直流電的優(yōu)點(diǎn)主要在輸電方面:
?、佥斔拖嗤β蕰r(shí),直流輸電所用線(xiàn)材僅為交流輸電的2/3~l/2
直流輸電采用兩線(xiàn)制,以大地或海水作回線(xiàn),與采用三線(xiàn)制三相交流輸電相比,在輸電線(xiàn)載面積相同和電流密度相同的條件下,即使不考慮趨膚效應,也可以輸送相同的電功率,而輸電線(xiàn)和絕緣材料可節約1/
3. 如果考慮到趨膚效應和各種損耗(絕緣材料的介質(zhì)損耗、磁感應的渦流損耗、架空線(xiàn)的電暈損耗等),輸送同樣功率交流電所用導線(xiàn)截面積大于或等于直流輸電所用導線(xiàn)的截面積的1.33倍.因此,直流輸電所用的線(xiàn)材幾乎只有交流輸電的一半.同時(shí),直流輸電桿塔結構也比同容量的三相交流輸電簡(jiǎn)單,線(xiàn)路走廊占地面積也少.
?、谠陔娎|輸電線(xiàn)路中,直流輸電沒(méi)有電容電流產(chǎn)生,而交流輸電線(xiàn)路存在電容電流,引起損耗.
在一些特殊場(chǎng)合,必須用電纜輸電.例如高壓輸電線(xiàn)經(jīng)過(guò)大城市時(shí),采用地下電纜;輸電線(xiàn)經(jīng)過(guò)海峽時(shí),要用海底電纜.由于電纜芯線(xiàn)與大地之間構成同軸電容器,在交流高壓輸線(xiàn)路中,空載電容電流極為可觀(guān).一條200kV的電纜,每千米的電容約為0.2μF,每千米需供給充電功率約3×103kw,在每千米輸電線(xiàn)路上,每年就要耗電2.6×107kw·h.而在直流輸電中,由于電壓波動(dòng)很小,基本上沒(méi)有電容電流加在電纜上.
?、壑绷鬏旊姇r(shí),其兩側交流系統不需同步運行,而交流輸電必須同步運行.交流遠距離輸電時(shí),電流的相位在交流輸電系統的兩端會(huì )產(chǎn)生顯著(zhù)的相位差;并網(wǎng)的各系統交流電的頻率雖然規定統一為50HZ,但實(shí)際上常產(chǎn)生波動(dòng).這兩種因素引起交流系統不能同步運行,需要用復雜龐大的補償系統和綜合性很強的技術(shù)加以調整,否則就可能在設備中形成強大的循環(huán)電流損壞設備,或造成不同步運行的停電事故.在技術(shù)不發(fā)達的國家里,交流輸電距離一般不超過(guò)300km而直流輸電線(xiàn)路互連時(shí),它兩端的交流電網(wǎng)可以用各自的頻率和相位運行,不需進(jìn)行同步調整.
?、苤绷鬏旊姲l(fā)生故障的損失比交流輸電?。畠蓚€(gè)交流系統若用交流線(xiàn)路互連,則當一側系統發(fā)生短路時(shí),另一側要向故障一側輸送短路電流.因此使兩側系統原有開(kāi)關(guān)切斷短路電流的能力受到威脅,需要更換開(kāi)關(guān).而直流輸電中,由于采用可控硅裝置,電路功率能迅速、方便地進(jìn)行調節,直流輸電線(xiàn)路上基本上不向發(fā)生短路的交流系統輸送短路電流,故障側交流系統的短路電流與沒(méi)有互連時(shí)一樣.因此不必更換兩側原有開(kāi)關(guān)及載流設備.
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