BRPI0621005A2

BRPI0621005A2 - sistema de transmissão

Info

Publication number: BRPI0621005A2
Application number: BRPI0621005-8A
Authority: BR
Inventors: Astroem Urban; Ulf Radbrandt
Original assignee: Abb Technology Ltd
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2006-06-15
Publication date: 2011-11-29
Also published as: US7830679B2; EP1974430A1; RU2008133611A; EP1974430B1; ZA200805670B; CN101297449B; US20090316446A1; EP1974430A4; WO2007084040A1; CN101297449A; RU2397591C2

Abstract

SISTEMA DE TRANSMISSãO. A presente invenção refere-se a um sistema de transmissão HVDC que compreende, em uma extremidade de uma linha de transmissão HVDC bipolar, uma estação conversora para çonectar a dita linha de transmissão em um sistema AC. A estação tem dois conversores e uma disposição neutra CC em comum com os conversores. A dita disposição neutra CC tem um elemento de conexão de linha de eletrodo separado (142, 143) co- nectando em linhas de eletrodo (191,192). As linhas de eletrodo (191,192) são dimensionadas para ser capazes de, na operação monopolar da estação conversora, transmitir corrente substancialmente total para uma estação de eletrodo (190) através da uma ou umas das linhas de eletrodo restantes na desconexão de uma arbitrária das linhas de eletrodo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE TRANSMISSÃO".

CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO E TÉCNICA ANTERIOR

A presente invenção refere-se a um sistema de transmissão HVDC (corrente contínua de alta-tensão) compreendendo em uma extremi- dade de uma linha de transmissão HVDC bipolar, uma estação conversora para conectar a dita linha de transmissão em um sistema CA, a dita estação compreendendo dois conversores, cada um tendo um lado CC do mesmo conectado, por um lado, em um respectivo de dois pólos da dita linha de transmissão em alto potencial e, por outro lado, em uma barra neutra para esse pólo de uma disposição neutra CC em comum com os conversores no potencial zero por estar aterrado, e cada dito conversor tendo um lado CA conectado no dito sistema CA, a dita disposição neutra CC tendo um ele- mento conectando em linhas de eletrodo e a disposição sendo provida com primeiros interruptores CC possibilitando a interrupção de uma primeira traje- tória de corrente da barra neutra de um pólo para a barra neutra do outro pólo na operação bipolar da estação para mudar para a sua operação mo- nopolar, a dita estação também compreendendo um dispositivo de controle adaptado para controlar uma dita mudança da operação bipolar para mono- polar pelo controle de um dito primeiro interruptor CC para abrir a dita primei- ra trajetória de corrente entre as duas ditas barras e estabelecer uma trajetó- ria de corrente para o dito elemento de conexão da linha do eletrodo para desviar a corrente do dito um pólo para ele, o dito sistema de transmissão também compreendendo uma estação de eletrodo para cada retorno de cor- rente do terra de um dos ditos pólos sob operação monopolar da estação conversora com o outro pólo desconectado, a dita estação do eletrodo sendo conectada na dita disposição neutra CC pelas ditas linhas de eletrodo conec- tando no dito elemento de conexão.

A invenção não é restrita a quaisquer níveis particulares de ten- são entre o terra e cada dito pólo da linha de transmissão HVDC (corrente contínua de alta-tensão), mas ela é especialmente aplicável a tais tensões acima de 500 kV, o que significa que a dita linha de transmissão transmite uma potência substancial e o sistema de transmissão ao qual a estação 1 conversora pertence exige um nível de confiabilidade muito alto. Nem é a invenção restrita a quaisquer níveis particulares de correntes através dos ditos pólos de uma dita linha de transmissão, mas as ditas linhas são prefe- rivelmente avaliadas para correntes acima de 1 kA.

O projeto geral de um sistema de transmissão HVDC desse tipo é esquematicamente mostrado na figura 1. É mostrado como uma estação conversora 1,2 é disposta em cada extremidade de uma linha de transmis- são HVDC 3 tendo dois pólos 4,5, um com polaridade positiva e um com ne- gativa. Um sistema AC 6,6' é conectado em cada estação conversora atra- (vés dos transformadores 7,7' para obter um nível adequado da tensão do sistema CC. O sistema AC pode ser um sistema de geração na forma de qualquer tipo de usina elétrica com geradores de eletricidade ou um sistema de consumo ou rede conectando em consumidores da potência elétrica, tais como indústrias e comunidades. Cada estação conversora tem dois conver- sores 8, 9, cada um tendo um lado CC do mesmo conectado, por um lado, em um respectivo dos dois ditos pólos 4,5 e, por outro lado, em uma disposi- ção neutra CC 10 em comum com os conversores e conectando o seu lado de baixa tensão no terra para definir uma certa tensão em cada pólo. Cada conversor 8, 9 pode ser substituído por um conjunto de conversores, tal co- mo dois ou três conectados em série para obter uma alta-tensão, tal como 800 kV, em cada pólo. Os conversores incluem um número de válvulas de corrente em qualquer configuração conhecida, por exemplo, em uma confi- guração de ponte de 12 pulsos. Os conversores podem ser conversores de fonte de corrente comutados em linha nos quais os elementos de comuta- ção, tal como tiristores, são desligados no cruzamento zero da corrente AC no dito sistema AC. Os conversores podem também ser conversores de fon- te de tensão comutados forçados, nos quais os ditos elementos de comuta- ção são dispositivos de desligamento controlados de acordo com um padrão de modulação de largura de pulso (PWM).

Uma vantagem de um sistema de transmissão HVDC com rela- ção a um sistema de transmissão AC é que notavelmente perdas menores resultam na linha de transmissão entre as duas estações conversoras em cada extremidade dessas linhas, enquanto que as estações conversoras são principalmente mais onerosas em um sistema de transmissão HVDC do que em um sistema de transmissão AC. Os sistemas de transmissão HVDC são, portanto, usados principalmente para transmitir muita potência, freqüente- mente na ordem de alguns GW, através de longas distâncias, tal como cen- tenas de quilômetros. Isso significa que a conseqüência para os sistemas AC conectados pode ser muito severa se ambos os pólos da linha de trans- missão ficassem soltos, isto é, ficassem desconectados como uma conse- qüência de, por exemplo, uma falha do terra, ao mesmo tempo. Se um dito sistema AC pertence a um sistema principal provendo uma grande cidade com potência elétrica, um tal desengate bipolar pode resultar em uma redu- ção tão grande da potência elétrica suprida para o dito sistema principal, que instabilidades podem ser criadas nesse sistema e outras partes podem en- tão também falhar. A conseqüência para o sistema AC de conexão se so- mente um pólo é desengatado não é nem metade tão severa quanto se am- bos os pólos fossem desengatados. A presente invenção é ocupada com a confiabilidade dos sistemas de transmissão HVDC do tipo definido na intro- dução, que está intimamente relacionado com a função da dita disposição neutra CC das ditas estações conversoras do mesmo, e uma disposição neutra CC tradicional de uma estação conversora conhecida é mostrada na figura 2. Essa disposição 10 tem uma barra neutra 11 conectando no lado de baixa tensão de um conversor 8 e uma barra neutra 12 conectando no lado de baixa tensão do outro conversor 9. As barras neutras são conectadas entre si através de uma conexão em série dos dois primeiros interruptores CC 13,14 e um desligador 15, 16 associado com cada interruptor CC 13,14. O ponto médio 17 dessa conexão em série entre o primeiro interruptor CC e o desligador associado com uma barra neutra e esses associados com a outra barra neutra é através de uma linha 18 incluindo desligadores conec- tados em um elemento 19 conectando em duas linhas de eletrodo 20,21 que se estendem da estação conversora para uma estação do eletrodo 22, a função da qual será descrita mais abaixo. A disposição neutra CC 10 tam- bém compreende uma chave de aterramento 23 conectada através de linhas incluindo desligadores em um ponto 24,24' entre o primeiro interruptor CC e o desligador associado com cada barra neutra 11,12.

A função de uma estação conversora tendo essa disposição neutra CC conhecida mostrada na figura 2 é como segue. Durante a opera- ção bipolar da estação conversora assumida para funcionar como retificado- ra, uma corrente flui no pólo de polaridade negativa 5 para o conversor 9 e através da barra neutra 12 mais para a barra neutra 11 tendo os primeiros interruptores CC 13,14 e desligadores 15,16 fechados entre eles. A corrente flui mais através do conversor 8 e para o outro pólo 4 com polaridade positi- va da linha de transmissão HVDC de acordo com as setas 25. Em tal opera- ção bipolar equilibrada, nenhuma corrente está fluindo através das linhas de eletrodos 20,21.

Assumiu-se que uma falha do terra agora ocorre no lado CC pa- ra o pólo 4 e a figura 3 ilustra como a estação conversora e especialmente a sua disposição neutra CC então agirá. As válvulas de corrente do conversor 8 serão então bloqueadas com pares de desvio, o que significa que as válvu- las de corrente conectadas em série são disparadas e por meio disso, o lado AC é desviado para proteger o dito sistema AC 6 e equipamento conectado nele. Esses pares de desvio formarão uma conexão de baixa impedância entre o pólo CC 4 e a disposição neutra CC. É mostrado por pontos como a corrente então fluirá para a falha do terra 26. Entretanto, é importante isolar rapidamente a falha do terra 26 para manter o outro pólo 5 em operação. Os desligadores da linha 18 são fechados para formar uma trajetória de corrente para o elemento de conexão da linha do eletrodo 19 e através das linhas do eletrodo 20,21 para a estação do eletrodo 22. A corrente CC do pólo 5 será agora compartilhada por duas trajetórias de corrente, uma via as linhas do eletrodo para o terra e uma via o outro pólo 4 para a falha do terra. Aproxi- madamente metade da corrente avançará em cada uma das duas trajetórias de corrente. A fim de isolar a falha do terra, o primeiro interruptor CC 13 é aberto, de modo que toda a corrente passará através das linhas do eletrodo para a estação do eletrodo. Quando o interruptor CC 13 é aberto, o desliga- dor 15 na barra neutra, bem como um desligador 27 no pólo 4 são abertos para efetuar o isolamento do pólo defeituoso 4.

Se o interruptor CC 13 falha em trazer a corrente através dele para zero, isto é, comutar essa corrente para as linhas do eletrodo, ele será novamente fechado. A chave de aterramento 23 é então fechada como uma reserva para o interruptor CC 13 enquanto formando uma conexão de baixa impedância entre a barra neutra 12 e o terra. Quase toda a corrente do pólo "saudável" 5 então descerá para a grade do terra da estação e a corrente através do outro pólo 4, dessa maneira, cairá para quase zero, de modo que os desligadores 15,27 podem então ser abertos para efetuar o isolamento.

Quando o pólo 4 é isolado, a chave do aterramento 23 é aberta e toda a cor- rente será comutada para as linhas do eletrodo. A estação conversora e o sistema de transmissão HVDC ficam então na operação monopolar, de mo- do que metade da potência como na operação bipolar pode ainda ser entre- gue. Tão logo possível, normalmente dentro de aproximadamente um minu- to, uma conexão da barra neutra 12 no pólo 4 será obtida fechando os desli- gadores e uma chave desviando a corrente de acordo com as setas 28 para retorno metálico ao invés do retorno do terra através da estação do eletrodo se fosse necessário manter a operação monopolar do sistema para não car- regar muito o terra da estação do eletrodo.

A operação dos componentes diferentes da disposição neutra CC será correspondente se uma falha no terra ocorresse, ao contrário, no outro pólo 5, de modo que então o interruptor 14 e o desligador 16 seriam abertos para conduzir a corrente para a estação do eletrodo e assim por diante.

A disposição neutra CC de uma tal estação conversora conheci- da provê uma confiabilidade muito boa, mas ainda tem algumas desvanta- gens. Se um dos pólos é desengatado, a corrente CC total fluirá através das linhas do eletrodo tão logo a falha do terra no dito pólo tenha sido isolada. As duas linhas de eletrodo são avaliadas, cada uma, para metade da corrente, desde que não existe possibilidade de conectá-las separadamente. Isso sig- nifica que, com certeza, é possível transmitir a corrente monopolar total para operação monopolar com retorno do terra e ambas as linhas do eletrodo funcionando, o que será igual à metade da potência bipolar avaliada. Entre- tanto, para operação monopolar com retorno do terra e somente uma linha de eletrodo funcionando, isto é, existe um circuito aberto na outra, é possível transmitir metade da corrente monopolar e dessa maneira um quarto da po- tência bipolar avaliada. Além do mais, se uma falha no terra ocorre em uma das linhas do eletrodo, não é possível transmitir qualquer corrente ou potên- cia para operação monopolar com o retorno de terra. Como descrito acima, a operação monopolar pode também ser executada com retorno metálico, mas a seqüência para transferir do retorno do terra para o retorno metálico acon- tece na ordem de um minuto. Assim, se uma falha do terra ocorre em uma das linhas do eletrodo, nenhuma potência absolutamente pode ser entregue durante esse período de tempo. Assim, um dos pólos é então primeiro de- sengatado e o outro pólo é desengatado um pouco depois devido a dita falha do terra na linha do eletrodo, o que pode ser difícil detectar até que a corren- te esteja fluindo através das linhas do eletrodo, e uma perturbação principal pode então resultar no sistema AC conectando no sistema de transmissão HVDC devido ao desengate bipolar do último sistema. No momento quando uma transferência do retorno do terra para o retorno metálico pode então ser executada, será muito tarde para evitar problemas principais no sistema AC.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

O objetivo da presente invenção é prover um sistema de trans- missão HVDC do tipo definido na introdução, no qual os riscos de perturba- ções principais em um sistema AC conectado nele com o desengate mono- polar do sistema de transmissão HVDC são substancialmente reduzidos.

Esse objetivo é, de acordo com a invenção, obtido provendo um tal sistema de transmissão HVDC com uma disposição neutra CC compre- endendo um dito elemento de conexão de linha de eletrodo separado para cada uma das ditas linhas do eletrodo e recurso para conectar cada barra neutra em um opcional dos ditos elementos de conexão da linha de eletrodo, e dimensionando as ditas linhas do eletrodo para serem capazes de, na ope- ração monopolar da estação conversora, transmitir substancialmente a cor- rente total, isto é, uma corrente da mesma magnitude como fluindo através dos ditos pólos na operação bipolar da estação conversora, para a dita esta- ção do eletrodo através da uma ou mais restantes das linhas do eletrodo na desconexão de uma arbitrária das linhas do eletrodo.

Caso uma falha do terra ocorra em uma linha do eletrodo, essa falha do terra pode ser isolada e a operação monopolar do sistema de transmissão pode ser mantida conectando a barra neutra "saudável" na ou- tra linha do eletrodo ou linhas do eletrodo. Além do mais, pelo dimensiona- mento das linhas do eletrodo dessa maneira, substancialmente a potência monopolar total, isto é, metade da potência bipolar, pode ainda ser transmiti- da reduzindo o risco de um tal grande impacto no sistema AC conectando no sistema de transmissão HVDC que perturbações tendo sérias conseqüên- cias resultem no dito sistema AC. Uma outra vantagem do sistema de transmissão de acordo com a invenção é que a manutenção de uma linha de eletrodo incluindo outros equipamentos associados com ela é possível du- rante ambas a operação bipolar e a operação monopolar com o retorno do terra sem redução da capacidade de transmissão de potência.

De acordo com uma modalidade da invenção, o sistema de~ transmissão tem, para uma dita disposição neutra CC, duas ditas linhas de eletrodo, cada uma dimensionada para ser capaz de sozinha transmitir subs- tancialmente a dita corrente total. Essa é uma maneira simples de obter os objetivos da invenção, que é particularmente adequada quando as linhas do eletrodo não se estendem sobre distâncias longas.

De acordo com uma outra modalidade da invenção, o sistema de transmissão tem, para uma dita disposição neutra CC, pelo menos três ditas linhas de eletrodo, e no caso de exatamente três linhas de eletrodo, cada uma pode ser dimensionada para ser capaz de transmitir substancial- mente metade da dita corrente total. Essas modalidades são favoráveis quando as linhas de eletrodo têm que se estender sobre longas distâncias, desde que uma economia de material de cerca de 25% no caso de três ditas linhas de eletrodo ao invés de duas pode resultar em uma economia notável nos custos de material em um tal caso. De acordo com uma outra modalidade da invenção, o dito recur- so de conexão compreende para cada dita barra neutra em uma primeira linha separada da dita primeira trajetória de corrente incluindo o dito primeiro interruptor CC e conectando essa barra em um dos elementos de conexão da linha do eletrodo associado com essa barra pelo menos um desligador e/ou interruptor CC e em uma segunda linha interligando as ditas duas pri- meiras linhas mais próximas da barra respectiva do que a localização do dito pelo menos um desligador e/ou interruptor CC pelo menos um desligador e interruptor CC. Isso significa que cada barra neutra pode, através da opera- ção do dito interruptor CC e/ou desligadores, ser conectada em um opcional dos ditos elementos de conexão da linha do eletrodo ou ambos/todos eles para desconectar qualquer uma das linhas de eletrodo quando uma falha do terra aparece em um deles e por isso, isolando a falha do terra, ou até mes- mo para verificar o estado ou executar a manutenção do mesmo durante a operação monopolar.

De acordo com uma outra modalidade da invenção, a dita se- gunda linha de interligação é provida com um interruptor CC conectado em série com um desligador em cada lado do mesmo.

De acordo com uma modalidade adicional da invenção, o dito recurso de conexão compreende para cada primeira linha conectando uma barra neutra em um dos ditos elementos de conexão da linha de eletrodo uma conexão em série de um interruptor CC e um desligador mais próximo da barra neutra em questão do que o ponto de conexão da dita segunda li- nha de interligação para essa primeira linha. Isso significa que uma trajetória de corrente adicional tendo pelo menos dois interruptores CC em série pode ser estabelecida entre as ditas duas barras neutras além da dita primeira trajetória de corrente, o que significa que a manutenção no dito primeiro in- terruptor CC da dita primeira trajetória de corrente e também dessa trajetória de corrente adicional pode ser executada durante a operação bipolar da es- tação conversora. Além do mais, quando a dita segunda linha é provida com um interruptor CC, isso também funcionará como uma reserva para os dois interruptores CC das ditas primeiras linhas. De acordo com uma outra modalidade da invenção, a dita dis- posição neutra CC compreende um segundo interruptor CC adicional conec- tado em série com o dito primeiro interruptor CC na dita primeira trajetória de corrente entre as ditas duas barras neutras para operação bipolar da esta- ção. Isso significa que esses dois interruptores CC conectados em série fun- cionarão como reserva um para o outro quando a trajetória de corrente é para ser aberta para desviar a corrente para a estação do eletrodo, de modo que pode ser evitado fechar uma chave de aterramento se um dos interrup- tores não for capaz de trazer a corrente através dele para zero.

De acordo com uma outra modalidade da invenção, um ponto médio entre o dito primeiro e segundo interruptor CC na dita primeira trajetó- ria de corrente é por um primeiro desligador conectado em um ponto médio de uma linha interligando os ditos dois pólos da linha de transmissão HVDC, o dito primeiro desligador sendo adaptado para ser aberto na operação bipo- lar da estação, a linha interligando os ditos dois pólos é provida com um des- ligador em ambos os lados do dito ponto médio e o dito dispositivo de con- trole é adaptado para controlar o dito primeiro desligador para fechar e um desligador conectando em um dos pólos para fechar para o retorno metálico da corrente do outro pólo na operação monopolar da estação depois do de- sengate do dito um pólo.

De acordo com uma outra modalidade da invenção, a dita dis- posição neutra CC compreende uma chave de aterramento conectada na dita trajetória de corrente entre as duas barras neutras em um ponto entre o dito primeiro interruptor CC e o dito segundo interruptor CC adicional. Isso é para uma reserva adicional se o primeiro bem como o segundo interruptor CC falham, o que, entretanto, é muito improvável.

De acordo com uma outra modalidade da invenção, o dito dis- positivo de controle é adaptado para controlar os ditos interruptores CC e desligadores em cada dita primeira linha e dita segunda linha de interligação para fechar e estabelecer uma segunda trajetória de corrente entre as duas barras neutras através das ditas primeiras linhas e a dita segunda linha de interligação para possibilitar a manutenção do equipamento, tal como um interruptor CC, na dita primeira trajetória de corrente na operação bipolar da estação.

De acordo com uma outra modalidade da invenção, o sistema de transmissão é adaptado para conectar um sistema AC em uma linha de transmissão HVDC bipolar adaptada para ter uma tensão entre cada pólo da mesma e o terra excedendo 200 kV, vantajosamente excedendo 500 kV, de preferência sendo 600 kV - 1500 kV, e mais preferido sendo 600 kV - 1000 kV. Um sistema de transmissão HVDC de acordo com a invenção é princi- palmente mais interessante quanto maior a dita tensão e dessa maneira a potência transmitida através da dita linha de transmissão HVDC são, desde que isso então também significaria que as exigências de confiabilidade em um tal sistema de transmissão serão maiores.

Vantagens adicionais, bem como aspectos vantajosos da inven- ção se tornarão evidentes a partir da descrição seguinte.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Com referência aos desenhos anexos abaixo segue uma descri- ção específica de um sistema de transmissão HVDC de acordo com modali- dades da invenção.

Nos desenhos:

Figura 1 é uma vista muito esquemática ilustrando a estrutura geral de um sistema de transmissão HVDC,

figura 2 é um diagrama de circuito esquemático ilustrando a es- trutura de uma disposição neutra CC incluída em uma estação conversora de um sistema de transmissão HVDC conhecido,

figura 3 é uma vista da disposição neutra CC de acordo com a

figura 2 usada para explicar a sua função quando uma falha do terra aparece em um pólo,

figura 4 é uma vista correspondendo com a figura 2 da disposi- ção neutra CC e estação de eletrodo conectada nela em um sistema de transmissão HVDC de acordo com uma modalidade da presente invenção e figura 5 é uma vista correspondendo com a figura 4 para um sis- tema de transmissão HVDC de acordo com uma outra modalidade da inven- ção sendo ligeiramente modificada com relação à modalidade mostrada na figura 4.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES DA INVENÇÃO

Os dois pólos de um sistema de transmissão HVDC de acordo com uma modalidade da invenção são aqui indicados por 104 e 105 e as duas barras neutras de uma disposição neutra CC do mesmo por 111 e 112. Os pólos são aqui planejados para ter uma polaridade de, por exemplo, +800 kV e -800 kV, respectivamente. As barras neutras 111,112 são conec- tadas entre si através de uma primeira trajetória de corrente 130, na qual um primeiro interruptor CC 131 e um segundo interruptor CC 132 são conecta- dos em série. Cada um desses interruptores CC é circundado por dois desli- gadores 133-136.

Cada barra neutra é também conectada, através de uma primei- ra linha 140, 141, em um dos dois elementos de conexão da linha de eletro- do separados 142, 143, cada um dos quais sendo conectado em uma linha de eletrodo separada 191,192 e por isso, em uma estação de eletrodo 190, que pode estar localizada â vários quilômetros distante da estação converso- ra a qual os ditos elementos de conexão 142,143 pertencem. Cada uma das linhas de eletrodo 191,192 é dimensionada para ser capaz de sozinha trans- mitir a corrente total, isto é, uma corrente da mesma magnitude como fluindo através dos ditos pólos na operação bipolar da estação conversora. Cada primeira linha é provida com um interruptor CC 144, 145 circundado por dois desligadores 146-149 mais próximos da barra neutra em questão do que um ponto de conexão de uma segunda linha 150 interligando as ditas duas pri- meiras linhas. Essa segunda linha 150 tem um interruptor CC 151 circunda- do por dois desligadores 152, 153. Além do mais, cada primeira linha tem um desligador 160, 161 mais perto do elemento de conexão da linha do ele- trodo respectivo do que o ponto de interligação da segunda linha 150 na dita primeira linha.

Uma chave de aterramento 170 é conectada na dita primeira tra- jetória de corrente 130 entre os dois interruptores CC 131,132 com desliga- dores associados, e a primeira trajetória de corrente 130 é lá também conec- tada através de um desligador 180 em um ponto médio de uma linha 181 interligando os ditos dois pólos 104,105 da linha de transmissão HVDC. Es- se desligador 180 é adaptado para ser aberto na operação bipolar da esta- ção, A linha interligando os dois pólos é também provida com um desligador 182,183 em ambos os lados do dito ponto médio.

É também ilustrado como um número de dispositivos de medi- ção de corrente contínua é disposto para supervisionar a função de partes diferentes da disposição neutra CC1 tal como indicado por 210. Filtros de armadilha 211 e circuitos de injeção 212 para supervisão da impedância da linha do eletrodo são também indicados na figura.

A função desse sistema de transmissão HVDC e especialmente a disposição neutra é como segue. Durante a operação bipolar do sistema de transmissão HVDC ao qual a estação conversora pertence, uma corrente fluirá entre as duas barras neutras em uma primeira trajetória de corrente 130 com os interruptores CC 131,132 bem como os desligadores 133,136 fechados e também através de uma segunda trajetória de corrente passando através dos interruptores CC fechados 144, 145 e desligadores 146-149 bem como o interruptor CC fechado 151 e desligadores 152, 153 da segunda li- nha 150. Os desligadores 160, 161 então serão abertos desconectando a estação do eletrodo das ditas barras neutras. A manutenção de todo o equi- pamento dessa disposição neutra CC é agora possível sem qualquer inter- rupção na operação bipolar. Os interruptores CC na dita primeira trajetória de corrente 130 podem ser abertos e a função deles ser testada ou a manu- tenção neles pode ser executada enquanto conduzindo a corrente entre as duas barras neutras através da segunda trajetória de corrente que leva atra- vés da segunda linha 150. A função apropriada do equipamento nessa se- gunda trajetória de corrente pode também ser verificada, enquanto condu- zindo a corrente entre as duas barras neutras através da dita primeira traje- tória de corrente 130. É também possível verificar o equipamento das duas linhas de eletrodo e executar a manutenção no equipamento de uma linha do eletrodo de uma vez sem qualquer risco que um desengate de um pólo possa resultar em um desengate bipolar da estação conversora. Quando executando a manutenção de, por exemplo, o interruptor CC 131 durante a operação bipolar da estação conversora, os dois desligadores 133 e 134 são abertos depois da abertura do interruptor CC 131. O correspondente é apli- cável para o interruptor CC 132.

Agora assumiu-se que uma falha do terra como descrito acima com referência à figura 3 aparece no pólo 104. O interruptor CC 144 será então aberto com o interruptor CC 151 como reserva se o interruptor CC 144 fosse novamente fechado. Além do mais, o primeiro interruptor CC 131 será controlado para abrir e quando isso sucede para trazer a corrente para zero, um dos desligadores 133 e 134 também será aberto. Entretanto, se o primei- ro interruptor CC 131 falha, o segundo interruptor CC 132 funcionará como reserva e será controlado para abrir. Para reserva adicional, a chave de ater- ramento 170 funcionará como descrito com referência à figura 3.

Os desligadores 161, 162 na primeira linha 140, 141 estão fe- chados, de modo que a corrente da barra neutra 112 fluirá para os elemen- tos de conexão da linha do eletrodo 142, 143 e através deles para a estação do eletrodo 190. O interruptor CC 151 é para esse intuito fechado novamen- te se ele é necessário como uma reserva para o interruptor CC 144. Entre- tanto, se uma falhai do terra ocorre na primeira linha do eletrodo 191 ou e- quipamento associado com ela, a conexão entre a barra neutra 112 e o ele- mento de conexão da linha do eletrodo 142 será interrompida controlando o interruptor CC 151 para abrir e a seguir abrir qualquer um dos desligadores 161,152 e 153. Se, por outro lado, uma falha do terra ocorresse na linha do eletrodo 192 ou qualquer equipamento associado com ela, a chave de ater- ramento 170 será fechada e o desligador 162 então abrirá e toda a corrente da barra neutra 112 será conduzida para o elemento de conexão da linha do eletrodo 142. Com a ocorrência de uma tal falha do terra em uma linha do eletrodo e depois de seu isolamento, a corrente total, por exemplo, cerca de 3 kA, então ainda fluirá na outra linha do eletrodo e por isso, a potência mo- nopolar total igual à metade da potência bipolar será transmitida graças ao dimensionamento das linhas de eletrodo de acordo com a invenção.

Tão logo a seção defeituosa tenha sido isolada, o desligador 180 e o desligador 182 serão fechados para retorno metálico da corrente para o pólo 104, enquanto interrompendo as conexões da barra neutra 112 para a estação do eletrodo 190 para não conduzir muita corrente para o solo da estação do eletrodo.

A figura 5 ilustra um sistema de transmissão HVDC de acordo com uma segunda modalidade da invenção, que difere desse mostrado na figura 4 somente pela disposição das três linhas de eletrodo com equipa- mento associado conectando em uma estação do eletrodo ao invés de duas. Assim, uma terceira linha de eletrodo 193 é conectada em um elemento de conexão da linha do eletrodo 194 da disposição neutra CC da estação con- versora para ser opcionalmente conectada em qualquer uma das duas bar- ras neutras 111,112. Cada linha de eletrodo 191-193 é dimensionada para ser capaz de transmitir metade da dita corrente total. Isso significa que se uma falha do terra ocorre em qualquer uma das linhas de eletrodo 191-193, isso pode, na operação monopolar do sistema de transmissão, ser isolado e metade da corrente total ser transmitida em cada uma das duas linhas de eletrodo restantes, de modo que ainda metade da potência bipolar pode ser entregue pelo sistema de transmissão. Essa modalidade é a mais vantajosa com relação à modalidade mostrada na figura 4 quanto mais longa é a dis- tância entre a estação conversora e a estação do eletrodo, desde que me- nos material de linha do eletrodo, normalmente alumínio, por unidade de comprimento da distância entre a estação conversora e a estação do eletro- do será necessário nessa modalidade.

A invenção, naturalmente, não é de forma alguma restrita à mo- dalidade descrita acima, mas muitas possibilidades nas suas modificações serão evidentes para uma pessoa versada na técnica sem se afastar da i- déia básica da invenção como definida nas reivindicações anexas.

Por exemplo, é possível ter mais do que três linhas de eletrodo conectadas como mostrado na figura 4 e figura 5, por exemplo, quatro sendo capaz de transmitir, cada uma, um terço da dita corrente total. Além do mais, a invenção, naturalmente, também pode cobrir o caso no qual as ditas uma ou umas das linhas de eletrodo restantes na desconexão de uma arbitrária das linhas do eletrodo são capazes de transmitir mais do que a dita corrente total ou ligeiramente menos do que a corrente total, tal como 90% ou mais dela.

Por exemplo, pode ser possível ter um outro número do que dois interruptores CC conectados em série na dita primeira trajetória de cor- rente.

Além do mais, é, por exemplo, concebível ter mais do que dois elementos de conexão da linha de eletrodo para conectar mais do que duas linhas de eletrodo com equipamento associado nas barras neutras.

É também para ser observado que a invenção não é restrita à disposição particular de barra neutra mostrada nas figuras, mas várias ou- tras disposições de barra neutra são concebíveis.

Claims

1. Sistema de transmissão HVDC (corrente contínua de alta- tensão) compreendendo em uma extremidade de uma linha de transmissão HVDC bipolar (3), uma estação conversora (2) para conectar a dita linha de transmissão em um sistema AC (6), a dita estação compreendendo dois conversores (8,9), cada um tendo um lado CC do mesmo conectado, por um lado, em um respectivo de dois pólos (104', 105) da dita linha de transmis- são em alto potencial e, por outro lado, em uma barra neutra (111,112) para esse pólo de uma disposição neutra CC (10) em comum com os conversores no potencial zero por estar aterrado, e cada dito conversor tendo um lado AC conectado no dito sistema AC, a dita disposição neutra CC tendo um ele- mento conectando em linhas de eletrodo (191-193) e a disposição sendo provida com primeiros interruptores CC possibilitando a interrupção de uma primeira trajetória de corrente (130) da barra neutra de um pólo para a barra neutra do outro pólo na operação bipolar da estação para mudar para a sua operação monopolar, a dita estação também compreendendo um dispositivo de controle (200) adaptado para controlar uma dita mudança da operação bipolar para monopolar pelo controle de um dito primeiro interruptor CQ (131) para abrir a dita primeira trajetória de corrente entre as duas ditas bar- ras (111, 112) e estabelecer uma trajetória de corrente para o dito elemento de conexão da linha do eletrodo para desviar a corrente do dito um pólo para ele, o dito sistema de transmissão também compreendendo uma es- tação de eletrodo (190) para retorno de corrente do terra de um dos ditos pólos sob operação monopolar da estação conversora com o outro pólo des- conectado, a dita estação do eletrodo sendo conectada na dita disposição neutra CC pelas ditas linhas de eletrodo conectando no dito elemento de conexão, caracterizado em que a dita disposição neutra CC compreende um dito elemento de conexão de linha de eletrodo separado (142, 143, 194) para cada uma das ditas linhas do eletrodo (191-193) e recurso para conec- tar cada barra neutra (111, 112) em um opcional dos ditos elementos de co- nexão da linha de eletrodo, e que as ditas linhas do eletrodo (191-193) são dimensionadas para ser capazes de, na operação monopolar da estação conversora, transmitir substancialmente a corrente total, isto é, uma corrente da mesma magnitude como fluindo através dos ditos pólos na operação bi- polar da estação conversora, para a dita estação do eletrodo (190) através da uma ou mais restantes das linhas do eletrodo na desconexão de uma arbitrária das linhas do eletrodo.

2. Sistema de transmissão, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado em que ele tem, para uma dita disposição neutra CC, duas ditas linhas de eletrodo (191, 192), cada uma dimensionada para ser capaz de sozinha transmitir substancialmente a dita corrente total.

3. Sistema de transmissão, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado em que ele tem, para uma dita disposição neutra CC, pelo me- nos três ditas linhas de eletrodo (191 -193).

4. Sistema de transmissão, de acordo com a reivindicação 3, ca- racterizado em que ele tem, para uma dita disposição neutra CC, três ditas linhas de eletrodo (191-193), cada uma dimensionada para ser capaz de transmitir substancialmente metade da dita corrente total.

5. Sistema de transmissão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado em que o dito recurso de conexão compreende para cada dita barra neutra em uma primeira linha (140, 141) separada da dita primeira trajetória de corrente incluindo o dito primeiro inter- ruptor CC e conectando essa barra em um dos elementos de conexão da linha do eletrodo (142, 143) associado com essa barra pelo menos um desli- gador (161, 162) e/ou interruptor CC e em uma segunda linha (150) interli- gando as ditas duas primeiras linhas mais próximas da barra respectiva do que a localização do dito pelo menos um desligador e/ou interruptor CC pelo menos um desligador (152, 153) e interruptor CC (151).

6. Sistema de transmissão, de acordo com a reivindicação 5, ca- racterizado em que a dita segunda linha de interligação é provida com um interruptor CC (151) conectado em série com um desligador (152, 153) em cada lado do mesmo.

7. Sistema de transmissão, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado em que o dito recurso de conexão compreende para cada primeira linha (140, 141) conectando uma barra neutra (111, 112) em um dos ditos elementos de conexão da linha de eletrodo (142, 143) uma çone- xão em série de um interruptor CC (144, 145) e um desligador (146-149) mais próximo da barra neutra em questão do que o ponto de conexão da dita segunda linha de interligação para essa primeira linha.

8. Sistema de transmissão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado em que a dita disposição neutra CC compreende um segundo interruptor CC adicional (132) conectado em série com o dito primeiro interruptor CC (131) na dita primeira trajetória de corrente (130) entre as ditas duas barras neutras para operação bipolar da estação.

9. Sistema de transmissão, de acordo com a reivindicação 8, ca- racterizado em que um ponto médio na dita primeira trajetória de corrente (130) entre o dito primeiro (131) e segundo (132) interruptor CC é por um primeiro desligador (180) conectado em um ponto médio de uma linha (181) interligando os ditos dois pólos (104, 105) da linha de transmissão HVDC, o dito primeiro desligador sendo adaptado para ser aberto na operação bipolar da estação, que a linha interligando os ditos dois pólos é provida com um desligador (182, 183) em ambos os lados do dito ponto médio e que o dito dispositivo de controle é adaptado para controlar o dito primeiro desligador (180) para fechar e um desligador conectando em um dos pólos para fechar para o retorno metálico da corrente do outro pólo na operação monopolar da estação depois do desengate do dito um pólo.

10. Sistema de transmissão, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado em que a dita disposição neutra CC compreende uma cha- ve de aterramento (170) conectada na dita primeira trajetória de corrente (130) entre as duas barras neutras (111, 112) em um ponto entre o dito pri- meiro interruptor CC (131) e o dito segundo interruptor CC adicional (132).

11. Sistema de transmissão, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado em que o dito dispositivo de controle é adaptado para controlar os ditos interruptores CC (144, 145, 151) e desligadores (146-149, 152, 153) em cada dita primeira linha e dita segunda linha de interligação para fechar e estabelecer uma segunda trajetória de corrente entre as duas barras neutras (111, 112) através das ditas primeiras linhas (140, 141) e a dita segunda Ii- nha de interligação (150) para possibilitar a manutenção do equipamento, tal como um interruptor CC (131, 132), na dita primeira trajetória de corrente (130) na operação bipolar da estação.

12. Sistema de transmissão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado em que ele é adaptado para co- nectar um sistema AC em uma linha de transmissão HVDC bipolar adaptada para ter uma tensão entre cada pólo da mesma e o terra excedendo 200 kV, vantajosamente excedendo 500 kV, de preferência sendo 600 kV - 1500 kV, e mais preferido sendo 600 kV - 1000 kV.