由于直流输电特殊的系统结构,基本不受线路的分布电容和分布电感影响,在计算输送容量和线路损耗时,直流输电线路的等值电路和交流线路差别很大。直流输电线路不存在自然功率的概念,也没有远距离交流输电线路中的容升效应等特殊问题,因而不需要加装提高输送容量的串联电容,也不需要加装限制工频过电压的并联电抗器。
直流输电的损耗包括线路损耗、两端换流站损耗和接地极系统损耗三部分。由于直流接地极系统的损耗非常小,基本上可以忽略不计,故直流输电的损耗主要由线路损耗和两端换流站损耗组成。由于空间电荷的“屏蔽效应”,直流线路上的电晕损耗要比电压等级相同的交流线路小很多,再加上直流线路中基本上不存在集肤效应,导线的利用效率较高,所以它的线路损耗要比交流输电线路小得多。换流站的损耗是整个直流输电工程损耗中的重要部分,但由于两端换流站的设备类型繁多,且损耗机制各不相同,故实际上通常难以准确确定。
直流输电系统中,晶闸管换流阀组成的换流器将吸收大量无功,为了补偿这部分无功,除交流滤波器外,有时还需装设电力电容器、调相机或静止无功补偿器等无功补偿装置。
直流输电系统输送的有功功率和换流器吸收无功功率均可方便快速地控制,因而其输电特性具有灵活多变的特点。(www.xing528.com)
直流输电非常适合于远距离、大容量、点对点输电,其输送容量和距离不受两端的交流系统同步运行的限制。直流输电输送容量由换流阀电流允许值和线路电压等级决定。目前,国内主要的直流电压等级分别为±500kV、±660kV、±800kV和±1100kV四个,可用的直流换流阀有通流能力为3000A的5英寸换流阀和通流能力为4500A的6英寸换流阀两种,分别应用于±500kV、±660kV线路和±800kV、±1100kV线路,其相应的输电容量和经济距离分别如表3-3所示[4]。可以预见,随着换流阀技术和通流能力的不断提高,直流输电线路的输电容量也将得到更大的提升。
表3-3 各电压等级直流输电线路输电容量、线损率与经济距离
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