簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),交流電比直流電更容易管理。
電的使用和發(fā)展可以分為三個(gè)階段:
1、 直流輸電階段 :發(fā)電、輸電和用電均為直流電
; z8 T2 ~& f( y W主張采用直流輸電 :愛迪生、開爾文
主張采用交流輸電 :威斯汀豪斯、費(fèi)朗蒂
. C, u6 N8 h9 Y* \* p1882年在德國(guó)建成的57km向慕尼黑國(guó)際展覽會(huì)送電的是直流輸電線路(2kV,1.5kW)。
2、交流輸電階段 :發(fā)電、輸電和用電均為交流電
( Q7 Q u1 K8 t5 O# O% C2 H原因:遠(yuǎn)距離送電→減少輸電線路中電能的損失→改變電壓→交流輸電 1888年,由費(fèi)朗蒂設(shè)計(jì)的倫敦泰晤士河畔的大型交流電站開始輸電。
9 H0 p/ [! ?9 ~" J- x+ a/ Q) [# E隨著三相交流發(fā)電機(jī),感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和變壓器的迅速發(fā)展,發(fā)電和用電領(lǐng)域很快被交流電所取代。
同時(shí)變壓器又可方便地改變交流電壓,從而使交流輸電和交流電網(wǎng)得到迅速的發(fā)展,并很快占據(jù)了統(tǒng)治地位。
$ H" y' [( Q) a" i% S- V& ~3 x3、交直流輸電并存階段 :發(fā)電和用電為交流電輸電為直流
并不是簡(jiǎn)單地恢復(fù)到愛迪生時(shí)代的那種直流輸電。
/ e6 n& J0 B( q發(fā)電站發(fā)出的電和用戶用的電仍然是交流電,只是在遠(yuǎn)距離輸電中,采用換流設(shè)備,把交流高壓變成直流高壓。
目的:為了解決交流輸電存在的問(wèn)題,尋求更合理的輸電方式。
5 \% W. o+ j* _# @- ?7 m$ y7 E我國(guó)直流輸電現(xiàn)狀:
① 早在50年代初,派人去學(xué)習(xí)蘇聯(lián)的高壓汞弧閥設(shè)計(jì)制造。
- b9 w) g7 Y8 H, ~1978年上海投運(yùn)一條31kV、150A、送電電纜長(zhǎng)9km的直流輸電試驗(yàn)線,累計(jì)運(yùn)行2300h。
② 舟山直流輸電工程 ,1989年9月1日通過(guò)了國(guó)家鑒定,并正式投入運(yùn)行。
- K, }( a' ]7 ?, y6 u& g6 T③ 1984年10月國(guó)家批準(zhǔn)建設(shè)葛洲壩至上海直流輸電工程,于1989年投入運(yùn)行。
2 o4 q" O- `' H% q. G. y1 e④ 天廣500kV直流輸電工程,2000年12月底單極投產(chǎn),2001年6月26日雙極投產(chǎn)。
) `1 ^9 F8 f5 Z1 Q⑤ 三峽至常州±500kV直流輸電工程西起宜昌龍泉,東至常州政平,全長(zhǎng)890km,2002年單極投運(yùn),2003年雙極投運(yùn)。
線路采用ASCR-720/50四分裂導(dǎo)線,是我國(guó)采用截面最大的導(dǎo)線。隨線架設(shè)OPGW復(fù)合地線光纜一條 。
⑥ “十五”期間安排了7項(xiàng)直流輸電工程。
, r8 S% y' Z# `+ Y" u除三峽至常州外,荊州至惠州博羅響水鎮(zhèn)、安順至肇慶±500kV直流輸電工程將于2005年投運(yùn);
& ? v4 w7 M4 f. T! ^: W6 e. y7 R1 b& W稍后開工的還有三峽至上海練塘±500kV工程;
8 C+ D ~: T1 i+ ` \5 K1 }0 z8 P. E作為大區(qū)互聯(lián)的直流背靠背工程,將有陜西至河南靈寶、邯鄲至新鄉(xiāng)、東北至華北項(xiàng)目。
" [2 J: d; P* W⑦ 國(guó)家電力公司部署了“西電東送、南北互聯(lián)、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”的方針。
, W- S1 @1 t7 @) z7 }全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)的基本格局是:以三峽輸電系統(tǒng)為主體,向東西南北方向輻射,形成以北、中、南送電通道為主體,南北電網(wǎng)間多點(diǎn)互聯(lián),縱向通道聯(lián)系較為緊密的全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)格局。
北、中、南三大片電網(wǎng)之間原則上采用直流背靠背或常規(guī)直流隔開,以控制交流同步電網(wǎng)的規(guī)模。隨著西部開發(fā)號(hào)角的吹響,預(yù)計(jì)今后十幾年內(nèi)直流輸電項(xiàng)目不少。
我國(guó)采用的直流輸電類型:
: x$ p" v6 q1 N①超過(guò)30km左右的水下電纜。
②兩個(gè)交流系統(tǒng)之間的異步聯(lián)接。
& Z+ }: ^6 h6 v# a& i* D③大容量遠(yuǎn)距離架空線輸電。
高壓直流輸電運(yùn)行特性及其與交流輸電的比較:
% X5 O5 m) u: M$ d" |5 S2 O; ?① 功率傳輸特性:交流輸電考慮穩(wěn)定問(wèn)題;
直流輸電沒有相位和功角,當(dāng)然也就不存在穩(wěn)定問(wèn)題,這是直流輸電的重要特點(diǎn),也是它的一大優(yōu)勢(shì)。
② 線路故障時(shí)的自防護(hù)能力:對(duì)于占線路故障80%~90%的單相(或單極)瞬時(shí)接地而言,直流比之交流具有響應(yīng)塊、恢復(fù)時(shí)間短、不受穩(wěn)定制約、可多次再啟動(dòng)和降壓運(yùn)行來(lái)創(chuàng)造消除故障恢復(fù)正常運(yùn)行條件等多方面優(yōu)點(diǎn)。
5 } s5 x9 U- l9 S) Z3 f/ _ a9 [③ 過(guò)負(fù)荷能力。
總的來(lái)說(shuō),就過(guò)負(fù)荷能力而言,交流有更大的靈活性,直流如果需要具有更大的過(guò)負(fù)荷能力,則必須在設(shè)備選型時(shí)要預(yù)先考慮,此時(shí)需要增加投資。
" E+ F* `2 K( c3 N1 S④ 利用直流輸電調(diào)節(jié)作用能提高交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
7 ^; |- b' i. j1 d# \⑤ 潮流和功率控制。
⑥ 短路容量。
! f. m! a4 @6 |; R+ f/ I⑦ 調(diào)度管理。
⑧ 線路走廊。
直流輸電的不足:
9 i8 F/ L$ c6 K$ l% V( W①直流斷路器的費(fèi)用高;
5 d# C; j7 C4 C, V3 |' v! N- ~& s②不能用變壓器來(lái)改變電壓等級(jí);
9 J7 q" \9 n3 r8 y/ `③換流設(shè)備的費(fèi)用高;
④由于產(chǎn)生諧波,需要交流和直流濾波器,從而增加了換流站的費(fèi)用;
⑤控制復(fù)雜。
`9 v3 z' q+ F. e交直流輸電的經(jīng)濟(jì)性比較:
& k0 b9 E6 }0 SØ輸送容量確定后,直流換流站的規(guī)模隨之確定,其投資也即固定下來(lái),距離的增加,只與線路造價(jià)有關(guān)。
對(duì)于交流輸電方式,輸電距離不單影響線路投資,同時(shí)也影響變電部分投資;
* A) o( U; j% gØ就變電和線路兩部分看,直流輸電換流站投資占比重很大,而交流輸電的輸電線路投資占主要成分;
/ [+ o; q% |# n* H7 j8 }Ø直流輸電功率損失比交流輸電小得多;
, r9 ^! p) p0 J# j6 O3 VØ當(dāng)輸送功率增大時(shí),直流輸電可以采取提高電壓、加大導(dǎo)線截面的辦法,交流輸電則往往只好增加回路數(shù)。
直流換流站的造價(jià)遠(yuǎn)高于交流輸電的,而直流輸電線路的造價(jià)則明顯低于交流輸電線路的。
同時(shí),直流輸電的網(wǎng)損又比交流的小得多。
因此,隨著輸電距離的改變,交、直流兩種輸電方式的造價(jià)和總費(fèi)用將相應(yīng)作增減變化。
4 I! h# u' G% m) ?& `在某一輸電距離下,兩者總費(fèi)用相等,達(dá)一距離稱為等價(jià)距離。
$ `7 S$ q- }1 G' i- m; k這是一個(gè)重要的工程初估數(shù)據(jù)。超過(guò)這一距離時(shí),采用直流有利;小于這一距離時(shí),采用交流有利。
6 ^- s& o' A% b( S4 W' T歡迎光臨 機(jī)械社區(qū) (http://e-learninguniversity.com/) | Powered by Discuz! X3.4 |