직류 전선

직류 전송 라인의 장점은 다음과 같습니다.

1. 라인을 따라 전송되는 전력의 한계는 길이에 의존하지 않으며 교류 전력선보다 훨씬 큽니다.

2. 가공 AC 송전선로의 정적 안정성 한계 특성 개념이 제거되었습니다.

3. 가공 송전선로에 직류로 연결된 전기 시스템은 비동기식으로 또는 다른 주파수로 작동할 수 있습니다.

4. 3개가 아닌 2개의 와이어만 필요하거나 두 번째로 접지를 사용하는 경우 1개도 필요합니다.

무화과에서. 1. 바이폴라 DC 전송 회로("두 극 - 접지")를 제시했습니다.

이 그림에서 UD 및 UZ, 변환기(정류기 및 인버터) 변전소; L - 높은 고조파, 전압 리플 및 비상 전류의 영향을 줄이기 위한 리액터 또는 필터 rl은 라인 저항입니다. G, T — 발전기 및 변압기.

전기의 생성 및 소비는 교류에서 수행됩니다.

무화과. 1. 비상 모드의 DC 전송 회로

영구 라인의 주요 요소:

1.컨버터 변전소 회로가 조립되는 제어식 고전압 정류기.

2. 컨버터 변전소의 회로도 조립되는 제어식 고전압 인버터.

인버터 변전소의 구성은 정류기가 가역적이기 때문에 정류기 변전소의 구성과 근본적으로 다르지 않습니다. 유일한 차이점은 무효 전력을 인버터에 제공하기 위해 인버터 변전소에 보상 장치, 커패시터 또는 동기식 보상기를 설치해야 한다는 것입니다. 이는 전송된 유효 전력의 약 50 ~ 60%입니다.

바이폴라 전송에서 두 컨버터 스테이션의 중간점은 접지되고 극은 절연됩니다.

극 전압 UP은 극 대 접지 전압과 같습니다. 예를 들어 Volgograd-Donbass 송전에서 대지까지 극의 전압은 +400kV이고 두 번째 극의 전압은 400kV입니다. 극 800kV 사이의 전압 Ud. 전송은 두 개의 독립적인 반회로로 나눌 수 있습니다. 일반 모드에서 절반 회로의 동일한 지점에서 접지를 통과하는 전류는 0에 가깝습니다. 두 전송 반회로는 모두 자율적으로 작동할 수 있으며 한 극이 고장난 경우 전력의 절반이 다른 극을 통해 전송되고 접지를 통해 반환될 수 있습니다.

단극 또는 단극 회로 오류가 발생한 경우 두 번째 반회로는 단극 회로에서 작동할 수 있습니다.

쌀. 2. 비상 모드에서 직류 전송 방식

단극 전송에서는 한 극이 접지되고 접지에서 절연된 전선이 하나 있습니다. 두 번째 와이어는 전송 양쪽에 접지되어 있거나 누락되었습니다.이러한 접지된 두 번째 와이어는 접지에서 전류 사용이 허용되지 않는 경우(예: 대도시 진입 시)에 사용됩니다. 원칙적으로 단극 전송 회로는 하나의 와이어와 접지로 구성될 수 있으며 바이폴라 전송 회로는 두 개의 와이어로 구성될 수 있습니다. 최대 1200A까지 접지를 통해 직류를 장기간 전송한 경험.

단극 회로는 단거리에서 최대 100 ~ 200MW의 작은 전력을 전송하는 데 사용됩니다. 바이폴라 회로를 사용하여 장거리에 걸쳐 큰 전력을 전송하는 것이 좋습니다.

복잡하고 값비싼 장비로 인해 변환기 변전소는 DC 전송 비용을 크게 증가시키는 동시에 전선, 절연체, 피팅 및 더 가벼운 지지대로 인해 DC 라인 자체가 AC보다 저렴합니다.

영구 라인의 에너지 전송 용량은 라인 끝의 값과 전압 차이에 의해 결정되며 라인 및 종단 장치의 활성 저항과 변환 변전소의 전력에 의해 제한됩니다.

DC 라인의 운반 용량은 AC 라인보다 훨씬 높습니다.

전압 Ud = 800kV인 Volgograd-Donbass 라인의 바이폴라 전송의 총 전력은 720MW입니다. 세계 최대 라인인 Ekibastuz — Center는 UP = ± 750kV, 극간 전압 Ud = 1500kV, 길이 2500km로 가동되었습니다. 전력 용량은 6000MW까지 증가할 수 있습니다.

직류 라인의 주요 적용 분야는 장거리에 걸쳐 큰 전력을 전송하는 것입니다. 그러나 이러한 라인의 특수한 속성으로 인해 다른 경우에도 성공적으로 사용할 수 있습니다.예를 들어, 직류선은 해협을 건너고 비동기식 시스템 또는 다른 주파수에서 작동하는 시스템을 연결해야 할 때(소위 DC 연결) 효과적입니다.

고압 및 초고압 직류선과 함께 저압 및 중압 직류선도 군사용으로 사용된다.

다음 전압이 일반적입니다. 저전압 — 6, 12, 24, 36.48, 60볼트, 중간 전압 — 110, 220, 400볼트.

모든 전압에서 DC 라인은 다음과 같은 이점이 있습니다.

1. 안정성 계산이 필요하지 않습니다.

2. 이러한 라인의 전압은 정상 상태에서 무효 전력을 생성하지 않기 때문에 더 균일합니다.

3. 직류 라인의 구성은 교류 라인보다 간단합니다. 절연체 줄이 적고 금속 소비가 적습니다.

4. 전원 흐름의 방향을 반대로 할 수 있습니다(가역 라인).

단점:

1. 많은 수의 전압 변환기 및 보조 장비가 있는 복잡한 터미널 변전소를 구축해야 할 필요성. 정류기와 인버터는 AC 측의 전압 파형을 크게 왜곡하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 강력한 평활 장치를 설치해야 신뢰성이 크게 떨어집니다.

2. DC 라인에서 전원 선택은 여전히 ​​어렵습니다.

3. 직류 라인에서는 전원을 켜기 전에 양 끝의 극성과 전압이 거의 같아야 합니다.

따라서 k0의 높은 비용으로 인해 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다(그림.3) 직류 전력선(곡선 2)의 건설은 약 1000 ~ 1200km(포인트 m)에 해당하는 먼 거리에서만 경제적으로 실현 가능합니다.

쌀. 3. 교류 — 1 및 직류 — 2에 대한 라인 길이 l에 대한 자본 비용 k의 의존성

I. I. Meshteryakov