О научно-исследовательской работе воздушных линий электропередач ультравысокого напряжения постоянного тока

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Белорусский национальный технический университет Факультет энергетический Кафедра «Электрические станции»

ОТЧЁТ О научно-исследовательской работе воздушных ЛЭП УВН постоянного тока Минск 2015

Реферат Отчет 25 с., 4 источника.

ВОЗДУШНЫЕ ЛЭП УВН ПОСТОЯННОГО ТОКА Объектом исследования являются воздушные ЛЭП УВН постоянного тока.

Цель работы — изучение принципа работы воздушных ЛЭП УВН постоянного тока, история их создания, преимущества и недостатки.

В работе рассмотрены воздушные ЛЭП УВН постоянного тока, их свойства и область применения.

• Введение
• 1. Понятие линия электропередач (ЛЭП)
• 2. Краткая история высоковольтных ЛЭП постоянного тока
• 3. Принцип работы
• 4. Преимущества по сравнению с ЛЭП переменного тока
• 5. Недостатки
• 6. Типы схем
• 7. Объединения элетрической сети переменного тока
• Заключение

Список использованных источников

электропередача трансформатор ток переменный

Воздушная ЛЭП УВН постоянного тока использует для передачи электроэнергии постоянный ток, в отличие от более распространенных линий электропередач (ЛЭП) переменного тока. ЛЭП ультравысокого напряжения постоянного тока могут оказаться более экономичными при передаче больших объёмов электроэнергии на большие расстояния.

ЛЭП постоянного тока позволяет транспортировать электроэнергию между несинхронизированными энергосистемами переменного тока, а также помогает увеличить надёжность работы, предотвращая каскадные сбои из-за рассинхронизации фазы между отдельными частями крупной энергосистемы. ЛЭП постоянного тока также позволяет передавать электроэнергию между энергосистемами переменного тока, работающими на разной частоте, например, 50 Гц и 60 Гц. Такой способ передачи повышает стабильность работы энергосистем, так как, в случае необходимости, они могут использовать резервы энергии из несовместимых с ними энергосистем.

1. Понятие линия электропередач (ЛЭП)

ЛЭП — это сооружение, состоящее из проводов или кабелей, а также опорных, изолирующих и вспомогательных устройств, предназначенное для передачи и распределения электроэнергии. Различают воздушные ЛЭП с неизолированными проводами, которые подвешивают над поверхностью земли (воды) на опорах с помощью изоляторов, и подземные (подводные) ЛЭП с электрическими кабелями, прокладываемыми под землёй или под водой. Напряжение ЛЭП определяется её протяжённостью и передаваемой по ней мощностью: оно может быть низким (до 1 кВ), средним (3−35), высоким (110- 220), сверхвысоким (330−750) и ультравысоким (св. 750 кВ).

Наибольшее распространение получили воздушные ЛЭП переменного тока. Различают магистральные ЛЭП и распределительные. Магистральные ЛЭП напряжением 220 кВ и выше служат для передачи электроэнергии от мощных электростанций, а также для связи между энергосистемами и электростанциями внутри системы; распределительные ЛЭП (35−150 кВ) — для распределения электроэнергии и электроснабжения потребителей крупных районов; линии напряжением 20 кВ и ниже — для подвода электроэнергии к потребителям. Воздушные ЛЭП постоянного тока (обычно сверхвысокого напряжения) применяют для связи между энергосистемами, работающими несинхронно или с разными частотами, а также для повышения устойчивости работы энергосистемы, для передачи большой мощности на сверхдальние расстояния (св. 1500 км). Конструктивные параметры воздушных ЛЭП (высота подвеса проводов над поверхностью земли, расстояние между соседними опорами и между проводами и т. д.) зависят от номинального напряжения линии, рельефа и климатических условий местности и т. д. Опоры ЛЭП могут быть изготовлены из деревянных столбов, железобетонных и металлических конструкций. Чаще всего используют железобетонные опоры практически на всех ЛЭП (кроме сверхи ультравысокого напряжения, где используют только металлические опоры). На воздушных линиях обычно применяют алюми-ниевые и сталеалюминиевые провода (вокруг сердечника из стальных проволок навивают несколько слоёв проволоки из алюминия).

Подземные ЛЭП состоят из одного или нескольких силовых кабелей, а также соединительных, концевых и других муфт и вспомогательных устройств (на маслонаполненных и газоизолированных кабелях). Они применяются в основном при прокладке электрических сетей по территории населённых пунктов и промышленных предприятий; существуют также подводные кабельные линии, как правило, высокого и сверхвысокого напряжения, которые прокладываются в траншее по дну водоёмов, чаще всего по дну моря для электроснабжения потребителей прибрежных островов. Для таких линий широко используют специальные подводные кабели с пластмассовой изоляцией.

2. История высоковольтных ЛЭП постоянного тока Первая опытная воздушная ЛЭП постоянного тока длиной 57 км была построена в 1882 г. в Германии французским учёным М. Депре 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.

Первая ЛЭП, использующая разработанный швейцарским инженером Рене Тюри метод преобразования токов генератор-двигатель, была построена в 1889 году в Италии компанией Acquedotto de Ferrari-Galliera. Для увеличения напряжения пары генератор-двигатель были соединены последовательно. Каждая группа была изолирована от земли и приводилась в движение основным двигателем. Линия работала на постоянном токе, с напряжением до 5000 В на каждой машине, некоторые машины имели двойные коммутаторы для уменьшения напряжения на каждом коммутаторе. Эта система передавала мощность 630 кВт на постоянном напряжении 14 кВ на расстояние 120 км.

По ЛЭП Moutiers-Lyon передавалась вырабатываемая ГЭС мощность 8600 кВт на расстояние 124 мили, включая 6 миль подземного кабеля. Для преобразования тока использовались восемь последовательно соединенных генераторов с двойными коммутаторами, выдававшими на выходе напряжение в 150 кВ. Эта линия работала примерно с 1906 по 1936 гг.

К 1913 году в мире действовало пятнадцать ЛЭП системы Тюри, работавших на постоянном напряжении 100 кВ, которые использовались до 1930;х, но вращающиеся электрические машины были ненадёжны, дороги в обслуживании и имели низкий КПД. В первой половине 20-го столетия были опробованы и другие электромеханические устройства, но они не получили широкого распространения.

Для преобразования высокого постоянного напряжения в низкое было предложено сначала заряжать последовательно соединенные аккумуляторы, а затем подключать их параллельно и подсоединять к потребителю. В начале XX века существовало, как минимум, две ЛЭП постоянного тока, использовавших этот принцип, но дальнейшего развития эта технология не получила из-за ограниченной ёмкости аккумуляторов, неэффективного цикла заряда/разряда и трудностей переключения между последовательным и параллельным соединением.

В период с 1920 по 1940 гг. для преобразования тока использовались ртутные вентили. В 1932 г. Дженерал Электрик применила в Mechanicville, Нью-Йорк ртутные вентили на ЛЭП постоянного тока напряжением 12 кВ, которая также использовалась для преобразования генерируемого переменного тока частотой 40 Гц в переменный ток нагрузки частотой 60 Гц. В 1941 г. была разработана 115-километровая подземная кабельная линия, мощностью 60 МВт, напряжением 200 кВ, для города Берлина, использовавшая ртутные вентили (Проект Эльба), но вследствие краха Третьего Рейха в 1945 проект не был завершен. Использование кабеля объяснялось тем, что во время военного времени подземный кабель будет менее заметной целью бомбардировок. Оборудование перешло Советскому Союзу и было введено в эксплуатацию в 1950 году.

Дальнейшее использование ртутных вентилей в 1954 г. положило начало современным высоковольтным ЛЭП постоянного тока. Первая такая ЛЭП была создана компанией ASEA между материковой Швецией и островом Готланд. Ртутные вентили использовались на всех ЛЭП, строившихся до 1975 г., но позднее были вытеснены полупроводниковыми приборами. С 1975 по 2000 гг. для преобразования тока широко применялись тиристоры, которые сейчас активно вытесняются транзисторами. С переходом на более надёжные полупроводниковые приборы были проложены десятки подводных высоковольтных ЛЭП постоянного тока.

На данный момент в мире осталось всего две ЛЭП с преобразователями на ртутных вентилях, все остальные были демонтированы или заменены преобразователями на тиристорах. Ртутные вентили используются на ЛЭП между Северным и Южным островами Новой Зеландии и ЛЭП Vancouver Island в Канаде.

3. Принцип работы Мощность равна произведению напряжения на ток (). Таким образом, увеличив напряжение можно уменьшить передаваемый по проводу ток и, как следствие, можно уменьшить сечение провода, необходимого для передачи этой мощности, что удешевит ЛЭП.

На сегодняшний день не существует способа без больших потерь изменять в широких пределах напряжение постоянного тока. Самым эффективным устройством для изменения величины напряжения является транс-форматор, работающий на переменном токе.

Трансформатор — это статическое электромагнитное устройство, имею-щее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопро-воде и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты. Трансфор-матор осуществляет преобразование переменного напряжения и/или гальвани-ческую развязку в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике. Конструктивно трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала.

Соревнование между сторонником постоянного тока Томасом Эдисоном и переменного тока Николой Тесла и Джорджа Вестингауза, известное как «Война токов», привело к победе сторонников переменного тока. Поэтому на входе всех высоковольтных ЛЭП постоянного тока устанавливается трансфор-матор для повышения напряжения переменного тока и оборудование для преоб-разования переменного тока в постоянный, а на выходе — оборудование преоб-разования постоянного тока в переменный и трансформатор для понижения напряжения этого переменного тока.

Первым способом преобразования больших мощностей из постоянного тока в переменный и обратно была система генератор-двигатель, разработанная швейцарским инженером Рене Тюри (Rene Thury). Простыми словами, на входе ЛЭП двигатель переменного тока вращает генератор постоянного тока, а на выходе — двигатель постоянного тока вращает генератор переменного тока. Такая система имела довольно низкий КПД и низкую надёжность.

Практическое применение ЛЭП постоянного тока стало возможным только с появлением мощного дугового электроприбора под названием ртутный вентиль.

Позднее появились мощные полупроводниковые приборы — тиристоры, биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), мощные полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET) и запираемые тиристоры (GTO).

4. Преимущества высоковольтных ЛЭП постоянного тока по сравнению с ЛЭП переменного тока

Основным преимуществом высоковольтных ЛЭП постоянного тока является возможность передавать большие объёмы электроэнергии на большие расстояния с меньшими потерями, чем у ЛЭП переменного тока. В зависимости от напряжения линии и способа преобразования тока потери могут быть снижены до 3% на 1000 км. Передача энергии по высоковольтной ЛЭП постоянного тока позволяет эффективно использовать источники электроэнергии, удаленные от энергоузлов нагрузки.

В ряде случаев высоковольтная ЛЭП постоянного тока более эффек-тивна, чем ЛЭП переменного тока:

— при передаче энергии по подводному кабелю, который имеет довольно высокую ёмкость, приводящую при использовании переменного тока к потерям на реактивную мощность (например, 250 км линия Baltic Cable между Швецией и Германией);

— передача энергии в энергосистеме напрямую от электростанции к потребителю, без дополнительных отводов, например, в удаленные районы;

— увеличение пропускной способности существующей энергосистемы в случаях, когда установить дополнительные ЛЭП переменного тока сложно или слишком дорого;

— передача энергии и стабилизация между несинхронизированными энергосистемами переменного тока;

— присоединение удаленной электрической станции к энергосистеме, например, линия Nelson River Bipole;

— уменьшение стоимости линии за счет уменьшения количества проводников. Кроме того, могут использоваться более тонкие проводники, так как HVDC не подвержен поверхностному эффекту;

— упрощается передача энергии между энергосистемами, использующими разные стандарты напряжения и частоты переменного тока;

— синхронизация с сетью переменного тока энергии, производимой возобновляемыми источниками энергии.

Длинные подводные кабели имеют высокую емкость. В то время как этот факт имеет минимальную роль для передачи электроэнергии на постоянном токе, переменный ток приводит к зарядке и разрядке емкости кабеля, вызывая дополнительные потери мощности. Кроме того, мощность переменного тока расходуется на диэлектрические потери.

Высоковольтная ЛЭП постоянного тока может передавать большую мощность по проводнику, так как для данной номинальной мощности постоян-ное напряжение в линии постоянного тока ниже, чем амплитудное напряжение в линии переменного тока. Мощность переменного тока определяет действую-щее значение напряжения, но оно составляет только приблизительно 71% максимального амплитудного напряжения, которое и определяет фактическую толщину изоляции и расстояние между проводниками. Поскольку у линии постоянного тока действующее значение напряжения равно амплитудному, становится возможным передавать на 41% больше мощности по суще-ствующей линии электропередачи с проводниками и изоляцией того же размера, что на переменном токе, что снижает затраты.

Поскольку высоковольтная ЛЭП постоянного тока допускает передачу энергии между несинхронизированными распределительными системами переменного тока, это позволяет увеличить устойчивость системы, препятствуя каскадному распространению аварии с одной части энергосистемы на другую. Изменения в нагрузке, приводящие с десинхронизации отдельных частей электрической сети переменного тока, не будут затрагивать линию постоянного тока, и переток мощности через линию постоянного тока будет стаби-лизировать электрическую сеть переменного тока. Величину и направление перетока мощности через линию постоянного тока можно непосредственно регулировать и изменять для поддержания необходимого состояния электрических сетей переменного тока с обоих концов линии постоянного тока.

5. Недостатки Основным недостатком высоковольтной ЛЭП постоянного тока яв-ляется необходимость преобразования типа тока из переменного в постоянный и обратно. Используемые для этого устройства требуют дорогостоящего ЗИП, так как, фактически, являются уникальными для каждой линии.

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.

В отличие от ЛЭП переменного тока, реализация мультитерми-нальных ЛЭП постоянного тока крайне сложна, так как требует расширения существующих схем до мультитерминальных. Управление перетоком мощ-ности в мультитерминальной системе постоянного тока требует наличия хо-рошей связи между всеми потребителями. Выключатели цепей постоянного тока высокого напряжения имеют более сложное устройство, так как перед размыканием контактов нужно уменьшить ток в цепи до нуля, иначе обра-зуется электрическая дуга, приводящая к чрезмерному износу контактов. Разветвлённые линии редки. Одна из них работает в системе Hydro Quebec — New England от Radisson к Sandy Pond. Другая система — линия соединяющая Сардинию и материковую Италию, которая была изменена в 1989 г., чтобы обеспечивать мощностью остров Корсика.

6. Типы схем

Различают следующие типы схем:

— монополярная;

— биполярная;

— вставка постоянного тока;

— системы с линиями электропередачи;

— трёхполярная.

В монополярной схеме, один из выводов выпрямителя заземляют. Другой вывод, с электрическим потенциалом выше или ниже заземленного, связан с линией электропередачи. Заземленный вывод может или не может быть связан с соответствующим выводом преобразовательной станции посредством второго проводника.

При отсутствии второго металлического проводника, токи протекают в земле между заземленными электродами двух электростанций. Поэтому это однопроводная схема с земным возвратом. Проблемы, которые создает ток, протекающий в земле, включают:

— электрохимическую коррозию длинных, проложенных в грунте, ме-таллических объектов, таких как трубопроводы;

— при использовании воды в качестве второго проводника, ток, протека-ющий в морской воде может произвести хлор или как-либо иначе затронуть водный состав;

— несбалансированный ток может привести к возникновению магнитного поля, которое может повлиять на магнитные навигационные компасы судов, проходящих над подводным кабелем.

Эти воздействия могут быть устранены установкой металлического обратного проводника между двумя концами монополярной линии электро-передачи. Так как один из выводов преобразователей заземлен, нет необхо-димости в установке изоляции обратного провода на полное напряжение передачи, что делает обратный провод менее дорогостоящим, чем проводник высокого напряжения. Решение об использовании металлического обратного провода основывается на экономических, технических и экологических фак-торах.

Современные монополярные системы воздушной сети передают при-мерно 1500 МВт. При использовании подземного или подводного кабеля, обычное значение составляет 600 МВт.

Большинство монополярных систем разработаны для будущего рас-ширения до биполярной схемы. Опоры линии электропередачи могут быть разработаны так, чтобы нести два проводника, даже если первоначально используется только один провод в монополярной системе. Второй проводник или не используется, или используется параллельно с другим (как в случае Baltic-Cable).

В биполярной передаче используется пара проводников, каждый под высоким напряжением относительно земли, противоположной полярности. Так как изоляция этих проводников должна выбираться по полному напряжению, стоимость линии электропередачи выше монополярной схемы с обратным проводом. Однако, преимущества биполярной передачи делают ее более привлекательной по сравнению с монополярной. При нормальной нагрузке в земле протекают незначительные токи, как и в случае монополярной передачи с металлическим обратным проводом. Это уменьшает потери в земле и снижает экологическое воздействие. Когда короткое замыкание происходит на одной из линий биполярной системы, схема может продолжать работать на непов-режденной линии в монополярном режиме, передавая приблизительно поло-вину номинальной мощности с использованием земли в роли обратного проводника. Так как для данной номинальной мощности по каждому провод-нику биполярной линии протекает только половина тока монополярной линии, стоимость второго проводника меньше по сравнению с монополярной линией той же самой мощности. На очень неблагоприятной местности второй провод-ник может быть проведен на независимом наборе опор ЛЭП, чтобы при пов-реждении одной из линий, часть мощности передавалась потребителю.

Биполярное устройство может также быть установлено с металическим обратным проводником.

Биполярные устройства могут передавать до 3200 МВт на напряжении 600 кВ. Подводная кабельная линия, первоначально сооруженная как моно-полярная, может быть модернизирована дополнительными кабелями и работать в биполярном режиме.

Вставка постоянного тока является станцией, в которой и инверторы и выпрямители находятся в одном месте, обычно в одном и том же здании. Ли-ния постоянного тока выполняется настолько короткой насколько возможно. Вставки постоянного тока используются для: соединения магистральных ли-ний различной частоты (как в Японии) соединения двух электрических сетей той же самой номинальной частоты, но разных нефиксированных фазовых сдвигов.

Величина постоянного напряжения в промежуточной схеме вставки постоянного тока может быть выбрано свободно из-за малой длины линии. Обычно постоянное напряжение выбирают настолько низким насколько воз-можно, чтобы построить меньший зал для преобразователей и избежать пос-ледовательных соединений вентилей. По этой причине во вставке постоянного тока используют сильноточные вентили.

Самая общая конфигурация линии HVDC — это две преобразовательные станции инвертор/выпрямитель, связанные воздушной линией. Такая же конфигурация обычно используется в соединении несинхронизированных энергосистем, в передаче энергии на большие расстояния, и в случае исполь-зования подводных кабелей.

Мультитерминальная HVDC линия, соединяющая более двух пунктов, редка. Конфигурация мультитерминальной системы может быть последо-вательной, параллельной, или гибридной (последовательно-параллельной). Параллельная конфигурация чаще используется для передачи энергии от больших электростанций, а последовательная — от менее мощных электро-станций. Например, система Quebec-New England мощностью 2000 МВт, открытая в 1992 г., в настоящее время является крупнейшей мультитер-минальной HVDC системой в мире.

Недавно запатентованная схема (в 2004 г.) предназначена для перевода существующих линий электропередачи переменного тока на HVDC. Два из трех проводников схемы работают в биполярном режиме. Третий проводник используется как параллельный монополь, оборудованный реверсными вентилями (параллельными вентилями, включенными в обратной полярности). Параллельный монополь периодически уменьшает ток от одного полюса или другого, переключая полярность на несколько минут. Без изменения по-лярности в системе с параллельным монополем, который был бы загружен на 100% по нагреву, биполярные проводники были бы нагружены или на 137% или на 37%. В случае с изменяющейся полярностью, суммарный сред-неквадратичный тепловой эффект такой же, как и в случае, если бы каждый из проводников работал при номинальном токе. Это позволяет пропускать большие токи по биполярным проводникам, и наиболее полно использовать третий проводник для передачи энергии. Даже когда энергопотребление низ-кое, высокие токи могут циркулировать по проводам линии для удаления с них льда.

Преобразование существующей линии переменного тока в трехпо-лярную систему позволяет передавать до 80% больше мощности при том же самом фазном напряжении с использованием той же самой линии передачи, опор и проводников. Некоторые линии переменного тока не могут быть нагружены до их теплового предела из-за проблем устойчивости системы, надежности и реактивной мощности, которые не существуют в HVDC линии.

Трехполярная система работает без обратного провода. Так как авария одного полюса преобразователя или проводника приводит только к малой потере производительности, а обратный ток, протекающий в земле, не возни-кает, надежность этой схемы высока, без времени, требуемого на переклю-чение.

На 2005 г. не было преобразований существующих линий переменного тока в трехполярную систему, хотя линия электропередачи в Индии была преобразована в биполярную HVDC.

7. Объединения электрической сети переменного тока Линии электропередачи переменного тока могут связывать только синхронизированные электрические сети переменного тока, которые работают на той же самой частоте и в фазе. Много зон, которые желают поделиться энергией, имеют несинхронизированные электрические сети. Энергосистемы Великобритании, северной Европы и континентальной Европы не объединены в единую синхронизированную электрическую сеть. У Японии есть электрические сети на 60 Гц и на 50 Гц. Континентальная Северная Америка, работая на частоте 60 Гц, разделена на области, которые несинхронизированы: Восток, Запад, Техас, Квебек и Аляска. Бразилия и Парагвай, которые сов-местно используют огромную гидроэлектростанцию Итайпу, работают на 60 Гц и 50 Гц соответственно. Устройства HVDC позволяют связать несинхро-низированные электрические сети переменного тока, а также добавить возможность управления напряжением переменного тока и потоком реактивной мощности.

Генератор, связанный длинной линией электропередачи переменного тока, может стать неустойчивым и выпасть из синхронизации с отдаленной энергосистемой переменного тока. Линия HVDC может сделать выполнимым использование удаленных электростанций. Ветряные электростанции, расположенные на расстоянии от берега, могут использовать устройства HVDC, чтобы собрать энергию у большого числа несинхронизированных генераторов для передачи на берег подводным кабелем.

Однако, обычно линия питания HVDC связывает две области распре-деления мощности энергосистемы переменного тока. Устройства, выполняю-щие преобразование между переменным и постоянным токами, значительно увеличивают стоимость передаваемой энергии. Выше определенного расстоя-ния (приблизительно 50 км для подводных кабелей, и примерно 600−800 км для воздушных линий), меньшая стоимость электрических проводников HVDC перевешивает стоимость электроники.

Преобразовательная электроника также предоставляет возможность эффективно управлять энергосистемой посредством управления величиной и перетоком мощности, что дает дополнительное преимущество существования HVDC линий — потенциальное увеличение устойчивости энергосистемы.

Заключение

В настоящее время линии электропередачи постоянного тока составляют сравнительно небольшую часть от всех линий электропередачи (ЛЭП): общая протяженность построенных воздушных и кабельных линий электропередачи постоянного тока достигла 26 тыс. км. В последнее время усиливается интерес к линиям электропередачи постоянного тока (ЛЭП ПТ), так как последние обладают рядом ценных свойств, которые позволяют прогно-зировать их более широкое использование в электроэнергетике многих стран. Таких свойств несколько, но наиболее существенные из них следующие:

— на нормальный режим работы линии постоянного тока не оказывают влияния ее погонные реактивные параметры — индуктивность L и емкость С. Это значит, что при реальных соотношениях между активными и реактивными сопротивлениями линии электропередачи падение напряжения на ней во много раз меньше, чем на линии переменного тока. А это, в свою очередь, создает предпосылки для радикального увеличения радиуса действия ЛЭП ПТ по сравнению с линиями электропередачи переменного тока:

— для линий постоянного тока ни при каких длинах не возникает огра-ничений передаваемой мощности по условиям устойчивости параллельной работы;

— воздушные линии постоянного тока, как правило, существенно де-шевле линий переменного тока;

— целый ряд преимуществ может быть получен за счет способности вентильных преобразователей выполнять функции быстродействующего выключателя и очень совершенного регулятора передаваемой мощности;

— при связи двух энергосистем на постоянном токе аварийные режимы в одной из энергосистем не отражаются на работе другой энергосистемы столь непосредственно, как это происходит при связи на переменном токе; кроме того, исключается подпитка места к.з. в одной энергосистеме со стороны другой. Поэтому объединение энергосистем или ввод дополнительной мощности в энергосистему через электропередачу постоянного тока не приводит к увеличению токов к.з. и не требует соответствующей замены оборудования и, прежде всего, выключателей;

— существенны выгоды постоянного тока для кабельных линий, так как условия работы изоляции кабелей при постоянном напряжении несравненно легче, чем при переменном. Благодаря этому при одной и той же толщине изоляции пропускная способность кабеля, работающего при постоянном напряжении, в 2−4 раза выше, чем у того же кабеля, но работающего при переменном напряжении, за счет более высокого номинального напряжения. Кроме того, при использовании постоянного тока отпадает само понятие критической длины кабеля, то есть отпадает ограничение длины кабельной линии;

— при сооружении линии электропередачи постоянного тока между двумя несвязанными энергосистемами последние могут работать несинхронно как с разными частотами (50 и 60 Гц), так и с одинаковой частотой, но с различными требованиями к точности ее поддержания.

Указанные преимущества и определяют области использования ЛЭП ПТ в будущем.

Список использованных источников

1 Дьяков, А. Ф. Электрические сети сверхи ультравысокого напряжения ЕЭС России. Теоретические и практические основы. - 1-ый том. — М.: НТФ «Энергопрогресс» Корпорации «ЕЭЭК», 2012. - 696 с.

2 Рыжов, Ю. П. Дальние электропередачи сверхвысокого напряжения / Ю. П. Рыжов. — М.: Изд. дом МЭИ, 2007. — 488 с.

3 Томилин, А. Н. Мир электричества / А. Н. Томилин. — М.: Дрофа, 2004. — 168 с.

4 Управляемые линии электропередачи / Ю. Н. Астахов [и др.]; под общ. ред. Ю. Н. Астахова. — М.: Штиннца, 1982. — 278 с.