60) Линии электропередачи постоянного тока

Преимущества линий электропередач постоянного тока состоят в следующем:

1. Предел передаваемой мощности по линии не зависит от ее длины и значительно больше, чем у линий электропередач переменного тока;

2. Снимается понятие предела по статической устойчивости, характерные для воздушных линий электропередачи переменного тока;

3. Энергосистемы, связанные воздушные линии электропередачи постоянного тока могут работать несинхронно или с различными частотами;

4. Требуется лишь два провода вместо трех или даже один, если использовать в качестве второго землю.

Схема инверторной подстанции принципиально не отличается от схемы выпрямительной подстанции, так как выпрямители обратимы. Единственное отличие состоит в том, что на инверторной подстанции приходится устанавливать компенсирующие устройства, конденсаторы, либо синхронные компенсаторы для выдачи инверторам реактивной мощности, которая составляет около 50... 60% передаваемой активной мощности. Средние точки обоих преобразовательных подстанций в биполярной передаче заземлены, а полюсы изолированы. Напряжение полюса UП равно напряжению между полюсом и землей. Передача может быть разделена на две независимые полуцепи. В нормальном режиме при равных точках в полуцепях ток через землю близок к нулю. Обе полуцепи передачи могут работать автономно и в случае аварии одного полюса половина мощности может передаваться по другому полюсу с возвратом через землю. При аварии одного полюса или одной полуцепи вторая полуцепь может работать по униполярной схеме.

В униполярной передаче заземлен один из полюсов и имеется один провод, изолированный от земли. Второй провод либо заземлен с двух сторон передачи, либо отсутствует. Такой заземленный второй провод применяется в тех случаях, когда недопустимо применение тока в земле.Униполярные схемы применяются для передачи небольших мощностей до 100... 200МВт на небольшие расстояния. Большие мощности на большие расстояния целесообразно передавать по биполярным схемам. Преобразовательные подстанции из-за сложного и дорогостоящего оборудования очень увеличивают стоимость передач постоянного тока. В тоже время сама линия постоянного тока стоит дешевле, чем линия переменного тока, из-за меньшего количества проводов, изоляторов, линейной арматуры и более легких опор. Пропускная способность мощности линии постоянного тока определяется значением и разностью напряжений по концам линии, ограничивается активными сопротивлениями линиями и концевых устройств, а также мощностью преобразовательных подстанций. Однако пропускная способность мощности линии постоянного тока значительно больше, чем у линии переменного тока. Основная область применения линий постоянного тока - передача больших мощностей на дальние расстояния. Недостатки: 1. Необходимость сооружения сложных концевых подстанций с большим числом преобразователей напряжения и вспомогательной аппаратуры. Известно, что выпрямители и инверторы сильно искажают форму кривой напряжения на стороне переменного тока. Поэтому приходится ставить мощные сглаживающие устройства, что значительно снижает надежность. 2. Отбор мощности от линии постоянного тока пока затруднителен. 3. В линиях постоянного тока требуется, чтобы перед включением были примерно одинаковыми полярность и напряжения по обоим концам. Таким образом, возможно сделать вывод, что из-за больших затрат к0 (рис.3) строительство линий электропередач постоянного тока (кривая 2) становится экономически целесообразным только при больших расстояниях равных примерно 1000... 1200 км (точка m). Рис. 3. Зависимость капитальных затрат к от длины линии l для переменного тока - 1 и для постоянного