作者:网络 来源:装饰公司 发布:2020-12-02
为什么我们用交流电而不用DC?
简单来说,交流电源比DC电源更容易管理。
电的使用和发展可以分为三个阶段:
1.DC输电阶段:发电、输电、用电都是DC
倡导DC传输:爱迪生和开尔文
倡导交流输电:西屋和费朗迪
1882年在德国建成的57km向慕尼黑国际展览会送电的是直流输电线路(2kV,1.5kW)。
2.交流输电阶段:发电、输电、用电均为交流
原因:长距离输电减少输电线路电能损耗改变电压交流输电1888年,由费伦蒂设计的伦敦泰晤士河上的大型交流电站开始输电。
随着三相交流发电机、感应电机和变压器的快速发展,发电和用电领域很快被交流电取代。
同时,变压器可以方便地改变交流电压,使交流输电和交流电网迅速发展,并很快占据主导地位。
3.交流/DC输电共存阶段:发电和用电为交流,输电为DC
不是爱迪生时代的直流输电的简单回归。
电站产生的供用户使用的电仍然是交流的,但在远距离输电中,用换流器设备将交流高压变为DC高压。
目的:解决交流传动存在的问题,寻求更合理的传动方式。
DC在中国的传播现状;
(1)早在50年代初,苏联就派人研究高压汞弧阀的设计制造。
1978年,一条传输电缆长度为9公里的31kV、150A DC输电试验线在上海投入运行,总运行时间为2300小时。
舟山DC输变电工程于1989年9月1日通过国家鉴定并正式投入运行。
1984年10月,国家批准建设葛洲坝-上海DC输变电工程,1989年投入运行。
天广500千伏DC输电工程于2000年12月底投入运行,并于2001年6月26日进入双极阶段。
三峡至常州500千伏DC输电工程西起宜昌龙泉,东至常州正平,全长890公里。2002年单极投入运行,2003年双极投入运行。
该线路采用ASCR-720/50四分裂导线,是国内截面最大的导线。沿线架设OPGW复合接地电缆。
“十五”期间安排了7个DC输变电工程。
2005年,除三峡至常州外,荆州至惠州博罗响水镇、安顺至肇庆的500千伏DC输电工程也将投入运营。
随后,三峡至上海李安堂500千伏工程将启动;
作为区域互联互通的DC背靠背项目,将有陕豫灵宝、邯新、东北华北等项目。
国家电力公司部署了“西电东送、南北互联、全国联网”的政策。
全国互联电网的基本格局是:以三峡输电系统为主体,东、西、南、北辐射,形成以北、中、南输电通道为主体,南北电网多点互联,纵向通道相对封闭的全国互联电网格局。
原则上,华北、华中、华南三大电网采用DC背靠背或常规DC分离,控制交流同步电网规模。随着西部大开发的号角吹响,预计未来十年将有许多DC输电项目。
中国采用的DC变速器类型:
30km以上水下电缆。
两个交流系统之间的异步连接。
大容量长距离架空线路传输。
高压直流输电的运行特性及其与交流输电的比较:
输电特性:交流输电考虑稳定性;
直流输电没有相位和功角,所以不存在稳定性问题。这是直流输电的一个重要特点,也是一大优势。
线路故障时的自保护能力:对于单相(或单极)瞬时接地,占线路故障的80% ~ 90%,DC相对于交流具有响应快、恢复时间短、无稳定性限制、多次重启和降压运行等诸多优点,为消除故障、恢复正常运行创造了条件。
过载能力。
一般来说,就过载能力而言,AC的灵活性更大。如果DC需要有更大的过载能力,在选择设备时必须提前考虑,此时就需要增加投资。
DC输电的调节可以提高交流系统的稳定性。
潮流和功率控制。
短路容量。
调度管理。
线路走廊。
DC传输的缺点:
直流断路器成本高;
变压器不能用来改变电压等级;
转炉设备成本高;
由于谐波产生,需要交流和DC滤波器,增加换流站成本;
复杂控制。
交流/DC传动的经济比较;
输电能力确定后,DC换流站规模确定,投资固定。距离的增加只和线路成本有关。
对于交流输电方式,输电距离不仅影响线路投资,还影响部分变电站投资;
就变电站和线路而言,DC输电换流站投资占很大比例,而交流输电线路投资占主要部分;
DC传动的功率损耗比交流传动小得多。
当传输功率增加时,DC传输可以采用增加电压和导线截面的方法,而交流传输往往需要增加环路的数量。
DC换流站的造价远高于交流输电,而DC输电线路的造价明显低于交流输电线路。
同时,DC传输的网损比交流传输的网损小得多。
因此,随着传输距离的变化,交流和DC传输模式的成本和总成本会相应增加或减少。
在一定的传输距离下,总成本相等,到达一段距离称为等效距离。