換流站與變電站為何采用高壓直流輸電-閱讀頁
2025-07-10 14:29本頁面
【正文】 換流變壓器將電能輸送到交流系統(tǒng)。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)可以采用雙極和單極兩種運(yùn)行方式。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。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。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。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。在此運(yùn)行方式中，地中無電流通過。在該運(yùn)行方式中，兩端換流站均需接地，大地作為一根導(dǎo)線，通過接地極入地的電流即為直流輸電工程的運(yùn)行電流。輸送相同功率時(shí)，直流輸電線路所用線材僅為交流輸電的1/2～2/3。如果考慮到趨膚效應(yīng)和各種損耗。另外，直流輸電線路的桿塔結(jié)構(gòu)也比同容量的三相交流輸電線路的簡(jiǎn)單，線路走廊占地面積也大幅減少。如果把交流輸電和直流輸電兩種輸電方式在輸送一定功率時(shí)，所需的費(fèi)用和輸電距離之間的關(guān)系繪成曲線，兩曲線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是等價(jià)距離。在一些特殊場(chǎng)合，如輸電線路經(jīng)過海峽時(shí)，必須采用電纜。而在直流輸電線路中，由于電壓波動(dòng)很小，基本上沒有電容電流加在電纜上。采用遠(yuǎn)距離交流輸電時(shí)，交流輸電系統(tǒng)兩端電流的相位存在顯著差異；并網(wǎng)的各子系統(tǒng)交流電的頻率雖然規(guī)定為50Hz，但實(shí)際上常產(chǎn)生波動(dòng)。采用直流輸電線路將兩個(gè)交流系統(tǒng)互連時(shí)，其兩端的交流電網(wǎng)可以按各自的頻率和相位運(yùn)行，不需進(jìn)行同步調(diào)整。兩個(gè)交流系統(tǒng)若用交流線路互連，則當(dāng)一側(cè)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，另一側(cè)要向故障側(cè)輸送短路電流。若用直流輸電將兩個(gè)交流系統(tǒng)互連，由于采用可控硅裝置，電路功率能迅速、方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)，直流輸電線路向發(fā)生短路的交流系統(tǒng)輸送的短路電流不大，故障側(cè)交流系統(tǒng)的短路電流與沒有互連時(shí)幾乎一樣。 在高壓直流輸電工程中，各極是獨(dú)立調(diào)節(jié)和工作的，彼此沒有影響。但在交流輸電線路中，任一相發(fā)生永久性故障，必須全線停電。 若要實(shí)現(xiàn)多端輸電，技術(shù)比較復(fù)雜。而采用交流輸電系統(tǒng)便于向多端輸電。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。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)楦邏航涣麟姡俳?jīng)過換流變壓器將電能輸送到交流系統(tǒng)。也可認(rèn)為是模擬圖。變電站的一次接線用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置（GIS）的全部組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為電站39。也可認(rèn)為是模擬圖。一次設(shè)備是指直接進(jìn)行電能的生產(chǎn)、輸送、分配的電氣設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、架空線路、電力電纜、斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器等。要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，除了一次設(shè)備外，還必須有相應(yīng)的二次設(shè)備。由二次設(shè)備按一定要求構(gòu)成的電路稱為二次接線或二次回路。描述二次回路的圖紙就稱為二次接線圖或二次回路圖。即使一次設(shè)備正常運(yùn)行，一旦二次設(shè)備出現(xiàn)異常，也將導(dǎo)致嚴(yán)重后果。所以，二次設(shè)備雖然沒有直接參與電能的生產(chǎn)過程，但其作用不可忽視，在自動(dòng)化水平較高的大型發(fā)電廠、變電站中這一點(diǎn)尤
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