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  • 1 # 使用者3237295931355

    從經濟方面考慮,直流輸電有如下優點: (1) 線路造價低。對於架空輸電線,交流用三根導線,而直流一般用兩根採用大地或海水作迴路時只要一根,能節省大量的線路建設費用。對於電纜,由於絕緣介質的直流強度遠高於交流強度,如通常的油浸紙電纜,直流的允許工作電壓約為交流的3倍,直流電纜的投資少得多。 (2) 年電能損失小。直流架空輸電線只用兩根,導線電阻損耗比交流輸電小;沒有感抗和容抗的無功損耗;沒有集膚效應,導線的截面利用充分。另外,直流架空線路的“空間電荷效應”使其電暈損耗和無線電干擾都比交流線路小。 所以,直流架空輸電線路線上路建設初投資和年執行費用上均較交流經濟。 直流輸電在技術方面有如下優點: (1) 不存在系統穩定問題,可實現電網的非同期互聯,而交流電力系統中所有的同步發電機都保持同步執行。直流輸電的輸送容量和距離不受同步執行穩定性的限制,還可連線兩個不同頻率的系統,實現非同期聯網,提高系統的穩定性。 (2) 限制短路電流。如用交流輸電線連線兩個交流系統,短路容量增大,甚至需要更換斷路器或增設限流裝置。然而用直流輸電線路連線兩個交流系統,直流系統的“定電流控制”將快速把短路電流限制在額定功率附近,短路容量不因互聯而增大。 (3) 調節快速,執行可靠。直流輸電透過可控矽換流器能快速調整有功功率,實現“潮流翻轉”(功率流動方向的改變),在正常時能保證穩定輸出,在事故情況下,可實現健全系統對故障系統的緊急支援,也能實現振盪阻尼和次同步振盪的抑制。在交直流線路並列執行時,如果交流線路發生短路,可短暫增大直流輸送功率以減少發電機轉子加速,提高系統的可靠性。 (4) 沒有電容充電電流。直流線路穩態時無電容電流,沿線電壓分佈平穩,無空、輕載時交流長線受端及中部發生電壓異常升高的現象,也不需要並聯電抗補償。 (5) 節省線路走廊。按同電壓500 kV考慮,一條直流輸電線路的走廊~40 m,一條交流線路走廊~50 m,而前者輸送容量約為後者2倍,即直流傳輸效率約為交流2倍。 下列因素限制了直流輸電的應用範圍: (1) 換流裝置較昂貴。這是限制直流輸電應用的最主要原因。在輸送相同容量時,直流線路單位長度的造價比交流低;而直流輸電兩端換流裝置造價比交流變電站貴很多。這就引起了所謂的“等價距離”問題。 (2) 消耗無功功率多。一般每端換流站消耗無功功率約為輸送功率的40%~60%,需要無功補償。 (3) 產生諧波影響。換流器在交流和直流側都產生諧波電壓和諧波電流,使電容器和發電機過熱、換流器的控制不穩定,對通訊系統產生干擾。 (4) 缺乏直流開關。直流無波形過零點,滅弧比較困難。目前把換流器的控制脈衝訊號閉鎖,能起到部分開關功能的作用,但在多端供電式,就不能單獨切斷事故線路,而要切斷整個線路。 (5) 不能用變壓器來改變電壓等級。 直流輸電主要用於長距離大容量輸電、交流系統之間非同步互聯和海底電纜送電等。與直流輸電比較,現有的交流500 kV輸電(經濟輸送容量為1 000 kW、輸送距離為300~500 km)已不能滿足需要,只有提高電壓等級,採用特高壓輸電方式,才能獲得較高的經濟效益。

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