是交流电传输损耗大,还是直流电损耗大?
┰☇是交流电传输损耗大,还是直流电损耗大?
是交流电传输损耗大,还是直流电损耗大?
♥特高压输电作为我国国家电网、南方电网电力远距离输电的基础设施,已经成为电力调度不可缺少的存在。截止目前为止,远距离输电线路组成的特高压输电线路,累计形成了15条交流输电和13条直流输电的庞大系统。
作为特高压输电线路与特高压直流输电线路,究竟谁的损耗大的问题,略知一二的我来回答提问者所问的问题。
特高压输电和柔性直流输电,这两项顶尖技术的话语权和国际标准,都被国家电网牢牢把握在手里边。全球独有,遥遥领先。凭一己之力,把全世界带入特高压直流输电时代,完成国内西电东送,北电南输变成现实。
作为直流输电线路相对交流输电线路成本对比,直流输电线路成本更低。直流输电线路的额定功率通常大于100MW,甚至一些在1000~3000MW。
目前主流的交流电路都是采用三相三线制发电机发电,通过升压变压器,将三相交流电升压一定距离,再在目的地位置用降压变压器进行降压,使其达到我国低压配电线路的3×380和相电压220V的标准,给千家万户使用。
而直流输电线路存在正负极两根导线传输,如果采用大地或者海水作为导体传输的话,只需要另外一根导线即可传输,因为积柔性直流输电技术,解决了其自换相能力,有功无功快速、独立调节能力,适应新能源接入、解决受端换相失败问题。这样让直流输电与交流输电同样功率时,直流输电线路线材仅为交流输电的2/3~1/3,节省了大量线路成本。
♦直流输电线路损耗更小。交流输电来说,它在交流电路中存在感抗和容抗(指高压电缆和大地之间会形成同轴电容),这些会引起线路中的无功损耗,另外交流电存在趋肤效应(导线横截面积上的电流密度分布不均匀,我国为50Hz交流频率,表面积的电流密度最大,靠近中心几乎太小)让远距离传输线路没有真正意义上的传输电能,故它存在线损耗。而直流输电线路,不存在趋肤效应,导线截面积利用率高。
虽然直流输电线路的开始和结束都是交流电,但两边的交流升压和降压变压器系统是不需要同步运行的。而交流输电时必须同步运行;不然的话输电线路两边会产生电流的相位差,所以它需要投入巨大的自动补偿来加以调整,否则有可能在电力设备和线路中形成强大的循环电流;而采用直流输电时,两端虽然也要无功补偿、交流滤波器、换流变压器,但它中间环节只需要平波电抗器即可,不需要它们两者之间的频率是否一样才行(非同步联网输电)。
♦例如正在开展±500千伏/ 3000 MW柔性直流电网和混合式直流输电工程建设,面临柔性直流换流阀研制与可靠性提升,故障工况功率平衡控制,控制保护系统设计等技术挑战。
知足常乐2022.2.17日晚于上海
➼Ⓜ是交流电传输损耗大,还是直流电损耗大?
谁的损耗大
当然是交流电损耗大。
由于电线有电阻,所以直流电在传输的过程中电线电阻会以发热的形式消耗一部分电能。交流电在传输的过程中,除了电线电阻发热需要消耗一部分电能以外。另外交流电在传输过程中会存在电抗、容抗及与大地形成的分布电容,所以也需要消耗一部分电能。由于容抗、阻抗、分布电容等作用消耗的电能,远比导线自身电阻消耗的电能要多的多。
据相关资料统计,线路损耗功率大概占总功率的6%左右。所以单从输电的角度来讲,交流的比直流电损耗更大!
生活中为什么采用交流电
既然交流输电损耗比直流多,而且除少数设备能直接使用交流电以外,大部分电子设备都使用直流电。那我们生活中大部分电为什么还是采用交流电呢?
首先,交流发电机结构简单、成本低、效率高。直流发电机相比交流发电机而言,结构更复杂、成本高、效率低。
其次,交流电可以轻松通过变压器把电压升高和降低,而直流电升压比较复杂、成本高、技术不够成熟、效率低等。要想把直流电压升高,直接通过变压器是行不通的;一般都是先把直流变成高频交流电,然后通过变压器升压,最后再整流输出直流电。整个过程电能损耗更多。
总结
直流输电虽然线路损耗比交流输电低,但是在升压降压环节效率不如交流电、成本更高。所以我们目前生活用的都是交流电。但是随着技术的发展,技术越来越成熟,相信将来某一天直流输电会普及。
以上就是我的一些个人见解,如果还有其他观点,欢迎留言学习交流!
我是电工学院,专门负责电工培训、考证;想要学习更多内容,可以关注我!如果觉得不错,记得点赞、评论、转发!
♋◂是交流电传输损耗大,还是直流电损耗大?
交流电和直流电在远距离传输过程中肯定是交流损耗大,交流电在传输过程中不只有线材的电阻损耗,还有一定的容抗及感抗造成的无功功率引起的损耗,而直流电传输中除了线材电阻损耗外,不存在其它电抗损耗,所以在远距离传输中直流电的传输损耗要比交流小。
交、直流电的传输损耗
在只讨论传输损耗的情况下,那么肯定是直流电损耗小。因为在交流电的传输过程中,既有线路电阻所造成的电压损耗,也有感抗和容抗造成的电压损失。
输电线路中存有电感成分,当交流电通过线路时,自感电动势会阻碍电流的变化产生无功功率,无功功率本身是没有损耗的,但无功电流流过线路时却会产生电阻损耗,这样就增加了交流电的传输损耗,另外交流电产生的交变磁场也会产生电磁波向周围辐射,这无疑又增加了一项损耗而对于直流来说这些损耗都不存在,因为直流电传输没有电抗,也不会产生电磁波。
另外输电线路和大地作为导体,中间的空气作为绝缘介质,这就相当于在输电线路上增加了一个电容,而交流电会通过电容的,所以这无疑又增加了一项损耗。
综上所述,直流电在传输过程中只有线材的电阻损耗,所以要比交流电传输损耗小。
别忘记点赞
------------------
推荐阅读:
刚买来给新生儿的玻璃奶瓶,怎么样清洗啊?用开水烫烫可以吗,不用放在锅里煮沸行吗?