مقدمه:
اولین روش برای انتقال انرژی الکتریکی با جریان مستقیم توسط یک مهندس سویسی با نام رن تئوری ارائه شد.
در این سیستم با سری کردن ژنراتورها و درنتیجه جمع جبری ولتاژ های تولیدی ولتاژ افزایش مییافت.
هر ژنراتور در جریان ثابت میتوانست انرژی الکتریکی تا ولتاژ ۵۰۰۰ ولت تولید کنند.
بعضی از ژنراتورها دارای دو ردیف کلکتور بودند تا ولتاژ وارده بر روی هر کلکتور را کاهش دهند.
این سیستم در سال ۱۸۸۹ میلادی در ایتالیا به وسیله شرکت Acquedotto de Ferrari-Galliera مورد استفاده قرار گرفت.
در این خط انتقال توانی برابر ۶۳۰ کیلو وات با ولتاژ ۱۴ کیلو ولت تا مسافت ۱۲۰کیلومتر منتقل میشد.
سیستم Moutiers-Lyon با همان مکانیزم به وسیله هشت ژنراتور متصل شده با دو ردیف کلکتور میتوانست ولتاژ را تا ۱۵۰ کیلوولت افزایش دهد.
این سیستم از سال ۱۹۰۶ تا ۱۹۳۶ مورد استفاده قرار گرفت.
دیگر سیستمهای از این دست نیز تا دهه ۱۹۳۰ مورد استفاده قرار میگرفتند.
عیب این سیستمها در این بود که ماشینهای گردان به تعمیر و نگهداری زیادی نیاز داشتند و در ضمن تلفات در این ماشینها زیاد بود.
استفاده از ماشینهای مشابه دیگر نیز تا اواسط قرن بیستم ادامه داشت، ولی با موفقیت کمی همراه بود.
مزیت های برق DC:
امروزه ولتاژ DC فشار قوی برای انتقال حجم زیادی از قدرت بکار گرفته می شود زیرا نسبت به سیستم انتقال AC رایج ، دارای مزایای زیر است :
الف ) فقط ظرفیت گرمایی خط و تجهیزات آن بر حد پایداری حاکمند .
ب ) هزینه انتقال کمتر است زیرا هادی های کمتری مصرف می شود و به دکلهای کوچکتری احتیاج است.
ج) هادی کوچکتری می توان بکار برد زیرا دیگر اثر پوستی برای جریان ، وجود ندارد.
د ) دو سیستم قدرت AC با فرکانسهای کار مختلف را می توان به یکدیگر اتصال داد و دلیل آن طبیعت غیر سنکرون خط DC است.
ه) آشکارسازی اتصال کوتواه و رفع آن ، سریع تر انجام می گیرد و پایداری کلی سیستم را می توان تا حد زیادی بهبود بخشید زیرا عبور توان را می توان به شکل الکتریکی کنترل کرد .
و ) برای انتقال با کابل (زیرزمینی ) بسیار ایده آل است زیرا توان رآکتیو شارژ دیگر وجود ندارد ؛ اما هزینه اضافی که برای تجهیزات تبدیل AC به DC و بالعکس لازم است انتقال DC در سطوح قدرت پایین و برای فواصل کوتاه را غیر اقتصادی می کند.
علاوه بر مزایای فوق موارد زیر نیز از مزایای برق DC محسوب میشوند:
-
کابلهای زیرآبی، به ویژه زمانی که به علت بالا بودن میزان ظرفیت خازنی، تلفات در سیستم AC بیش از حد زیاد میشود. (برای مثال شبکه کابلی دریای بالتیک به طول ۲۵۰ کیلومتر بینآلمان و سوئد)
-
انتقال در مسافتهای طولانی و در مکانهای بنبست بهطوریکه در یک مسیر طولانی شبکه فاقد هرگونه اتصال به مصرفکنندهها یا دیگر تولیدکنندهها باشد.
-
افزایش ظرفیت شبکهای که به علت برخی ملاحظات امکان افزایش سیم در آن پر هزینه یا غیرممکن است.
-
اتصال دو شبکه برق ناهماهنگ که در حالت AC امکان برقراری اتصال در آنها وجود ندارد.
-
کاهش دادن سطح مقطع سیم مصرفی و همچنین دیگر تجهیزات لازم برای برپاکردن یک شبکه انتقال در یک توان مشخص.
-
اتصال نیروگاههای دور افتاده مانند سدها به شبکه الکتریکی.