uadepe.ru

Лінії електропередачі постійного струму

Ліній електропередач постійного струмуПереваги ліній електропередач постійного струму складаються в наступному:

1. Межа переданої потужності по лінії не залежить від її довжини і істотно більше, ніж у ліній електропередач змінного струму-

2. Знімається поняття межі по статичній стійкості, відповідні для повітряних ліній електропередачі змінного струму-

3. Енергосистеми, пов`язані повітряні лінії електропередачі постійного струму можуть працювати несинхронно або з різними частотамі-

4. Потрібно лише два дроти замість 3-х або навіть один, якщо використовувати в якості другого землю.

На рис. 1. приведена схема передачі постійного струму, здійснена по біполярної схемою ( «два полюси - земля»).

На цьому малюнку UD і UZ, перетворюючі (випрямна і інвекторний) подстанціі- L - реактор або фільтр для зменшення впливу великих гармонік, пульсації напруги і аварійних токов- Rл-опір смуги-G, Т - генератори і трансформатори.

Вироблення і споживання електроенергії здійснюється на змінному струмі.

Схема передачі незмінного струму в післяаварійний режимі

Рис.1. Схема передачі незмінного струму в післяаварійний режимі

Головні елементи смуги незмінного струму:

1. Керовані високовольтні випрямлячі з яких збирається схема перетворювальної підстанції.

2. Керовані високовольтні інвертори, з їх також збирається схема перетворювальної підстанції.

Схема инверторной підстанції принципово не відрізняється від схеми випрямної підстанції, тому що випрямлячі оборотні. Єдина відмінність полягає в тому, що на инверторной підстанції доводиться встановлювати пристрої, що компенсують, конденсатори, або синхронні компенсатори для видачі інверторів реактивної потужності, яка становить близько 50 ... 60% переданої активної потужності.



Середні точки обох перетворювальних підстанцій в біполярної передачі заземлені, а полюси ізольовані.

Напруга полюса UП дорівнює напрузі між полюсом і землею. Наприклад, на передачу енергії Волгоград - Донбас напруга полюса щодо землі +400 кВ, а другого - 400 кВ. Напруга Ud між полюсами 800 кВ. Передача може бути розбита на дві незалежні полуцепі. У звичайному режимі при рівних точках в полуцепях струм через землю близький до нуля. Обидві полуцепі передачі можуть працювати автономно і в разі аварії 1-го полюса половина потужності може передаватися по іншому полюса з поверненням через землю.

При аварії 1-го полюса або однієї полуцепі 2-а полуцепь може працювати по уніполярної схемою.

Схема передачі незмінного струму в післяаварійний режимі

Мал. 2. Схема передачі незмінного струму в післяаварійний режимі

У уніполярної передачі заземлений один з полюсів і є один провід, ізольований від землі. 2-ий провід або заземлений з 2-ух сторін передачі, або відсутня. Такий заземлений 2-ий провід застосовується в тих випадках, коли неприпустимо застосування струму в землі (наприклад, при вводах в великі міста). Зазвичай, одна ланцюг уніполярної передачі може складатися з 1-го проводу і землі, а біполярна - з 2-ух проводів. Описано досвід довгого пропускання незмінного струму через землю до 1200 А.

Уніполярні схеми використовуються для передачі маленьких потужностей до 100 ... 200МВт на невеликі відстані. Величезні потужності на величезні відстані доцільно передавати по біполярним схемами.

Перетворювальні підстанції через накладного і трудомісткого обладнання дуже нарощують ціна передач незмінного струму. У той же час сама лінія незмінного струму коштує дешевше, ніж лінія змінного струму, через найменшої кількості проводів, ізоляторів, лінійної арматури і більше легких опор.

Пропускна здатність потужності смуги незмінного струму визначається значенням і різницею напруг по кінцях смуги, обмежується активними опорами лініями і кінцевих пристроїв, також потужністю перетворювальних підстанцій.

Але пропускна здатність потужності смуги незмінного струму істотно більше, ніж у смуги змінного струму.

Повна потужність біполярної передачі смуги Волгоград - Донбас напругою Ud = 800 кВ становить 720 МВт. Введена в експлуатацію найбільша в світі лінія Екібастуз - Центр з UП = ± 750 кВ, напругою між полюсами Ud = 1500 кВ і довжиною 2500 км. Пропускна здатність потужності може бути доведена до 6000 МВт.

Основна сферу застосування ліній незмінного струму - передача величезних потужностей на далекі відстані. Але особливі характеристики цих ліній дозволяють з успіхом використовувати їх і в інших випадках. Наприклад, смуги незмінного струму виявляються дієвими при необхідності схрещення морських проток, також зв`язку несинхронних систем або систем, що працюють з різною частотою (так звані вставки постійного струму).

Разом з лініями незмінного струму високої і надвисокої напруги в військовій справі використовуються і смуги незмінного струму малого і середнього напруги.

Широкого розповсюдження набули наступні напруги: малі напруги - 6, 12, 24, 36,48, 60 вольт, середні напруги - 110, 220, 400 вольт.

Для всіх напруг смуги незмінного струму мають наступні плюси:

1. Вони не вимагають розрахунку стійкості.

2. Напруга в таких лініях більш помірковано, тому що в сталому режимі вони не генерують реактивної потужності.

3. Конструкції ліній незмінного струму простіше, ніж змінного: менше число гірлянд ізоляторів, найменша витрата металу.

4. Напрямок потоку потужності можна змінювати (реверсивні смуги).

недоліки:

1. Необхідність спорудження складних кінцевих підстанцій з величезним числом перетворювачів напруги і допоміжної апаратури. Зрозуміло, що випрямлячі і інвертори дуже спотворюють форму кривої напруги на стороні змінного струму. Тому доводиться ставити масивні згладжують пристрої, що істотно знижує надійність.

2. Відбір потужності від смуги незмінного струму поки скрутний.

3. У лініях незмінного струму потрібно, щоб перед включенням були приблизно однаковими полярність і напруги по обох кінцях.

Таким чином, може бути прийти до висновку, що через величезні витрат до0 (рис.3) будівництво ліній електропередач постійного струму (крива 2) стає економічно доцільним тільки при величезних відстанях рівних приблизно 1000 ... 1200 км (точка m).

Залежність серйозних витрат до від довжини смуги l для змінного струму - 1 і для постійного струму - 2

Мал. 3. Залежність серйозних витрат до від довжини смуги l для змінного струму - 1 і для постійного струму - 2

І. І. Мещеряков

Поділися в соціальних мережах:


Схожі