínua (Ultra High Voltage DC, ou UHVDC).

Pelo que eu aprendi, um dos benefícios da corrente alternada é justamente o fato de ser mais fácil de transmiti-la por longas distâncias. Além disso, um dos motivos da corrente contínua não ser popular nesses tipos de aplicações, é que a sua transmissão e transformação não são tão fáceis quanto a da corrente alternada.

Por que, então, há um interesse em desenvolver essas linhas de transmissão de forma industrial, e não apenas para estudos? Existe algum benefício na utilização de corrente contínua nessas aplicações?

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

Linhas de transmissão de alta tensão em corrente contínua (CC) são uma realidade há muito tempo, inclusive no Brasil.  Vide abaixo o texto extraído de INTEGRAÇÂO AO SISTEMA BRASILEIRO.

Sistema de Corrente Contínua – Furnas

O Elo de Corrente Contínua tornou-se necessário porque a energia produzida no setor de 50 Hz de Itaipu não pode se integrar diretamente ao sistema brasileiro, onde a frequência é 60 Hz. A energia produzida em 50 Hz em corrente alternada é convertida para corrente contínua e escoada até Ibiúna (SP), onde é convertida novamente para corrente alternada, mas agora em 60 Hz.

O sistema de transmissão é formado por duas linhas de ±600 kV, com extensão de aproximadamente 810 km, entre as subestações de Foz do Iguaçu (PR) e Ibiuna (SP). A conversão CA/CC é feita através de oito conversores em cada subestação, cada dois formando um polo, que compõem os dois bipolos em ±600 kV, sendo transmissão realizada através de quatro linhas, uma em cada polo. Esse sistema começou a operar em 1984.

Em 2013 passou operar a rede de transmissão em alta tensão e CC entre Porto Velho (RO) e Araragura (SP), com extensão de  cerca de 2500km. Vide ABB e ANEEL.

Nos sistemas de CA a conversão da tensão (elevação e rebaixamento) é simples por intermédio de transformadores e inicialmente a tecnologia de Transmissão em CA era a única utilizada. Entretanto para transmitir potências elevadas as linhas de transmissão CA de alta tensão apresentam desvantagens, o que implicou no desenvolvimento da tecnologia de transmissão em CC a partir dos anos 30 do século XX na Alemanha e Suécia.

O texto a seguir foi adaptado de HVDC Proven Technology for Power Exchange (mais informações estão disponíveis nesta referência):

• Elementos indutivos e capacitivos de linhas aéreas e cabos colocam limites à capacidade de transmissão e à distância de transmissão em CA.
• Esta limitação é de particular importância para os cabos. Dependendo da capacidade de transmissão necessária, da frequência do sistema e da avaliação da perda, a distância de transmissão alcançável para um cabo CA será de 40 a 100 km. Será principalmente limitado pela corrente de carga.
• A conexão direta entre dois sistemas CA com frequências diferentes não é possível.
• A conexão direta entre dois sistemas CA com a mesma frequência ou uma nova conexão dentro de uma malha pode ser impossível devido à instabilidade do sistema, níveis de curto-circuito muito altos ou cenários de fluxo de energia indesejáveis.

 

Então a tecnologia de Alta Tensão em Transmissão por CC (HVDC) já existe há muito tempo e um dos problemas que era a conversão da CC em CA tem sido resolvido com auxílio de tiristores.

Vide mais em HVDC  e HVDC na China.

“Docendo discimus.” (Sêneca)


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