Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Високовольтна лінія постійного струму (ВЛПС; англ. HVDC) — система передавання електричної енергії, що використовує постійний струм на відміну від поширеніших систем змінного струму. Для передавання на великі відстані ВЛПС є дешевшою та має менші електричні втрати. Для підводних силових кабелів ВЛПС дозволяє уникнути великих струмів зарядки та розрядки ємності кабелю під час кожного циклу. Для коротких дистанцій, вища ціна обладнання для перетворення в постійний струм, порівняно зі змінним струмом, є досі виправданою, якщо брати до уваги переваги постійного струму. ВЛПС використовує напруги між 100 кВ та 800 кВ, з ланкою в 1,100 кВ в Китаї, що повинна запрацювати в 2019.
ВЛПС дозволяє передавати електроенергію між несинхронізованими системами. Оскільки потужність через ВЛПС ланку може контролюватися незалежно від різниці фаз між джерелом та навантаженням, це дозволяє стабілізувати мережу під час раптових змін в енергосистемі. ВЛПС також дозволяє передавати електроенергію між мережами з різними частотами, наприклад 50 Гц та 60 Гц. Це підвищує стабільність та ощадливість кожної енергомережі, дозволяючи обмін електроенергією між двома несумісними мережами.
Сучасна форма ВЛПС використовує технології розроблені в 1930 роки в Швеції (ASEA) та в Німеччині. Перші комерційні мережі включали в себе першу в Радянському Союзі систему, створену у 1951 між Москвою та Каширою, та систему (100 кВ, 20 МВт) між островом Готланд та континентальною Швецією (1954). Найдовша ВЛПС лінія у світі — [en] в Бразилії, що складається з двох ліній 600 кВ, 3150 МВт кожна, які з'єднують Порту-Велью в штаті Рондонія та регіон Сан-Паолу. Довжина лінії постійного струму складає 2,375 км.
В липні 2016, ABB отримала в Китаї контракт будівництва наземної надвисоковольтної лінії постійного струму напругою 1,100 кВ, довжиною 3,000 км та потужністю 12 ГВт, встановивши рекорди у найбільшій напрузі, найбільшій дистанції та найбільшій потужності. Оскільки потужність, втрачена внаслідок нагрівання проводів, прямо пропорційна квадрату струму, подвоєння напруги зменшує лінійні втрати в 4 рази. Хоча втрати можуть бути зменшені за допомогою збільшення діаметру провідника, але це збільшить вагу провідника та ціну.
Висока напруга не може бути використана для освітлення та моторі, тому напруга повинна бути зменшена для кінцевого споживача. Трансформатори використовують для зміни напруги змінного струму.
Високовольтна передача
Висока напруга використовується для передачі електричної енергії для зменшення енергетичних втрат через опір в дротах. Для певної потужності збільшення напруги вдвічі передає таку саму потужність при вдічі меншому струмі. Трансформатори роблять напругу зручною для використання, а генератори змінного струму більш ефективні ніж генератори постійного струму. Ці переваги призвели до повного витіснення постійного струму в 20му столітті.
Зручне перетворення між постійним і змінним струмом стало можливим з розробкою таких пристроїв як ртутні випрямлячі і, починаючи з 1970рр, напівпровідникових пристроїв як тиристори, IGCT-тиристори, IGBT-транзистори.
Історія
Електромеханічні (Турі) системи
Першу передачу електроенергії на довгу дистанцію постійним струмом було продемонстровано у 1882 році на , але передано було тільки 1.5 кВт. Ранній метод передачі через ВЛПС було розроблено швейцарським інженером і його метод було реалізовано у 1889 році в Італії компанією Acquedotto De Ferrari-Galliera. Ця система використовувала послідовно з'єднані комплекти мотор-генераторів для збільшення напруги. Кожен комплект був ізольований від землі та приводився в дію ізольованим валом головного двигуна. Лінія передачі працювала з напругою до 5000 вольт на кожну машину, деякі машини мали по два комутатори для зменшення напруги на кожному. Ця система передавала 630 кВт при напрузі 14 кВ постійного струму на відстань 120 км. передавала 8600 кВт електроенергії з гідроелектростанції на дистанцію 200 км, включаючи 10 км підземного кабелю. Ця система використовувала 8 послідновно з'єднаних генераторів з подвійними комутаторами з загальною напругою в 150 кВ між мінусом і плюсом та працювала з 1906 до 1936 рік. До 1913 в роботі знаходилося вже 15 систем Турі. Інші системи Турі, що працювали з постійною напругою до 100 кВ, працювали до 1930рр, але механізми вимагали частого обслуговування і мали високі втрати. Різні інші тестувалися впродовж першої половини 20 століття з невеликим комерційним успіхом.
Однією з технік, яку спробували для перетворення постйного струму високої напруги у низьку напругу було заряджання послідовно з'єднаних батарей. Потім перемикання батарей в паралель для роботи. Хоча принаймні дві комерційні установки були випробувані приблизно на рубежі 20-го століття, ця технологія, як правило, не була корисною через обмежену ємність батарей, труднощі з перемиканням між послідовним і паралельним з'єднанням, а також притаманну енергетичну неефективність циклу розряду/заряду акумуляторів. ( Сучасні включають трансформери та інвертори для зміни струму зі змінного на постійний з потрібною напругою.)
Ртутні випрямлячі
Тиристорні випрямлячі
Кондесаторно-комутовані перетворювачі
Перетворювачі на основі напруги
Порівняння з змінним струмом
Переваги
Кабельні системи
Повітряні лінії
Асинхронні з'єднання
Недоліки
Високовольтний вимикача постійного струму
Ціна
Процес перетворення
Перетворювач електричної енергії
Конфігурація
Коронний розряд
Застосування
Досягнення надвисоковольтного постійного струму
Надвисоковольтний постійний струм (UHVDC - ultrahigh-voltage direct-current) найшовіша технологія у високовольтній передачі постійного струму. UHVDC визначено як передача постійного струму з напругою більше ніж 800 кВ (високовольтна передача - 100-800 кВ)
Одна з проблем з UHVDC мереж це - хоч витрати менше ніж в передачі змінним струмом, але досі великі на високих відстанях. Типові витрати для 800 кВ лінії 2.6% на 800 кілометрів. Збільшення передачі напруги на таких лініях зменшує втрати, але до недавного часу, інтерконектори, які були потрібні для з'єднання сегментів мереж, були надто дорогими. Однак з розвитком виробництва стає все більш доцільним будувати лінії UHVDC.
В 2010, ABB побудувала першу в світі 800 кВ UHVDC в Китаї. Жундонг-Ванан лінія з напругою 1100 кВ, довжиною 3400 кілометрів і потужністю 12 ГВт була завершена в 2018. На 2020 рік було збудовано щонайменше 13 .
Хоча більшість впроваджених технологій UHVDC в Китаї, вони також розміщени в Південній Америці, а також в інших регіонах Азії. В Індії 1830 кілометрова лінія, 800 кВ, 6 ГВт лінія між містами Райгарх і Пугалур. В Бразилії довжиною більше 2076 кілометрів, 800 кВ і потужністю 4 ГВт було закінчено в 2017. На 2020 рік ліній UHVDC в Європі чи Північній Америці не побудовано.
Примітки
- Narain G. Hingorani in IEEE Spectrum magazine, 1996.
- . www.myinsulators.com. Архів оригіналу за 7 лютого 2022. Процитовано 6 лютого 2022.
 | Це незавершена стаття з фізики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
В іншому мовному розділі є повніша стаття Высоковольтная линия постоянного тока(рос.). Ви можете допомогти, розширивши поточну статтю за допомогою з російської.
|
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Visokovoltna liniya postijnogo strumu VLPS angl HVDC sistema peredavannya elektrichnoyi energiyi sho vikoristovuye postijnij strum na vidminu vid poshirenishih sistem zminnogo strumu Dlya peredavannya na veliki vidstani VLPS ye deshevshoyu ta maye menshi elektrichni vtrati Dlya pidvodnih silovih kabeliv VLPS dozvolyaye uniknuti velikih strumiv zaryadki ta rozryadki yemnosti kabelyu pid chas kozhnogo ciklu Dlya korotkih distancij visha cina obladnannya dlya peretvorennya v postijnij strum porivnyano zi zminnim strumom ye dosi vipravdanoyu yaksho brati do uvagi perevagi postijnogo strumu VLPS vikoristovuye naprugi mizh 100 kV ta 800 kV z lankoyu v 1 100 kV v Kitayi sho povinna zapracyuvati v 2019 VLPS dozvolyaye peredavati elektroenergiyu mizh nesinhronizovanimi sistemami Oskilki potuzhnist cherez VLPS lanku mozhe kontrolyuvatisya nezalezhno vid riznici faz mizh dzherelom ta navantazhennyam ce dozvolyaye stabilizuvati merezhu pid chas raptovih zmin v energosistemi VLPS takozh dozvolyaye peredavati elektroenergiyu mizh merezhami z riznimi chastotami napriklad 50 Gc ta 60 Gc Ce pidvishuye stabilnist ta oshadlivist kozhnoyi energomerezhi dozvolyayuchi obmin elektroenergiyeyu mizh dvoma nesumisnimi merezhami Suchasna forma VLPS vikoristovuye tehnologiyi rozrobleni v 1930 roki v Shveciyi ASEA ta v Nimechchini Pershi komercijni merezhi vklyuchali v sebe pershu v Radyanskomu Soyuzi sistemu stvorenu u 1951 mizh Moskvoyu ta Kashiroyu ta sistemu 100 kV 20 MVt mizh ostrovom Gotland ta kontinentalnoyu Shveciyeyu 1954 Najdovsha VLPS liniya u sviti en v Braziliyi sho skladayetsya z dvoh linij 600 kV 3150 MVt kozhna yaki z yednuyut Portu Velyu v shtati Rondoniya ta region San Paolu Dovzhina liniyi postijnogo strumu skladaye 2 375 km V lipni 2016 ABB otrimala v Kitayi kontrakt budivnictva nazemnoyi nadvisokovoltnoyi liniyi postijnogo strumu naprugoyu 1 100 kV dovzhinoyu 3 000 km ta potuzhnistyu 12 GVt vstanovivshi rekordi u najbilshij napruzi najbilshij distanciyi ta najbilshij potuzhnosti Oskilki potuzhnist vtrachena vnaslidok nagrivannya provodiv pryamo proporcijna kvadratu strumu podvoyennya naprugi zmenshuye linijni vtrati v 4 razi Hocha vtrati mozhut buti zmensheni za dopomogoyu zbilshennya diametru providnika ale ce zbilshit vagu providnika ta cinu Visoka napruga ne mozhe buti vikoristana dlya osvitlennya ta motori tomu napruga povinna buti zmenshena dlya kincevogo spozhivacha Transformatori vikoristovuyut dlya zmini naprugi zminnogo strumu Visokovoltna peredachaVisoka napruga vikoristovuyetsya dlya peredachi elektrichnoyi energiyi dlya zmenshennya energetichnih vtrat cherez opir v drotah Dlya pevnoyi potuzhnosti zbilshennya naprugi vdvichi peredaye taku samu potuzhnist pri vdichi menshomu strumi Transformatori roblyat naprugu zruchnoyu dlya vikoristannya a generatori zminnogo strumu bilsh efektivni nizh generatori postijnogo strumu Ci perevagi prizveli do povnogo vitisnennya postijnogo strumu v 20mu stolitti Zruchne peretvorennya mizh postijnim i zminnim strumom stalo mozhlivim z rozrobkoyu takih pristroyiv yak rtutni vipryamlyachi i pochinayuchi z 1970rr napivprovidnikovih pristroyiv yak tiristori IGCT tiristori IGBT tranzistori IstoriyaElektromehanichni Turi sistemi Pershu peredachu elektroenergiyi na dovgu distanciyu postijnim strumom bulo prodemonstrovano u 1882 roci na ale peredano bulo tilki 1 5 kVt Rannij metod peredachi cherez VLPS bulo rozrobleno shvejcarskim inzhenerom i jogo metod bulo realizovano u 1889 roci v Italiyi kompaniyeyu Acquedotto De Ferrari Galliera Cya sistema vikoristovuvala poslidovno z yednani komplekti motor generatoriv dlya zbilshennya naprugi Kozhen komplekt buv izolovanij vid zemli ta privodivsya v diyu izolovanim valom golovnogo dviguna Liniya peredachi pracyuvala z naprugoyu do 5000 volt na kozhnu mashinu deyaki mashini mali po dva komutatori dlya zmenshennya naprugi na kozhnomu Cya sistema peredavala 630 kVt pri napruzi 14 kV postijnogo strumu na vidstan 120 km peredavala 8600 kVt elektroenergiyi z gidroelektrostanciyi na distanciyu 200 km vklyuchayuchi 10 km pidzemnogo kabelyu Cya sistema vikoristovuvala 8 poslidnovno z yednanih generatoriv z podvijnimi komutatorami z zagalnoyu naprugoyu v 150 kV mizh minusom i plyusom ta pracyuvala z 1906 do 1936 rik Do 1913 v roboti znahodilosya vzhe 15 sistem Turi Inshi sistemi Turi sho pracyuvali z postijnoyu naprugoyu do 100 kV pracyuvali do 1930rr ale mehanizmi vimagali chastogo obslugovuvannya i mali visoki vtrati Rizni inshi testuvalisya vprodovzh pershoyi polovini 20 stolittya z nevelikim komercijnim uspihom Odniyeyu z tehnik yaku sprobuvali dlya peretvorennya postjnogo strumu visokoyi naprugi u nizku naprugu bulo zaryadzhannya poslidovno z yednanih batarej Potim peremikannya batarej v paralel dlya roboti Hocha prinajmni dvi komercijni ustanovki buli viprobuvani priblizno na rubezhi 20 go stolittya cya tehnologiya yak pravilo ne bula korisnoyu cherez obmezhenu yemnist batarej trudnoshi z peremikannyam mizh poslidovnim i paralelnim z yednannyam a takozh pritamannu energetichnu neefektivnist ciklu rozryadu zaryadu akumulyatoriv Suchasni vklyuchayut transformeri ta invertori dlya zmini strumu zi zminnogo na postijnij z potribnoyu naprugoyu Rtutni vipryamlyachi Tiristorni vipryamlyachi Kondesatorno komutovani peretvoryuvachi Peretvoryuvachi na osnovi naprugiPorivnyannya z zminnim strumomPerevagi Kabelni sistemi Povitryani liniyi Asinhronni z yednannya Nedoliki Visokovoltnij vimikacha postijnogo strumuCinaProces peretvorennyaPeretvoryuvach elektrichnoyi energiyiKonfiguraciyaKoronnij rozryadZastosuvannyaDosyagnennya nadvisokovoltnogo postijnogo strumuNadvisokovoltnij postijnij strum UHVDC ultrahigh voltage direct current najshovisha tehnologiya u visokovoltnij peredachi postijnogo strumu UHVDC viznacheno yak peredacha postijnogo strumu z naprugoyu bilshe nizh 800 kV visokovoltna peredacha 100 800 kV Odna z problem z UHVDC merezh ce hoch vitrati menshe nizh v peredachi zminnim strumom ale dosi veliki na visokih vidstanyah Tipovi vitrati dlya 800 kV liniyi 2 6 na 800 kilometriv Zbilshennya peredachi naprugi na takih liniyah zmenshuye vtrati ale do nedavnogo chasu interkonektori yaki buli potribni dlya z yednannya segmentiv merezh buli nadto dorogimi Odnak z rozvitkom virobnictva staye vse bilsh docilnim buduvati liniyi UHVDC V 2010 ABB pobuduvala pershu v sviti 800 kV UHVDC v Kitayi Zhundong Vanan liniya z naprugoyu 1100 kV dovzhinoyu 3400 kilometriv i potuzhnistyu 12 GVt bula zavershena v 2018 Na 2020 rik bulo zbudovano shonajmenshe 13 Hocha bilshist vprovadzhenih tehnologij UHVDC v Kitayi voni takozh rozmisheni v Pivdennij Americi a takozh v inshih regionah Aziyi V Indiyi 1830 kilometrova liniya 800 kV 6 GVt liniya mizh mistami Rajgarh i Pugalur V Braziliyi dovzhinoyu bilshe 2076 kilometriv 800 kV i potuzhnistyu 4 GVt bulo zakincheno v 2017 Na 2020 rik linij UHVDC v Yevropi chi Pivnichnij Americi ne pobudovano PrimitkiNarain G Hingorani in IEEE Spectrum magazine 1996 www myinsulators com Arhiv originalu za 7 lyutogo 2022 Procitovano 6 lyutogo 2022 Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi V inshomu movnomu rozdili ye povnisha stattya Vysokovoltnaya liniya postoyannogo toka ros Vi mozhete dopomogti rozshirivshi potochnu stattyu za dopomogoyu perekladu z rosijskoyi Divitis avtoperekladenu versiyu statti z movi rosijska Perekladach povinen rozumiti sho vidpovidalnist za kincevij vmist statti u Vikipediyi nese same avtor redaguvan Onlajn pereklad nadayetsya lishe yak korisnij instrument pereglyadu vmistu zrozumiloyu movoyu Ne vikoristovujte nevichitanij i nevidkorigovanij mashinnij pereklad u stattyah ukrayinskoyi Vikipediyi Mashinnij pereklad Google ye korisnoyu vidpravnoyu tochkoyu dlya perekladu ale perekladacham neobhidno vipravlyati pomilki ta pidtverdzhuvati tochnist perekladu a ne prosto skopiyuvati mashinnij pereklad do ukrayinskoyi Vikipediyi Ne perekladajte tekst yakij vidayetsya nedostovirnim abo neyakisnim Yaksho mozhlivo perevirte tekst za posilannyami podanimi v inshomovnij statti Dokladni rekomendaciyi div Vikipediya Pereklad