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为什么超高压传输用直流电比交流电好?

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:1863    更新时间:2022-02-27
首先我们给朋友们普及一下为什么要进行高压输电,然后再说说直流超高压输电要比交流超高压输电好的原因。
在供电线路中用高压或者超高压输电的原因
朋友们都知道在我们国家大量丰富的矿产资源大部分都集中在我国西部地区,尤其是用来发电的资源,比如煤炭。水利资源等。由于西部地区地广人稀,工业相对比较少,这意味着西部地区所用的民用电和工业用电需求量不是很大。下面我们看一张图片,这张图片所绘制的一条线叫胡焕庸线,他是我国地理学家胡焕庸提出的划分我国人口密度的对比线,最初称“瑷珲—腾冲线”,在这条线的右边有较多的经济发达区域,比如环渤海地区、长三角地区和珠三角地区,在这些地区有这稠密的居住人口和众多的工厂企业,这就意味着在这些地方民用电和工业用电需求量非常大。
这些地区每年就用掉了全国总发电量的三分之一,比较遗憾的是在这条线的以东地区它的发电资源比较匮乏,为了解决这一矛盾,我国提出了更经济、更合理和更环保的“西电东输”策略,在这条策略下我国建立了三条输电通道,分为北部、中部和南部,每条通道的距离可达到1000公里到4000公里不等,这么长的距离,究竟采用什么方法输送电能呢?我们知道连接起发电端和用电端的是输电环节,电厂发出的电能通过传输线路输送到用电端,在用电端一般有工业用电和民用电两类,我们先说说输电环节吧。 
我们知道要想使发出的电都被用电端所用,输电环节尽量没有损耗,就需要采用高压输电,我们中学就学过P=UI这个式子,P代表电功率,U是电压,I是电流强度,我们知道发电厂发出的电功率是恒定的,它是由发电机组的装机容量决定的,在P一定的情况下,提高了输电电压就意味着电流减小,我们根据焦耳定律Q=I2Rt可知,电流减小就可以减小发热损耗,当电流减小一半时,输电的损耗就会降低四分之一。因此高压输电是一个很好的办法,要比“西煤东送”更节约环保。
 
如果输送距离非常远的话,使用高压输电减小损耗就更明显了,输电电压越高,损耗就越小,因此在长距离的输电过程中采用的都是高压输电方式。

各种规格电压与传输距离的关系 

超高压直流输电比交流好的原因

下面我们说一说第二个问题,超高压输电为什么用直流比交流好。我们知道直流输电首先要有交流变成直流的环节,然后才能是直流输电线路,到达目的地后,还需要把直流再变成交流。下面我从安全、可靠、优质和经济等几个方面来说说超高压直流输电的好处。首先从经济方面来说超高压直流输电线路造价低,对于高压架空线路来说,交流要用三根导线而直流只需要两根,如果以大地作为回路时,可以用一根导线,能节省大量的导线金属。另外还有高压直流输电要比交流输电的损耗小,因为直流输电没有感抗和容抗的无功损耗,也没有交流电的集肤效应,导线的截面积利用的比较充分。
 
其次,从安全方面讲,直流电更容易,因为在同样是一样的有效值电压下,交流电的最大值是√2倍的有效值,而直流电仍然是同样的电压,因此绝缘比较容易。另外高压直流输电系统要比高压交流输电系统稳定,因为直流输电没有电抗,直流输电的输送容量和距离可同步运行。
输电电压和距离的关系 
最后,直流高压输电在限制短路电流和调节快捷方面要比交流输电有很大的优越性,总之直流输电在安全可靠、优质和经济等方面都比交流输电更胜一筹。我们知道,我国将330KV以上的电压称为超高压,将1000KV以上的称为特高压。随着我国输电技术的不断进步,我国的特高压技术在全球处于领先地位,我国使用的特高压技术标准已经成为在全球电力行业标准,其特高压直流输电技术已经称为新时代的一张国家名片了。

Tags:超高压传输,直流电,输电  
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