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维修电工(技师/二级)
论文题目:高压直流输电线路
一、直流输电的背景知识
瑞士著名的工程公司ABB在1954年建成了世界上第一条HVDC(High Voltage Direct Current Transmission高压直流输电)输电线路,在此之后美国、英国、德国等国家也开始使用高压直流输电线路。我国建设从葛洲坝到上海的输电系统也是采用直流输电线路。三峡工程中,三峡发电量的一半输送到了上海、江苏和广东等地,而输电系统还是采用直流输电线路。近年来,中国不断改进直流输电的技术,直流输电线路不仅在中国,而且在全世界越来越多地被采用,可以讲直流输电的想法在沉寂了一个世纪后,居然又焕发了青春。
二、交流电输电线路
交流输电线路是以交流电流传输电能。发电厂产生的电是交流电(AC);在电的传输过程中,无论是高压、中压还是低压配电网,传输的都是以50赫兹的交流电;最终到达用户端,即家庭、工厂和办公室的也是50赫兹交流电。
三、直流电输电线路
直流电不产生振荡,因此直流输电的电能损失较少。直流电输电线路是在电流的传输中使用直流电,而在发电、用电中还是用交流电。发电厂产生的电是交流电(AC);交流电在换流站被转换为直流电,然后通过架空线缆传输至接收点。在接收点,另一个换流站将直流电转换为交流电并接入交流电网。
直流电输电线路系统可分为单极系统(正极或负极)、双极系统(正、负两极)和背靠背直流系统(无直流输电线路)三种类型。
1、换流变压器;2、换流器;3、平波电抗器;4、直流输电线路;
5、接地极系统;6、两端交流系统
四、直流输电的特点
(一)优点
1、线路造价低
对于架空线路,常见三相交流输电线路需3根导线,而单极直流输电线路只需2根导线,当用大地或海水作回路时,仅需一根导线。因此,架空线的杆塔载荷小,线路所需走廊也较窄。在输送相同功率的条件下,直流输电可节省大量有色金属、钢材、绝缘子等材料。如果输电线路建设费用相等,。同时直流输电设备无集肤效应,导线截面得到充分利用,导线的功率损耗也比交流输电为小。
对同一电压等级,直流电缆比交流电缆的造价要低得多。油浸纸绝缘
电缆的直流允许工作电压约为交流允许工作电压的3倍。因此,直流电缆输电的投资要比交流输电省得都。
2、适宜远距离输电
高压交流电缆线路单位长度的电容电流很大,为避免电缆的芯线过热,电缆输送交流容量总是低于自然功率,这又使电缆线路末端或中间部分因电容效应而使电压升高,需要在电缆线路中安装并联电抗器补偿,以确保正常运行。采用直流输电就无此弊病。
3、输电距离不受电力系统同步运行稳定要求的限制
在交流电力系统中的所有发电机都要保持同步运行,如果输送功率过大或输电距离过长,线路两端的功角差过大,就不能保证系统运行的可靠性。而直流输电,由于不存在电抗,也就不存在系统稳定问题,因此直流输电就不受距离的限制,两端连接的交流系统不需要同步运行,可按各自的电压、频率、相角运行,与对侧无关。
4、限制短路电流
用交流线路互联的电力系统,短路电流随系统容量的增加而会增大,可能会超出部分原有断路器的遮断容量。而用直流线路连接的两个交流系统,直流系统的定电流控制将快速地把短路电流限制在额定电流值之内,即使在暂态过程中也不超