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直流输电及其优越性.doc

上传人:yjrm16270 文档编号:9380042 上传时间:2019-08-04 格式:DOC 页数:4 大小:29.50KB
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资源描述

1、直流输电【词语】:直流输电【注音】:zh li sh di n【释义】:将发电厂发出的交流电,经整流器变换成直流电输送至受电端,再用逆变器将直流电变换成交流电送到受端交流电网的一种输电方式。主要应用于远距离大功率输电和非同步交流系统的联网,具有线路投资少、不存在系统稳定问题、调节快速、运行可靠等优点。直流输电系统:主要由换流站(整流站和逆变站) 、直流线路、交流侧和直流侧的电力滤波器、无功补偿装置、换流变压器、直流电抗器以及保护、控制装置等构成(见图直流输电系统的基本构成) 。其中换流站是直流输电系统的核心,它完成交流和直流之间的变换。直流输电与交流输电相比有以下优点:当输送相同功率时,直流线

2、路造价低,架空线路杆塔结构较简单,线路走廊窄,同绝缘水平的电缆可以运行于较高的电压;直流输电的功率和能量损耗小;对通信干扰小;线路稳态运行时没有电容电流,没有电抗压降,沿线电压分布较平稳,线路本身无需无功补偿; 直流输电线联系的两端交流系统不需要同步运行,因此可用以实现不同频率或相同频率交流系统之间的非同步联系; 直流输电线本身不存在交流输电固有的稳定问题,输送距离和功率也不受电力系统同步运行稳定性的限制; 由直流输电线互相联系的交流系统各自的短路容量不会因互联而显著增大; 直流输电线的功率和电流的调节控制比较容易并且迅速,可以实现各种调节、控制。如果交、直流并列运行,有助于提高交流系统的稳定

3、性和改善整个系统的运行特性。直流输电的优越性 既然发电和用电系统都是交流的,为什么还用直流方式输送电能呢?这是因为直流输电有明显的优越性:(1)高压直流输电是采用两线制的两极直流输电线路,而现在高压交流输电是采用三根三线制输电线路。直流输电线路比交流输电线路省了一根输电线,自然节省输电材料13。(2)输送同样的电能,直流输电线路比交流输电线路少了一根线,所以线路电阻上的损耗也比交流输电小了 13。(3)在海底或地下等特殊条件下输电必须用电缆,而电缆线路总是有不可忽略的电容,加上交流电压,线路上就有电容电流,它降低了电缆的输电能力。用直流输电,电缆虽有电容,但没有电容电流,输电能力比交流情况下大

4、得多。(4)直流输电时,发电的交流系统和用电的交流系统无需同步运行,而交流输电时,这两个系统必须同步运行。我国的交流系统中,交流电的频率为 50 赫,各系统必须按这个频率同步运行,否则,容易造成停电事故,甚至损坏设备。而用直流输电线路互连的交流系统不涉及这一类问题,两端的交流系统可以按各自的频率和相位运行。(5)直流输电线路中的两极是独立调节和工作的,彼此间并无影响,因此,当一极发生故障时,只须停运故障极,另一极仍可工作,只是输送的电能减少了。在交流输电时,只要有一相发生故障,就要全线停电检修。(6)直流输电线路可分期建设,分期投入运行。先建一极,并与大地或海水构成回路。待负荷增大后,再建另一

5、极。(7)直流输电对通信设备的干扰对环境的污染都比交流输电时小得多。除了上述优点外,直流输电线路上的输电杆、塔的结构也比同容量的交流输电杆、塔轻而简单;直流输电可以同时改善两端交流系统的工作稳定性这一切都促进了直流输电的发展。现在全世界已有 40 多个高压直流输电工程投入运行。我国在这方面也不甘落后,计划中的青海龙羊峡北京输电工程,就采用了高压直流输电线路。还有葛洲坝上海直流输电工程,舟山直流输电工程等。高压直流输电和交流输电有何区别及优越性回答一:1、输送相同功率时,线路造价低: 对于架空线路,交流输电通常采用 3 根导线,而直流单极只需 1 根,双极只需 2 根。对于电缆线路,其投资费和运

6、行费都更为经济,这也是越来越多的大城市采用地下直流电缆的原因。 2、线路有功损耗小: 直流线路没有感抗和容抗,也就没有无功损耗。而且由于直流架空线路具有“空间电荷”效应,即集肤效应,其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路要小。 3、适宜于海下输电: 如果用交流,除了心线的电阻损耗外,还有绝缘中的介质损耗以及铅包和铠装中的磁感应损耗等。而用直流,则基本上只有心线的电阻损耗。 4、没有系统的稳定问题: 交流系统有一定的电抗,输送的功率有一定的极限,如果超过这极限,送端的发电机和受端的发电机可能失去同步而造成系统的解列。 5、能限制系统的短路电流: 6、调节速度快,运行可靠: 在交、直流线路并联运行

7、时,当交流系统发生短路,可暂时增大直流输送的功率以减小发电机转子加速,就可以提高系统运行的可靠性了。回答二:高压直流输电方式与高压交流输电方式相比,有明显的优越性历史上仅仅由于技术的原因,才使得交流输电代替了直流输电下面先就交流电和直流电的主要优缺点作出比较,从而说明它们各自在应用中的价值 交流电的优点主要表现在发电和配电方面:利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能(水流能、风能) 、化学能(石油、天然气)等其他形式的能转化为电能;交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流站相比,造价大为低廉;交流电可以方便地通过变压器升压和降压,这给配送电能带来极大的方便这是

8、交流电与直流电相比所具有的独特优势 直流电的优点主要在输电方面: 输送相同功率时,直流输电所用线材仅为交流输电的 23l2 直流输电采用两线制,以大地或海水作回线,与采用三线制三相交流输电相比,在输电线载面积相同和电流密度相同的条件下,即使不考虑趋肤效应,也可以输送相同的电功率,而输电线和绝缘材料可节约 13 如果考虑到趋肤效应和各种损耗(绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等) ,输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线的截面积的1.33 倍因此,直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半同时,直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单,线路走廊占地面积也

9、少 在电缆输电线路中,直流输电没有电容电流产生,而交流输电线路存在电容电流,引起损耗在一些特殊场合,必须用电缆输电例如高压输电线经过大城市时,采用地下电缆;输电线经过海峡时,要用海底电缆由于电缆芯线与大地之间构成同轴电容器,在交流高压输线路中,空载电容电流极为可观一条 200kV 的电缆,每千米的电容约为 0.2F,每千米需供给充电功率约 3103kw,在每千米输电线路上,每年就要耗电2.6107kwh而在直流输电中,由于电压波动很小,基本上没有电容电流加在电缆上 直流输电时,其两侧交流系统不需同步运行,而交流输电必须同步运行交流远距离输电时,电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差;

10、并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为 50HZ,但实际上常产生波动这两种因素引起交流系统不能同步运行,需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整,否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备,或造成不同步运行的停电事故在技术不发达的国家里,交流输电距离一般不超过 300km 而直流输电线路互连时,它两端的交流电网可以用各自的频率和相位运行,不需进行同步调整 直流输电发生故障的损失比交流输电小两个交流系统若用交流线路互连,则当一侧系统发生短路时,另一侧要向故障一侧输送短路电流因此使两侧系统原有开关切断短路电流的能力受到威胁,需要更换开关而直流输电中,由于采用可控硅装置,电路功率能迅速、方便地进行调节,直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流,故障侧交流系统的短路电流与没有互连时一样因此不必更换两侧原有开关及载流设备 在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响所以,当一极发生故障时,只需停运故障极,另一极仍可输送不少于一半功率的电能但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障,必须全线停电

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