學(xué)交變電流與遠距離輸電電能的遠距離輸送課件

學(xué)交變電流與遠距離輸電電能的遠距離輸送課件2023-10-28目錄contents交變電流概述交變電流的頻率變換與傳輸特性遠距離輸電的電能傳輸方式與特性交變電流的電能遠距離輸送技術(shù)與應(yīng)用遠距離輸電的電能傳輸損耗與解決方案01交變電流概述交變電流大小和方向隨時間做周期性變化的電流。正弦式交變電流隨時間按正弦規(guī)律變化的交變電流。交變電流的定義交變電流的方向在不斷變化。方向變化交變電流的大小在不斷變化。大小變化交變電流的頻率恒定，一般為50Hz或60Hz。頻率恒定正弦式交變電流的波形穩(wěn)定，有利于電力傳輸和利用。波形穩(wěn)定交變電流的特點當(dāng)導(dǎo)線在磁場中切割磁感線時，導(dǎo)線兩端將產(chǎn)生交變電動勢。磁場的變化線圈的轉(zhuǎn)動交流發(fā)電機當(dāng)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，線圈兩端將產(chǎn)生交變電動勢。通過電磁感應(yīng)原理，將機械能轉(zhuǎn)化為電能。03交變電流的產(chǎn)生原理020102交變電流的頻率變換與傳輸特性為了滿足不同負荷對電能頻率的要求，需要將供電電源的頻率變換為所需的頻率。頻率變換的必要性工頻是指電力系統(tǒng)采用的頻率，一般為50Hz或60Hz，非工頻則指不采用工頻的交流電。工頻與非工頻通過變壓器、變頻器等設(shè)備將供電電源的頻率變換為所需的頻率。頻率變換方法頻率變換原理03傳輸效率與傳輸特性的關(guān)系傳輸效率與傳輸特性密切相關(guān)，提高傳輸效率需要優(yōu)化傳輸特性。傳輸特性分析01傳輸功率與電壓、電流的關(guān)系傳輸功率與電壓和電流的乘積成正比，即P=UI。02傳輸距離與電壓損失的關(guān)系隨著傳輸距離的增加，電壓損失會增大，導(dǎo)致負荷端電壓下降。傳輸損耗包括線路損耗、變壓器損耗、電抗器損耗等。傳輸損耗與效率傳輸損耗類型傳輸效率等于傳輸功率與輸入功率的比值。傳輸效率計算采用低阻抗輸電、優(yōu)化變壓器設(shè)計、采用無功補償?shù)确椒ń档蛡鬏敁p耗。降低損耗的方法03遠距離輸電的電能傳輸方式與特性直流輸電利用直流電的特性，通過整流器和逆變器進行電壓變換，實現(xiàn)電能的傳輸。交流輸電利用交流電的特性，通過變壓器進行電壓變換，實現(xiàn)電能的傳輸。高壓輸電利用高壓電的特性，通過提高電壓等級，降低電流，減少傳輸損耗，實現(xiàn)電能的傳輸。電能傳輸方式交流輸電具有較好的穩(wěn)定性和可擴展性，適用于大容量、遠距離輸電。但是，交流輸電的電能質(zhì)量會受到負荷變化和系統(tǒng)阻抗的影響。交流輸電的特性直流輸電具有傳輸效率高、損耗小、調(diào)節(jié)快速等優(yōu)點，適用于海底電纜、長距離大容量輸電等場景。但是，直流輸電的設(shè)備成本和維護難度較高。直流輸電的特性高壓輸電具有傳輸距離遠、容量大、損耗小等優(yōu)點，適用于大容量、遠距離輸電。但是，高壓輸電的設(shè)備成本和維護難度較高。高壓輸電的特性傳輸特性分析傳輸損耗主要包括線路損耗、變壓器損耗、絕緣子損耗等。其中，線路損耗與傳輸距離和電流有關(guān)，變壓器損耗與負載和電壓有關(guān)，絕緣子損耗與絕緣性能和環(huán)境條件有關(guān)。傳輸損耗傳輸效率是指傳輸電能的有效利用率。交流輸電的效率一般在90%左右，直流輸電的效率一般在95%左右，高壓輸電的效率一般在98%左右。傳輸效率傳輸損耗與效率04交變電流的電能遠距離輸送技術(shù)與應(yīng)用高壓直流輸電技術(shù)直流輸電的應(yīng)用場景高壓直流輸電技術(shù)適用于海底電纜輸電、城市電纜輸電、跨區(qū)域電網(wǎng)輸電等場景。直流輸電的技術(shù)難題高壓直流輸電技術(shù)存在換流器成本高、控制難度大等技術(shù)難題，需要不斷研究和改進。直流輸電的優(yōu)點直流輸電具有損耗小、過載能力強、輸送距離遠等優(yōu)點。交流輸電技術(shù)交流輸電的特點交流輸電具有穩(wěn)定性好、效率高、成本低等優(yōu)點，是當(dāng)前電網(wǎng)主要輸電方式之一。交流輸電的應(yīng)用場景交流輸電適用于長距離、大容量輸電，以及分布式能源等場景。交流輸電的技術(shù)難題交流輸電在輸電過程中存在損耗大、穩(wěn)定性差等問題，需要采取措施進行改進和優(yōu)化。智能電網(wǎng)具有自動化、智能化、高效化等優(yōu)點，能夠提高電網(wǎng)的可靠性和安全性。智能電網(wǎng)的優(yōu)勢智能電網(wǎng)技術(shù)智能電網(wǎng)適用于風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等新能源接入，以及城市配電、工業(yè)用電等場景。智能電網(wǎng)的應(yīng)用場景智能電網(wǎng)在實施過程中存在通信延遲、數(shù)據(jù)安全等問題，需要加強技術(shù)研究和應(yīng)用實踐。智能電網(wǎng)的技術(shù)難題05遠距離輸電的電能傳輸損耗與解決方案變壓器損耗變壓器在轉(zhuǎn)換電壓的過程中，會存在一定的鐵損和銅損。這些損耗與變壓器的型號、負載情況以及運行溫度等因素有關(guān)。傳輸損耗分析輸電損耗輸電過程中的損耗主要包括線路損耗和變壓器損耗。這些損耗的總和即為輸電損耗，它直接影響了輸電效率。線路損耗電流在線路中傳輸時，由于電阻的存在，電能會以熱能的形式散失。線路損耗與電流的平方成正比，因此長距離輸電時，線路損耗較大。1解決方案建議23通過提高輸電電壓，可以降低輸電電流，從而減少線路損耗。同時，高壓輸電還可以減少變壓器數(shù)量，降低變壓器損耗。采用高壓輸電緊湊型輸電線路可以減小線路的等效半徑，從而降低線路的電阻，減少線路損耗。采用緊湊型輸電線路選擇低損變壓器可以降低變壓器損耗。此外，合理配置變壓器的負載，避免過載或空載運行，也可以降低變壓器損耗。采用低損變壓器發(fā)展超高壓輸電技術(shù)隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，超高壓輸電技術(shù)將