換流站與變電站為何采用高壓直流輸電(編輯修改稿)
2025-07-22 14:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 其它相關(guān)變電站還裝有防雷設(shè)備，主要有避雷針和避雷器。避雷針是為了防止變電站遭受直接雷擊將雷電對(duì)其自身放電把雷電流引入大地。在變電站附近的線路上落雷時(shí)雷電波會(huì)沿導(dǎo)線進(jìn)入變電站，產(chǎn)生過電壓。另外，斷路器操作等也會(huì)引起過電壓。避雷器的作用是當(dāng)過電壓超過一定限值時(shí)，自動(dòng)對(duì)地放電降低電壓保護(hù)設(shè)備放電后又迅速自動(dòng)滅弧，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。目前，使用最多的是氧化鋅避雷器。4. 為什么采用高壓直流輸電？追溯歷史，最初采用的輸電方式是直流輸電，于1874年出現(xiàn)于俄國(guó)。當(dāng)時(shí)輸電電壓僅100V。隨著直流發(fā)電機(jī)制造技術(shù)的提高，到1885年，直流輸電電壓已提高到6000V。但要進(jìn)一步提高大功率直流發(fā)電機(jī)的額定電壓，存在著絕緣等一系列技術(shù)困難。由于不能直接給直流電升壓，輸電距離受到極大的限制，不能滿足輸送容量增長(zhǎng)和輸電距離增加的要求。19世紀(jì)80年代末，人類發(fā)明了三相交流發(fā)電機(jī)和變壓器。1891年，世界上第一個(gè)三相交流電廠在德國(guó)竣工。此后，交流輸電普遍代替了直流輸電。隨著電力系統(tǒng)的迅速擴(kuò)大，輸電功率和輸電距離的進(jìn)一步增加，交流輸電遇到了一系列技術(shù)困難。大功率換流器（整流和逆變）的研究成功，為高壓直流輸電突破了技術(shù)上的障礙，直流輸電重新受到人們的重視。1933年，美國(guó)通用電器公司為布爾德壩樞紐工程設(shè)計(jì)出高壓直流輸電裝置；1954年，建起了世界上第一條遠(yuǎn)距離高壓直流輸電工程。之后，直流輸電在世界上得到了較快發(fā)展，現(xiàn)在直流輸電工程的電壓等級(jí)大多為177。275～177。500kV，投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的直流工程最高電壓等級(jí)為177。600kV（巴西伊泰普工程），我國(guó)計(jì)劃在西南水電送出的直流工程中采用177。800kV電壓等級(jí)。在現(xiàn)代直流輸電系統(tǒng)中，只有輸電環(huán)節(jié)是直流電，發(fā)電系統(tǒng)和用電系統(tǒng)仍然是交流電。在輸電線路的送端，交流系統(tǒng)的交流電經(jīng)換流站內(nèi)的換流變壓器送到整流器，將高壓交流電變?yōu)楦邏褐绷麟姾笏腿胫绷鬏旊娋€路。直流電通過輸電線路送到受端換流站內(nèi)的逆變器，將高壓直流電又變?yōu)楦邏航涣麟?，再?jīng)過換流變壓器將電能輸送到交流系統(tǒng)。在直流輸電系統(tǒng)中，通過控制換流器，可以使其工作于整流或逆變狀態(tài)。我國(guó)目前建成的高壓直流輸電工程均為兩端直流輸電系統(tǒng)。兩端直流輸電系統(tǒng)主要由整流站、逆變站和輸電線路三部分組成。兩端直流輸電系統(tǒng)可以采用雙極和單極兩種運(yùn)行方式。在雙極運(yùn)行方式中，利用正負(fù)兩極導(dǎo)線和兩端換流站的正負(fù)極相連，構(gòu)成直流側(cè)的閉環(huán)回路。兩端接地極所形成的大地回路可作為輸電系統(tǒng)的備用導(dǎo)線。正常運(yùn)行時(shí)，直流電流的路徑為正負(fù)兩根極導(dǎo)線。實(shí)際上，它們是由兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的單極大地回路系統(tǒng)構(gòu)成。正負(fù)兩極在地中的電流方向相反，地中電流為兩極電流之差。兩極電流之差形成的電流為不平衡電流，由接地極導(dǎo)引入地。在雙極運(yùn)行時(shí)，不平衡電流一般控制在額定電流的1%之內(nèi)。單極運(yùn)行方式又分為單極金屬返回和單極大地返回兩種運(yùn)行方式。在單極金屬返回運(yùn)行方式中，利用兩根導(dǎo)線構(gòu)成直流側(cè)的單極回路，直流線路中的一根導(dǎo)線用
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