Redes vir die gebruik van wisselstroom vir langafstandse kragoorsending

Historiese ontwikkelingsfaktor

Vroeë kragstelsels was gedomineer deur wisselstroom: In die vroeë dae van kragstelselontwikkeling was alterneerder- en transformertegnologie relatief volwasse en maklik om te vervaardig.

AC-stelsels kan maklik die spantingvlak deur 'n transformer verander om hoëspanningsowerdra te bereik om lynverliese te verminder. Daarom is AC-owerdraiding in die vroeë dae wyd gebruik en het 'n groot kragnetstelsel gevorm.

Tegniese oorwegings

Voordelige aspekte van transformers in AC-stelsels

AC-owerdra kan maklik op- of afgevoer word deur transformers. By die kragopwekkingseinde word die uitsetspanting van die generator verhoog om die stroom te verminder en die kragverlies op die lyn te verminder. By die kragaanvoereinde word die spanting deur 'n transformer verlaag tot 'n vlak wat geskik is vir die gebruiker. Die huidige DC-transformertegnologie is relatief kompleks en kosbaar, en dit is moeilik om die spanting so flexibel as AC-transformers by langafstandowerdra te verander.

Reaktiewe kragkomposisie

Reaktiewe kragkomposisie kan maklik in 'n AC-stelsel uitgevoer word. Reaktiewe krag is die energie nodig om elektriese en magnetiese velde in 'n kragstelsel te handhaaf, maar dit doen geen werk buite die stelsel nie. By langafstandowerdra word 'n groot hoeveelheid reaktiewe krag gegenereer weens die induktansie- en kapasitief-efekte van die lyn.

Deur reaktiewe kragkomposisie-toerusting in transformastations te installeer, kan die kragfaktor van die stelsel verbeter word, en die lynverliese en spantingsfluktuasies kan verminder word. In teenstelling, is reaktiewe kragbeheer in HVDC-stelsels relatief kompleks en vereis spesialisasietoerusting om te kompanseer.

Netwerkinterkonneksie

Die meeste bestaande kragstelsels is AC-kragnette, en interkonneksie tussen AC-stelsels is relatief maklik. Deur transformers en skakeletoerusting kan die verbindings en kraguitruil van AC-kragnette in verskillende areas en verskillende spantingsvlakke bewerkstellig word, en die betroubaarheid en stabiliteit van kragnette verbeter word.

Interkonneksie tussen DC-owerdra-stelsels en AC-stelsels moet deur 'n omvormerstation gekonverteer word, wat moeilik en kostbaar is. In grootskale kragnette maak die interkonneksie van AC-stelsels kragverdeling en hulpbronverskyn meer flexibel.

Ekonomiese koste-aspek

Toerustingskoste

Tans is AC-owerdra-toerusting soos transformers, skakele, snykers en ander tegnologieë volwasse, en die vervaardigingskoste is relatief laag. Die toerusting van 'n omvormerstation in 'n DC-owerdra-stelsel is kompleks, insluitend omvormervalve, DC-filters, platgolfreaktore, ens., en die koste is duur.

Byvoorbeeld, die koste van die bou van 'n HVDC-omvormerstation kan tye meer wees as dié van 'n ekwivalente AC-transformastation.

Onderhoudskoste

Na langtermyn-ontwikkeling en -toepassing van AC-owerdra-toerusting is onderhoudstegnologie relatief volwasse en die onderhoudskoste laag. Die toerustingonderhoudseise van DC-owerdra-stelsels is hoog, wat professionele tegnici en spesiale toetsapparatuur benodig, en die onderhoudskoste is hoog.

Toepassing

• Langafstand, grootkapasiteitsoverdra: Vir langafstand (meer as 'n paar honderd kilometer), grootkapasiteitsoverdra-behoeftes, is die lynverlies van HVDC-owerdra relatief laag. Omdat DC-owerdra nie die induktansie- en kapasitief-efekte van AC-owerdra het nie, is daar geen reaktiewe kragprobleem nie.

• Subseekebalk-owerdra: By subseekebalk-owerdra veroorsaak die kapasitiewe stroom van 'n AC-kebalk baie verlies en spantingsverhoging, en 'n DC-kebalk het hierdie probleem nie, dus het hoëspannings DC-subseekebalk-owerdra 'n groot voordeel.