По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.314.58

Передача постоянного тока: области применения, структура и основные соотношения

Шульга Р. Н. канд. техн. наук, ВЭИ – филиал ФГУП «РФЯЦ – ВНИИТФ им. акад. Е. И. Забабахина», г. Москва, е-mail: rnshulga@vei.ru

Для передач постоянного тока ППТ выполнен анализ области применения, приведены критерии выбора критической длины сравнительно с ЛЭП переменного тока. Приведены основные соотношения и параметры ППТ. Определена конструкция полюса ВЛ ПТ и параметры схемы замещения выпрямителя и инвертора.

Литература:

1. Ивакин В.Н., Сысоева Н.Г., Худяков В.В. Электропередачи и вставки постоянного тока и статические тиристорные компенсаторы. – М.: Энергоатомихдат, 1993.

2. Веников В.А., Рыжов Ю.П. Дальние электропередачи переменного и постоянного тока. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

3. Kimbark E.W. Direct Current Transmission // Wiley Interscience. – 1971.

4. Шульга Р.Н. Преобразовательные подстанции на тиристорах // Оперативное управление в электроэнергетике. – 2021. – № 6. – С. 5–14.

5. Шульга Р.Н. Преобразовательные подстанции на IGBT-транзисторах // Эксплуатация и ремонт. – 2021. – № 12. – С. 36–47

6. Суслова О.В., Шульга Р.Н. Техникоэкономические характеристики преобразовательных подстанций для электропередач и вставок постоянного тока // Известия НТЦ ЕЭС. – 2017. – № 1 (76). – С. 125–138.

7. Шульга Р.Н., Хренников А.Ю. Комплексная разработка и проектирование энергетических объектов с учетом испытаний на мощном испытательном стенде // Энергетик. – 2021. – № 4. – С. 3–8.

8. Шульга Р.Н., Смирнова Т.С., Стальков П.М. Разработка комплексов электротехнического оборудования для ППТ и ВПТ // Энергетик. – № 4.

9. Шульга Р.Н., Стальков П.М. Системы управления и регулирования вставок и передач постоянного тока // Энергия единой сети. – 2021. – № 1 (56). – С. 43–52.

10. Шульга Р.Н. Рынок силовой электроники (динамика и тенденции развития) // Энергия единой сети. – 2021. – № 5-6 (54-55). – С. 34–41.

11. Шульга Р.Н., Путилова И.В. Мультиагентные системы постоянного тока с использованием ВИЭ и водородных топливных элементов // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2019. – № 4-6. – С. 65–82.

12. Шульга Р.Н., Петров А.Ю., Хренников А.Ю. Энергетические платформы с использованием цифровых модульных подстанций и энергоблоков для Арктики / Р.Н. Шульга, А.Ю. Петров, А.Ю. Хренников // Российская Арктика. – 2020. – № 10. – С. 37–50.

13. Habur K., O’Leary D. FACTS – For Cost Effective and Reliable Transmisiion of Electrical Energy. Siemens.

В настоящее время существует два подхода к электроснабжению: на переменном токе с использованием линий электропередачи (ЛЭП) и на постоянном токе с использованием передач постоянного тока (ППТ), которые освещены в [1–3]. На рис. 1 приведена принципиальная схема способов электроснабжения: А – с помощью ЛЭП, В – с помощью ППТ. На рис. 1 принимаются следующие обозначения: 1 – генераторы источника; 2 – трансформаторы источника; 3 – трансформаторы потребителя; 4 – потребитель; 5 – выпрямитель; 6 – инвертор.

Структурно в схеме А трансформаторы 2 и 3 вместе с примыкающим электрооборудованием образуют подстанции (ПС) обычно высокого напряжения (ВН), которые соединяются с помощью ЛЭП ВН. В схеме В: преобразовательная подстанция выпрямителя образована элементами 2 и 5, а преобразовательная подстанция инвертора элементами 3 и 6. Эти подстанции соединяются ЛЭП постоянного тока, которая может выполняться либо в виде воздушной линии (ВЛ), либо кабельной линии (КЛ). В свою очередь преобразовательные подстанции могут выполняться либо на тиристорах, либо на IGBT-транзисторах, которые описаны в [4–6].

В нашей стране и в мире преимущественно используются ЛЭП переменного тока. Однако рост потребления электроэнергии и передача ее на значительные расстояния затрудняет использование ЛЭП переменного тока. В связи с этим в мире все большее распространение получают передачи электроэнергии с применением ППТ. В качестве альтернативы ЛЭП переменного тока на большое расстояние можно рассматривать ППТ с использованием ВЛ постоянного напряжения (ПТ). Такие ВЛ ПТ обладают следующими преимуществами:

• Протяженность ВЛ ПТ не влияет на передаваемую мощность, при этом ее максимальное значение существенно выше, чем у ЛЭП переменного напряжения.

• Статическую устойчивость можно не принимать во внимание.

• Нет необходимости синхронизировать по частоте связанные энергосистемы.

• Можно организовать передачу электроэнергии по двухпроводной или однопроводной линии, что существенно упрощает конструкцию.

Для Цитирования:
Шульга Р. Н., Передача постоянного тока: области применения, структура и основные соотношения. Оперативное управление в электроэнергетике: подготовка персонала и поддержание его квалификации. 2022;2.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: