簡單來說,,交流電比直流電更容易管理。/ y2 t. t: O Q0 B
0 h: k/ g. Z% z電的使用和發(fā)展可以分為三個階段: & |2 K- ], d: I
1,、 直流輸電階段 :發(fā)電,、輸電和用電均為直流電 " X' n% ]( \4 k. }6 V* w
主張采用直流輸電 :愛迪生、開爾文 ! a$ z2 ]% W& p7 J. v X6 R* n
主張采用交流輸電 :威斯汀豪斯,、費朗蒂
" {; c4 s B6 l9 |8 q, Z1882年在德國建成的57km向慕尼黑國際展覽會送電的是直流輸電線路(2kV,,1.5kW)。 / }# s& @: ~5 E4 A: z; t) t* L
6 V2 Y. @; \$ J+ ~2 C2 W- c" T! s2,、交流輸電階段 :發(fā)電,、輸電和用電均為交流電 3 o ?4 C) Z7 S# Z8 t
原因:遠距離送電→減少輸電線路中電能的損失→改變電壓→交流輸電 1888年,,由費朗蒂設計的倫敦泰晤士河畔的大型交流電站開始輸電。 ! A! @ S D" a9 j8 T5 P
隨著三相交流發(fā)電機,,感應電動機和變壓器的迅速發(fā)展,,發(fā)電和用電領域很快被交流電所取代。
) Z3 K) {% R& d2 k) |同時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。 5 m1 W5 y; I5 | ~# F) g
4 J; ^4 `( c& M- D3 d3,、交直流輸電并存階段 :發(fā)電和用電為交流電輸電為直流 8 f( D; k2 Y$ m0 Q$ M6 a
并不是簡單地恢復到愛迪生時代的那種直流輸電,。 . i% I& i( Y7 [$ ^" z. x+ ?; X8 t" X
發(fā)電站發(fā)出的電和用戶用的電仍然是交流電,只是在遠距離輸電中,,采用換流設備,,把交流高壓變成直流高壓。 4 P( H# Z8 W% m$ v6 `. M
目的:為了解決交流輸電存在的問題,,尋求更合理的輸電方式,。 : P9 E6 d/ _4 e3 q$ p- d
+ G4 }3 t' N! ]3 N% w) O
7 C3 A! g2 f& Q2 w) f我國直流輸電現(xiàn)狀: 7 l9 ]7 G3 U& h* ~
① 早在50年代初,派人去學習蘇聯(lián)的高壓汞弧閥設計制造,。
4 P" |7 L8 N% A1978年上海投運一條31kV,、150A、送電電纜長9km的直流輸電試驗線,,累計運行2300h,。
2 ^0 X# r; Y9 y) h- H② 舟山直流輸電工程 ,1989年9月1日通過了國家鑒定,,并正式投入運行,。
6 p" i9 _" \8 u r: `+ p( D5 F" E③ 1984年10月國家批準建設葛洲壩至上海直流輸電工程,于1989年投入運行,。 # z$ k) F5 }: d3 }! r7 @6 Y6 p; q$ I* I
④ 天廣500kV直流輸電工程,2000年12月底單極投產,,2001年6月26日雙極投產,。
5 ~7 I6 w2 j& o9 y8 }⑤ 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890km,,2002年單極投運,2003年雙極投運,。 & R. R3 v6 L0 W' r* A
線路采用ASCR-720/50四分裂導線,,是我國采用截面最大的導線。隨線架設OPGW復合地線光纜一條 ,。 . D8 s3 w5 Z) \6 P4 w1 u' V, m
⑥ “十五”期間安排了7項直流輸電工程,。 + y ~9 D, B5 v- x: d& s
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,;
- x6 o5 [. B: b& A5 l稍后開工的還有三峽至上海練塘±500kV工程,;
" y0 c9 N2 [. Q: G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),、東北至華北項目。
0 ?, [; K. |9 X6 {⑦ 國家電力公司部署了“西電東送,、南北互聯(lián),、全國聯(lián)網(wǎng)”的方針。 : V3 D* t: z9 {" M: t Z
全國互聯(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)間多點互聯(lián),縱向通道聯(lián)系較為緊密的全國互聯(lián)電網(wǎng)格局,。 / U1 D: x8 n$ ?2 q1 `
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)號角的吹響,預計今后十幾年內直流輸電項目不少,。 3 t: [& ]/ x) q2 `. H
我國采用的直流輸電類型:
; _0 B. h4 k. G①超過30km左右的水下電纜,。 5 F# |" T3 R7 i- e2 j
②兩個交流系統(tǒng)之間的異步聯(lián)接。
; i+ C( N$ N U1 F1 ?2 C+ ~0 [③大容量遠距離架空線輸電,。 & p- i/ e. W6 x; }
高壓直流輸電運行特性及其與交流輸電的比較: & J7 m/ [7 x ~3 c/ S
① 功率傳輸特性:交流輸電考慮穩(wěn)定問題,; 1 H y3 j) t# X% g3 r0 a/ H
直流輸電沒有相位和功角,當然也就不存在穩(wěn)定問題,,這是直流輸電的重要特點,,也是它的一大優(yōu)勢。
: l/ h' P# @2 U, b4 R* D② 線路故障時的自防護能力:對于占線路故障80%~90%的單相(或單極)瞬時接地而言,,直流比之交流具有響應塊,、恢復時間短、不受穩(wěn)定制約,、可多次再啟動和降壓運行來創(chuàng)造消除故障恢復正常運行條件等多方面優(yōu)點,。 * Z# Z O8 D) s0 N" q& H5 Q2 u h
③ 過負荷能力。 4 U) {0 q! U" _5 N
總的來說,,就過負荷能力而言,,交流有更大的靈活性,,直流如果需要具有更大的過負荷能力,則必須在設備選型時要預先考慮,,此時需要增加投資,。
- R! u$ J! d h7 }④ 利用直流輸電調節(jié)作用能提高交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 3 `' y$ R. F: I( b" v
⑤ 潮流和功率控制,。
7 D. T' r8 k& u⑥ 短路容量,。 8 U, ~. O8 {2 G& l3 }
⑦ 調度管理。
: ]9 c( R. l l% Y7 M⑧ 線路走廊,。
3 G! g1 k0 Q. z& S+ {直流輸電的不足:
7 H5 }3 e! T3 n) \2 h①直流斷路器的費用高,;
; W/ i6 ~; n3 k②不能用變壓器來改變電壓等級; - j/ n1 W# q6 Z- z/ M* Y% v6 [! w& e
③換流設備的費用高,; m: Y5 k3 U, K$ `
④由于產生諧波,,需要交流和直流濾波器,從而增加了換流站的費用,;
. x: s5 \# r$ L) R⑤控制復雜,。 {) X* Y' u0 O' D0 T& Q8 s
交直流輸電的經濟性比較: % ^& j: c, Z5 B# M( M5 e
Ø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,,距離的增加,只與線路造價有關,。
/ g6 z* K" G+ w$ C對于交流輸電方式,,輸電距離不單影響線路投資,同時也影響變電部分投資,;
8 U% I* q) ^# l5 V7 sØ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,; 0 \9 z8 V: F1 @, E x" k% C: F
Ø直流輸電功率損失比交流輸電小得多,; 5 X) Q' g9 z% e* p$ n
Ø當輸送功率增大時,直流輸電可以采取提高電壓,、加大導線截面的辦法,,交流輸電則往往只好增加回路數(shù)。
6 E" C0 i6 I ^5 G) h直流換流站的造價遠高于交流輸電的,,而直流輸電線路的造價則明顯低于交流輸電線路的。
; B- i% o) H# M/ |3 R同時,,直流輸電的網(wǎng)損又比交流的小得多,。
; u4 c4 ~; O2 b, F2 ~1 Z9 n因此,隨著輸電距離的改變,,交,、直流兩種輸電方式的造價和總費用將相應作增減變化,。
' R; [5 q' D) S) e/ s0 h/ |3 l' B在某一輸電距離下,兩者總費用相等,,達一距離稱為等價距離,。 % A, R5 d( x6 Q0 w6 l
這是一個重要的工程初估數(shù)據(jù)。超過這一距離時,,采用直流有利,;小于這一距離時,采用交流有利,。
9 J3 y: X; N; q# T4 B |