电力传输、现代架空和电缆电力线的技术进步

对于电力线的创建,当今最有效的技术是通过超高压直流架空线传输电力,通过地下气体绝缘线传输电力,以及未来 - 低温电缆的创建线路和通过波导传输超高频能量。

高压交流电源线

直流线

它们的主要优点是电力系统异步并行运行的可能性、相对较高的吞吐量、与三相交流输电线路相比实际线路成本降低(两线而不是三线以及相应的尺寸减小的支持)。

可以认为,±750kV乃至±1250kV直流输电线路的大量发展,将为超远距离输送大量电力创造条件。

目前,大多数新的超级大国和超城市输电线路都是建立在直流电上的。21世纪这项技术的真正记录保持者——中国。

高压直流线路运行的基本信息和目前世界上最重要的此类线路列表: 高压直流 (HVDC) 线路、已完成的项目、直流电的优势

中国的电力线

气体绝缘地下(电缆)线路

在电缆线路中,由于导体的合理布置,可以显着降低波的电阻,并通过使用高压气体绝缘(基于 «SF6»)来实现非常高的允许电场梯度力量。因此,在规模适中的情况下,地下线路的运力将相当大。

这些线路在大城市中用作深度入口,因为它们不需要异化领土,也不会干扰城市发展。

电源线详情: 充油气高压电缆的设计与应用

气体绝缘电缆线

超导电源线

导电材料的深度冷却可以显着提高电流密度,这意味着它为提高传输容量开辟了巨大的新可能性。

因此,使用导体的有源电阻等于或几乎等于零的低温线路和超导磁系统可以导致传统输电和配电方案的根本改变。此类线路的承载能力可达5-6百万千瓦。

有关更多详细信息,请参见此处: 超导在科学技术中的应用

在电力中使用低温技术的另一种有趣方式: 超导磁能存储系统 (SMES)

低温电源线

通过波导传输超高频

在超高频和实施波导(金属管)的某些条件下,可以实现相对较低的衰减,这意味着可以远距离传输强大的电磁波。当然,线路的发射端和接收端必须配备从工频到超高频的电流转换器,反之亦然。

对高频波导技术和成本指标的预测性评估,使我们希望在可预见的未来将其用于长达 1000 公里的高功率能源路线(高达 1000 万千瓦)的可行性。

电能传输技术进步的一个重要方向首先是对传统三相交流电传输方式的进一步改进。

提高传输线传输容量的一种容易实现的方法是进一步提高其参数的补偿程度,即:更深的导体相分离、纵向耦合的电容和横向电感。

然而,这里有一些技术限制,所以它仍然是最合理的方法 增加传输线的标称电压……根据空气绝缘能力的条件,这里的极限被认为是大约 1200 kV 的电压。


电源线维修

在电力传输的技术进步中,交流输电线路实施的特殊方案可以发挥重要作用。其中应注意以下几点。

调整线

这种方案的本质被简化为包含横向和纵向电抗,以便使其参数达到半波。这些线路可设计用于在 3000 公里的距离内传输 2.5 - 350 万千瓦的电力。主要缺点是难以进行中间选择。

开放线路

发电机和消费者连接到彼此相距一定距离的不同电线。导体之间的电容补偿它们的电感电阻。用途——远距离电力传输。缺点与调谐线相同。

半开放线

交流传输线改进领域的一个有趣方向是根据其运行模式的变化调整传输线参数。如果开路线路配备快速可调无功电源的自整定功能,则可获得所谓的半开路线路。

这种线路的优点是在任何负载下它都可以处于最佳模式。


高压输电线路

深度稳压模式下的电源线

对于在极不均匀负载情况下运行的交流输电线路,建议在线路末端同时进行深度电压调节以响应负载变化。在这种情况下,可以不根据最大功率值来选择电力线的参数,这将有可能降低能量传输的成本。

需要说明的是,上述实施交流电源线的特殊方案仍处于不同的科研阶段,仍需要大量的细化、设计和产业化发展。

这些是电能传输领域技术进步的主要方向。

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