Saya benar-benar bekerja pada skema HVDC, kembali di pertengahan 90-an. Jawaban Olin Lathrop sebagian benar, tetapi tidak sepenuhnya. Saya akan mencoba untuk tidak mengulangi terlalu banyak dari jawabannya, tetapi saya akan menjelaskan beberapa hal.
Kerugian untuk AC terutama karena induktansi kabel. Ini menciptakan reaktansi untuk transmisi daya AC. Kesalahpahaman yang umum (diulangi oleh Olin) adalah bahwa ini adalah karena mentransfer kekuatan ke hal-hal di sekitarnya. Ini bukan - gulungan kawat di tengah antara sini dan Awan Magellan akan memiliki reaktan yang sama persis dan menyebabkan efek listrik yang persis sama duduk di meja Anda. Untuk alasan ini, itu disebut induktansi diri , dan induktansi diri dari kabel transmisi panjang sangat penting.
Kabel tidak kehilangan daya yang signifikan dari kopling induktif dengan logam lainnya - ini adalah setengah dari kesalahpahaman umum lainnya. Efektivitas kopling induktif adalah fungsi dari frekuensi AC dan jarak antara kabel. Untuk transmisi AC pada 50 / 60Hz, frekuensinya sangat rendah sehingga kopling induktif pada segala jenis jarak sama sekali tidak efektif; dan kecuali Anda ingin tersengat listrik, jarak tersebut harus terpisah beberapa meter. Ini tidak terjadi sampai batas yang dapat diukur.
(Diedit untuk menambahkan satu hal yang saya lupa) Untuk kabel yang beroperasi di bawah air, ada juga kapasitansi kabel yang sangat tinggi karena konstruksinya. Ini adalah sumber kerugian reaktif yang berbeda, tetapi signifikan dengan cara yang sama. Ini mungkin menjadi penyebab dominan hilangnya kabel bawah laut.
Efek kulit memang menyebabkan resistensi yang lebih tinggi untuk transmisi daya AC, seperti kata Olin. Namun dalam praktiknya, kebutuhan akan kabel fleksibel membuat masalah ini tidak terlalu menjadi masalah. Sebuah kabel tunggal yang cukup tebal untuk mentransmisikan daya yang signifikan pada umumnya akan terlalu tidak fleksibel dan sulit untuk digantung dari tiang, jadi kabel-kabel transmisi dirakit dari seikat kabel yang dipisah-pisahkan dengan spacer. Kita harus tetap melakukan ini, apakah kita menggunakan DC atau AC. Namun hasil dari ini adalah untuk menempatkan kabel di dalam zona efek kulit untuk bundel. Jelas ada rekayasa yang terlibat dalam hal ini, dan masih akan ada beberapa kerugian, tetapi dengan kebetulan yang bahagia ini kita dapat memastikan bahwa mereka jauh lebih rendah.
Kabel yang terkubur dan kapal selam adalah kabel tebal tunggal, tentu saja, jadi pada prinsipnya mereka masih bisa digigit oleh efek kulit. Konstruksi kabel tugas-berat biasanya akan menggunakan inti pusat yang kuat yang memberikan integritas struktural untuk kabel, dengan konektor lain yang melilit inti itu. Sekali lagi, kita dapat menggunakannya untuk keuntungan kita untuk mengurangi efek kulit pada AC, dan bahkan kabel HVDC akan dibangun dengan cara yang sama.
Kemenangan besar dalam transmisi daya adalah menghilangkan kerugian reaktif.
Seperti kata Olin, ada juga masalah dengan menggabungkan dua jaringan listrik bersama, karena mereka tidak akan pernah persis frekuensi dan fase yang sama. Penggunaan filter yang cerdas pada pertengahan abad ke-20 memang memungkinkan koneksi grid, tetapi mendesain ini sama saja dengan seni, dan secara inheren tidak efisien. Setelah Anda mendapatkan daya yang ditransmisikan dalam DC, Anda dapat merekonstruksi AC dengan frekuensi dan fase yang sama persis dengan jaringan tujuan, dan menghindari masalah.
Tidak hanya itu, tetapi jauh lebih efisien untuk mengkonversi dari AC ke DC dan kembali ke AC lagi, daripada mencoba menggunakan filter untuk mengkompensasi fase dan frekuensi. Grid hari ini umumnya bergabung dengan skema back-to-back . Ini pada dasarnya adalah kedua bagian dari sambungan HVDC di samping satu sama lain, dengan busbar yang sangat besar di antara keduanya, bukan kilometer dari kabel transmisi.
