Transmissão de potência elétrica em corrente contínua por longas distâncias
3 de abril, 2019 às 20:38 | Postado em Corrente contínua e alternada, Eletricidade, Eletromagnetismo
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/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?
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):
• 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.
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)
A ocorrência de transitórios em LT muito longas em CA também é um fator de se optar por CC.