直流电交流电有何不同.docVIP

直流输电与交流输电有何不同 2010-01-09 01:14:00　来源: 青年参考(北京)　跟贴 1 条 手机看新闻 ：：本报特约撰稿　森堡继武广高速铁路正式运营（详见2009年12月15日本版）后，另一条横跨云贵高原的云广±800千伏特高压超级直流输电“超级高速公路”，也宣布全线带电升压成功，实现单极投产。这是世界直流输电史上一次具有标志性意义的事件，引起国际能源界的轰动。世界上首条达800千伏的直流线路在中国建成，标志着我国在世界电力领域成功占领了一个重要的制高点。 国外高度评价其示范意义 特高压直流输电在长距离、大容量输电方面优势明显，是近年国际电力工程的一大热点，更是解决未来经济发达地区日益增长电力需求的关键所在。特高压电网，是指1000千伏交流和±800千伏直流输电网络。如果说500千伏超高压输电线路相当于“高速路”，那么特高压、大容量、低损耗的800千伏直流输电线路，就相当于“超级高速公路”。 云广特高压直流输电工程跨越云南、广西、广东3省，前无经验可循，因而工程建设需要突破诸多技术问题，其中不少属于世界最前沿的技术。除部分换流变压器和直流场设备由德国西门子公司提供外，工程其余设备研制均由国内厂家、机构承担，综合自主化率超过60％。随着云广线输电线路的建成投产，南方电网将形成“八交五直”——共13条500千伏及以上的西电东送大通道，输电能力超过2300万千瓦，对南方地区经济发展的意义不言而喻。 云广线全线带电升压成功，引起了国际能源界的震动。西门子公司、法国能源公司阿海珐公司、美国《传输与配送世界》杂志、美国麻省理工学院的《技术评论》杂志，都在其网站显著位置进行了及时报道。国际媒体在报道时，还联系了最近巴西计划建设的、自东北亚马孙河流域至东南的超长直流输电线路，以及美国、加拿大两国计划中的蒙特利尔—新英格兰直流输电线路，高度评价了云广线的示范意义。 直流电与交流电的百年ＰＫ 交流电占据了电力输送的绝大部分份额，几乎成为电力输送的代名词。但在100多年前，用交流电这种“不断变化的怪异电流”供能，几乎是不可想象的，而直流电曾与交流电在电力传输领域一决雌雄，引起两位科技大师的激烈竞争。 很多电器的电源接口上标的ＤＣ、ＡＣ，分别指直流电和交流电。直流电指单向移动的电荷流，电流只沿一个方向流动，但电流大小可以不固定；交流电则指随时间进行周期性移动的电荷流，电压和电流都呈现周期性变化。 19世纪下半叶，“老实”的直流电是主流，当时主要的电能动力设备——电动机使用的都是直流电。有人试图让电动机使用交流电，结果发现，当电流改变方向时，磁场也改变了强度和方向，因此电动机根本无法运行。但致力于推广直流电供电网络的爱迪生也碰上了难题——长距离输电损耗造成成本上升。 到1882年，当时在爱迪生手下工作的年轻科学家特斯拉，成功造出小型交流电电动机，颠覆了交流电无法供能的结论。爱迪生虽极力阻挠，但已无法阻止在经济性和适用性方面更占优势的交流电，建立直流输电网络的雄心随之破灭。1895年，世界上第一座水力发电站——美国尼亚加拉发电站采用了交流电系统，宣告了交流电对直流电的胜利。 突破瓶颈卷土重来 虽然在与交流电的竞争中输得很惨，但作为曾被天才发明家爱迪生考虑过的输电首选，直流电的优势无法忽视。早时无法铺设直流电输电系统的重要原因是技术水平的阻碍，现代电子技术早已突破了当年的瓶颈，为直流电的卷土重来埋下了伏笔。 为保证大功率和低损耗，长距离输电一般采用超高压输电。1947年，美国贝尔实验室研制出世界上首个晶体管，可方便地应用于增高和降低电压，特别是对平稳的直流电犹为便利，大大降低了输电成本。 交流电的缺陷，在一些特殊场合让直流电钻了空子。交流输电线一般是架空线，但跨过海峡时要用水下电缆，穿过人口密集的城市时又要用地下电缆。水和大地都是导体，它们和电缆产生的“旁路电容”作用，将交流电“分流”掉了——就像水渠旁多了条支路，支路把流得快的水流拉过来，这样水的流动就受了影响。交流电的电流信号分为高频成分和低频成分，其中高频成分就相当于“流得快的水”。并且这个分流作用随着电缆增长而增大，最终可能大到交流电几乎送不出去的程度。这时交流输电已无实际意义，直流电成为惟一的选择，因为直流电十分稳定，没有“快慢”之差，旁路电容对它没有影响。 直流电目前仍是“替补” 直流电的最大优势是简单易行。交流电的电压和电流不断随时间变化，易出现较难驾驭的情况，如交变电场产生的电磁辐射会对周边环境造成很大影响。总的来说，交流电需要精确控制的因素比直流电多得多，在一定程度上也造成了电网的复杂性和不易控制性。 相比之下，直流电的优势主要有以下方面： 1．线路造价低：对于架空线路，交流输电通常采用3根导线，而直流单极只需1根，双极只需两根，更为经济，因此采用直流电缆的大城市越来越多