換流站與變電站為何采用高壓直流輸電-文庫(kù)吧資料
2025-07-01 14:29本頁(yè)面
【正文】 線制，與采用三線制三相交流輸電相比，在輸電線路導(dǎo)線截面和電流密度相同的條件下，若不考慮趨膚效應(yīng)，輸送相同的電功率，輸電線和絕緣材料可節(jié)省約1／3。高壓直流輸電與交流輸電相比，具有諸多優(yōu)點(diǎn)： 高壓直流輸電具有明顯的經(jīng)濟(jì)性。在單極大地返回運(yùn)行方式中，利用一根或兩根導(dǎo)線和大地構(gòu)成直流側(cè)的單極回路。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)線用作正或負(fù)極導(dǎo)線，另一根用作金屬返回線。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)。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。正常運(yùn)行時(shí)，直流電流的路徑為正負(fù)兩根極導(dǎo)線。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。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)。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。800kV電壓等級(jí)。500kV，投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的直流工程最高電壓等級(jí)為177。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。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。此后，交流輸電普遍代替了直流輸電。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。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。當(dāng)時(shí)輸電電壓僅100V。目前，使用最多的是氧化鋅避雷器。另外，斷路器操作等也會(huì)引起過電壓。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。目前，它的缺點(diǎn)是價(jià)格貴，制造和檢修工藝要求高。它把斷路器、隔離開關(guān)、母線、接地開關(guān)、互感器、出線套管或電纜終端頭等分別裝在各自密封間中集中組成一個(gè)整體外殼充以六氟化硫氣體作為絕緣介質(zhì)。負(fù)荷開關(guān)能在正常運(yùn)行時(shí)斷開負(fù)荷電流沒有斷開故障電流的能力，一般與高壓熔斷絲配合用于10kV及以上電壓且不經(jīng)常操作的變壓器或出線上。在停電時(shí)應(yīng)先拉斷路器后拉隔離開關(guān)，送電時(shí)應(yīng)先合隔離開關(guān)后合斷路器。隔離開關(guān)（刀閘)的主要作用是在設(shè)備或線路檢修時(shí)隔離電壓，以保證安全。斷路器在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下用來合上和斷開電路故障時(shí)在繼電保護(hù)裝置控制下自動(dòng)把故障設(shè)備和線路斷開，還可以有自動(dòng)重合閘功能。開關(guān)設(shè)備。在額定運(yùn)行情況下電壓互感器二次電壓為l00V，電流互感器二次電流為5A或1A。電壓互感器和電流互感器。按分接頭切換方式變壓器有帶負(fù)荷有載調(diào)壓變壓器和無負(fù)荷無載調(diào)壓變壓器。變壓器的電壓需與電力系統(tǒng)的電壓相適應(yīng)。變壓器按其作用可分為升壓變壓器和降壓變壓器。 工作原理變壓器是變電站的主要設(shè)備，分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器即高、低壓每相共用一個(gè)繞組，從高壓繞組中間抽出一個(gè)頭作為低
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