Достоинства линий электропередач неизменного тока состоят в последующем:

1. Предел передаваемой мощности по полосы не находится в зависимости от ее длины и существенно больше, чем у линий электропередач переменного тока;

2. Снимается понятие предела по статической стойкости, соответствующие для воздушных линий электропередачи переменного тока;

3. Энергосистемы, связанные воздушные полосы электропередачи неизменного тока могут работать несинхронно либо с разными частотами;

4. Требуется только два провода заместо 3-х либо даже один, если использовать в качестве второго землю.

На рис. 1. приведена схема передачи неизменного тока, осуществленная по биполярной схеме(«два полюса — земля»).

На этом рисунке UD и UZ, преобразовательные (выпрямительная и инвекторная) подстанции; L — реактор либо фильтр для уменьшения воздействия больших гармоник, пульсации напряжения и аварийных токов; rл -сопротивление полосы; G, Т — генераторы и трансформаторы.

Выработка и потребление электроэнергии осуществляется на переменном токе.

Рис.1. Схема передачи неизменного тока в послеаварийном режиме

Главные элементы полосы неизменного тока:

1. Управляемые высоковольтные выпрямители из которых собирается схема преобразовательной подстанции.

2. Управляемые высоковольтные инверторы, из их также собирается схема преобразовательной подстанции.

Схема инверторной подстанции принципно не отличается от схемы выпрямительной подстанции, потому что выпрямители обратимы. Единственное отличие заключается в том, что на инверторной подстанции приходится устанавливать компенсирующие устройства, конденсаторы, или 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 меж полюсом и землей. К примеру, на передаче энергии Волгоград — Донбасс напряжение полюса относительно земли +400 кВ, а второго — 400 кВ. Напряжение Ud меж полюсами 800 кВ. Передача может быть разбита на две независящие полуцепи. В обычном режиме при равных точках в полуцепях ток через землю близок к нулю. Обе полуцепи передачи могут работать автономно и в случае аварии 1-го полюса половина мощности может передаваться по другому полюсу с возвратом через землю.

При аварии 1-го полюса либо одной полуцепи 2-ая полуцепь может работать по униполярной схеме.

Рис. 2. Схема передачи неизменного тока в послеаварийном режиме

В униполярной передаче заземлен один из полюсов и имеется один провод, изолированный от земли. 2-ой провод или заземлен с 2-ух сторон передачи, или отсутствует. Таковой заземленный 2-ой провод применяется в тех случаях, когда неприемлимо применение тока в земле (к примеру, при вводах в большие городка). Обычно, одна цепь униполярной передачи может состоять из 1-го провода и земли, а биполярная — из 2-ух проводов. Описан опыт долгого пропускания неизменного тока через землю до 1200 А.

Униполярные схемы используются для передачи маленьких мощностей до 100… 200МВт на маленькие расстояния. Огромные мощности на огромные расстояния целенаправлено передавать по биполярным схемам.

Преобразовательные подстанции из-за накладного и трудозатратного оборудования очень наращивают цена передач неизменного тока. В тоже время сама линия неизменного тока стоит дешевле, чем линия переменного тока, из-за наименьшего количества проводов, изоляторов, линейной арматуры и поболее легких опор.

Пропускная способность мощности полосы неизменного тока определяется значением и разностью напряжений по концам полосы, ограничивается активными сопротивлениями линиями и концевых устройств, также мощностью преобразовательных подстанций.

Но пропускная способность мощности полосы неизменного тока существенно больше, чем у полосы переменного тока.

Полная мощность биполярной передачи полосы Волгоград — Донбасс напряжением Ud = 800 кВ составляет 720 МВт. Введена в эксплуатацию наикрупнейшая в мире линия Экибастуз — Центр с UП = ±750 кВ, напряжением меж полюсами Ud = 1500 кВ и длиной 2500 км. Пропускная способность мощности может быть доведена до 6000 МВт.

Основная область внедрения линий неизменного тока — передача огромных мощностей на далекие расстояния. Но особенные характеристики этих линий позволяют с фуррором использовать их и в других случаях. К примеру, полосы неизменного тока оказываются действенными по мере надобности скрещения морских проливов, также связи несинхронных систем либо систем, работающих с разной частотой (так именуемые вставки неизменного тока).

Вместе с линиями неизменного тока высочайшего и сверхвысокого напряжения в военном деле используются и полосы неизменного тока малого и среднего напряжения.

Обширное распространение получили последующие напряжения: малые напряжения — 6, 12, 24, 36,48, 60 вольт, средние напряжения — 110, 220, 400 вольт.

Для всех напряжений полосы неизменного тока имеют последующие плюсы:

1. Они не требуют расчета стойкости.

2. Напряжение в таких линиях более умеренно, потому что в установившемся режиме они не генерируют реактивной мощности.

3. Конструкции линий неизменного тока проще, чем переменного: меньше число гирлянд изоляторов, наименьшая издержка металла.

4. Направление потока мощности можно изменять (реверсивные полосы).

Недочеты:

1. Необходимость сооружения сложных концевых подстанций с огромным числом преобразователей напряжения и вспомогательной аппаратуры. Понятно, что выпрямители и инверторы очень искажают форму кривой напряжения на стороне переменного тока. Потому приходится ставить массивные сглаживающие устройства, что существенно понижает надежность.

2. Отбор мощности от полосы неизменного тока пока затруднителен.

3. В линиях неизменного тока требуется, чтоб перед включением были приблизительно схожими полярность и напряжения по обоим концам.

Таким макаром, может быть прийти к выводу, что из-за огромных издержек к0 (рис.3) строительство линий электропередач неизменного тока (кривая 2) становится экономически целесообразным только при огромных расстояниях равных приблизительно 1000… 1200 км (точка m).

Рис. 3. Зависимость серьезных издержек к от длины полосы l для переменного тока — 1 и для неизменного тока — 2

И. И. Мещеряков