Передача электрической энергии постоянным током

Слайд 1

ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ Выполнил: Русанов Андрей Руководитель: Проскурина Е.А. АГАПОУ Губкинский горно-политехнический колледж

Слайд 2

Михаил Осипович Доливо-Добровольский (2.01.1862—15.02.1919) - русский физик и электротехник, заложивший основы техники трехфазного тока. Он предсказывал трехфазной системе не просто большое, а великое будущее. Но при этом он также говорил, что настанет время, когда ЛЭП переменного тока исчерпают свои возможности, и тогда вновь придется вернуться к ЛЭП постоянного тока

Слайд 3

В 1919 г. выдвинул предположение о том, что передача электрической мощности переменным током на большие расстояния (сотни и тыс. км) окажется нерациональной из-за значительных потерь на линии. Доливо-Добровольский

Слайд 4

В этом же году он впервые предложил передачу электрической энергии постоянным током, сущность которой состоит в следующем. Электростанция вырабатывает переменный ток по трехфазной системе, напряжение которого повышается до нужного значения, затем с помощью мощных управляемых вентилей выпрямляется в постоянный и передается по линии высокого напряжения. На приемном конце линии передачи постоянный ток снова преобразуется в переменный трехфазный с помощью инверторных установок и затем уже энергия распределяется между потребителями переменным током по трехфазной системе.

Слайд 6

История высоковольтных ЛЭП постоянного тока Первая ЛЭП постоянного тока для передачи электроэнергии на 57 км была запущена в 1882 году на линии Мисбах-Мюнхен.Она передавала энергию от вращаемого паровой машиной генератора постоянного тока на печь стекольного завода. Передаваемая мощность составляла всего 2,5 кВт и на линии не было преобразователей постоянного тока в переменный. Машинный зал электростанции в Мисбахе , передающей энергию в Мюнхен (1882 г.).

Слайд 7

Первая ЛЭП, использующая разработанный швейцарским инженером Рене Тюри метод преобразования токов генератор-двигатель, была построена в 1889 году в Италии. Линия работала на постоянном токе, с напряжением до 5000 В на каждой машине. Эта система передавала мощность 630 кВт на постоянном напряжении 14 кВ на расстояние 120 км

Слайд 8

HVDC в 1971: этот 150 кВ ртутный вентиль преобразовывал переменное напряжение для передачи в отдаленные города от гидрогенераторов Манитобы В период с 1920 по 1940 гг. для преобразования тока использовались ртутные вентили

Слайд 9

Два из трех тиристорных комплектов вентилей, использованных для передачи мощности на большое расстояния от дамбы в Манитобе Два из трех тиристорных комплектов вентилей, использованных для передачи мощности на большое расстояния от дамбы в Манитобе

Слайд 10

Промышленное использование современных передач постоянного тока (ППТ) в Советском Союзе началось в 1950 году вводом в действие первой ППТ Кашира—Москва.

Слайд 11

Высоковольтная линия постоянного тока Волгоград-Донбасс — биполярная линия длиной 475 километров и напряжением 800 кВ (между полюсами, или +400 и -400 кВ относительно земли), передающая электроэнергию от Волжской ГЭС к Донбассу и наоборот. Линия Волгоград-Донбасс — вторая HVDC-схема после линии Москва-Кашира, построенная вСоветском Союзе, может передавать до 750 МВт электроэнергии. Сегодня линия находится в плохом состоянии и работает на напряжении 400 кВ.

Слайд 12

Сравнительный анализ ЛЭП постоянного и трехфазного переменного тока 1)При прочих равных условиях по ЛЭП постоянного тока можно передавать в 2 раза большую мощность по сравнению с ЛЭП переменного тока. 2) Кабель переменного тока, рассчитанный, например, на 35 киловольт, можно использовать в режиме постоянного тока напряжением 220 киловольт. 3) Емкостная составляющая не позволяет эксплуатировать кабельные ЛЭП переменного тока протяженностью более десятков километров. В ЛЭП постоянного тока эти потери отсутствуют.

Слайд 13

4) Энергосистема переменного тока является связанной не только энергетически: ее устойчивость связана с синхронной работой всех генераторов, входящих в нее, и рассинхронизация системы приводит к тяжелым последствиям, фактически – к ее развалу. ЛЭП постоянного тока позволяет связать воедино не только несинхронизированные системы, но и даже энергосистемы различных частот. 5) Необходимость передавать в ЛЭП переменного тока кроме активной мощности, еще и реактивную мощность, создает дополнительную токовую нагрузку, снижая активную мощность и увеличивая потери. В режиме постоянного тока отсутствует само понятие «реактивная мощность».

Слайд 14

6) ЛЭП переменного тока в большинстве случаев – воздушные, и они требуют отчуждения больших территорий для их строительства. ЛЭП постоянного тока может быть легко выполнена в кабельном варианте, что снимает не только проблему отчуждения территорий, но и ветрового или гололедного воздействия на нее. 7) Обрыв провода ЛЭП переменного тока неизбежно влечет за собой отключение потребителей. ЛЭП постоянного тока способна работать в однопроводном варианте используя в качестве второго провода землю, что позволяет избежать перебоя в электроснабжении.

Слайд 15

Недостатки HVDC постоянного тока 1)Необходимость преобразования типа тока из переменного в постоянный и обратно. Используемые для этого устройства требуют дорогостоящих запасных частей, так как, фактически, являются уникальными для каждой линии. 2) Преобразователи тока дороги и имеют ограниченную перегрузочную способность. На малых расстояниях потери в преобразователях могут быть больше чем в аналогичной по мощности ЛЭП переменного тока.

Слайд 16

Перспективы систем электроснабжения постоянного тока Переменный ток имеет преимущество только при преобразовании величины напряжения. В остальных аспектах переменный ток имеет ряд недостатков по сравнению с постоянным током. В настоящее время есть все предпосылки для постепенного уменьшения доминирующей роли переменного тока. Если экстраполировать на несколько десятилетий вперед, то подстанции с трансформаторами привычной формы уступят место подстанциям постоянного тока, преобразующим постоянное напряжение одной величины в постоянное напряжение другой величины. Эти подстанции будут иметь в своей структуре высокочастотный трансформатор с размерами на порядок меньше чем у современных силовых трансформаторов.

Слайд 17

Заключение. Какой ток лучше переменный или постоянный, известна как “война токов” или соревнование между Эдисоном и Теслой . Благодаря изобретению трансформаторов переменного тока энергию научились передавать на большие расстояния. Тем не менее линии постоянного тока не исчезли совсем. Наоборот, когда научились строить ртутные преобразователи и изобрели высоковольтные тиристоры, интерес к постоянному току возрос. В общем, для конечного потребителя лучше переменный ток, а для передачи большого количества энергии на большие расстояние лучше постоянный ток.

Слайд 18

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ.