HVAC 和 HVDC 輸電系統之間的區別

電力是在發電廠產生的，從那裡透過長距離傳輸到負載點使用。由於電力傳輸是藉助傳輸導體進行的。因此，由於線路引數，在傳輸過程中會發生一些功率損耗。

因此，為了減少傳輸過程中的功率損耗，我們需要採取一些必要的措施。其中一個主要措施是將傳輸電壓提高到更高的值。

線路電壓在減少輸電線路損耗方面起著重要作用。線路電壓的升高減少了線路電流，從而減少了功率損耗。

我們有兩種型別的電力供應，即交流電 (Alternating Current) 和直流電 (Direct Current)。因此，基於此，高壓輸電系統分為兩種型別：

  • HVAC（高壓交流輸電）系統
  • HVDC（高壓直流輸電）系統

閱讀本文以瞭解HVAC（高壓交流輸電）和 HVDC（高壓直流輸電）輸電系統之間的主要區別。讓我們從 HVAC 和 HVDC 系統的基本概述開始。

什麼是 HVAC 輸電？

HVAC 代表高壓交流電。當輸電系統的電源電壓範圍為 33 kV 交流電到 230 kV 交流電時，稱為高壓交流輸電 (HVAC)。

在 HVAC 輸電中，產生的功率被升壓到高電壓，然後透過輸電線路傳輸。它需要至少三根線導體來傳輸三相電力。但是，HVAC 電壓變換和傳輸簡單且成本低廉。

什麼是 HVDC 輸電？

HVDC 代表高壓直流電。當電力以直流形式在 100 kV 到 800 kV 之間的電壓下傳輸時，這種型別的輸電系統稱為HVDC（高壓直流輸電）系統。

在此係統中，以交流形式產生的電力在整流器的幫助下轉換為直流電，然後透過 HVDC 線路傳輸，並在使用端再次轉換為交流電。HVDC 的主要優點是它只需要兩根導體進行傳輸，並且在長距離傳輸中的功率損耗相對較低。

HVAC 和 HVDC 輸電之間的區別

HVAC 和 HVDC 都被廣泛用於電力傳輸。但是，HVAC 和 HVDC 輸電之間存在一些差異，在下表中突出顯示了這些差異：

差異依據 HVAC 輸電 HVDC 輸電
全稱 HVAC 代表高壓交流電。 HVDC 代表高壓直流電。
描述 以約 33 kV 至 230 kV 電壓傳輸交流電力的輸電系統稱為 HVAC 輸電系統。 以約 100 kV 至 800 kV 電壓傳輸直流電力的輸電系統稱為 HVDC 輸電系統。
導體數量 HVAC 輸電系統需要至少三根線導體。 HVDC 系統在雙極系統中需要兩根導體，在單極系統中需要一根導體。
變壓器 在 HVAC 中，變壓器用於電壓變換。 在 HVDC 中，不能使用變壓器，因為變壓器不適用於直流電。
整流器和逆變器 HVAC 不需要整流器和逆變器。 整流器和逆變器是 HVDC 系統的關鍵部件。
電壓變換複雜度 HVAC 涉及簡單的電壓變換。 在 HVDC 的情況下，電壓變換比較複雜。
適用性 HVAC 輸電系統適用於距離小於 600 公里的情況。 HVDC 輸電適用於長距離（通常超過 600 公里）的大功率傳輸。
電暈損耗 在 HVAC 中，電暈損耗較大。 HVDC 的電暈損耗相對較小。
趨膚效應 由於電流密度不均勻，HVAC 系統存在趨膚效應。 在 HVDC 中，電流密度在導體中是均勻的，不存在趨膚效應。
導體直徑 由於趨膚效應，HVAC 需要較大直徑的導體。 HVDC 需要相對較小直徑的導體。
佔用面積 HVAC 的佔用面積更寬。佔用面積是安裝輸電線路所需的土地帶。 HVDC 的佔用面積更窄。
塔架尺寸 HVAC 系統的塔架較高。 HVDC 需要尺寸較小的塔架。
海底電力傳輸 由於電纜的雜散電容，HVAC 不適合海底電力傳輸。 HVDC 優選用於海底電力傳輸。
干擾 HVAC 會對附近的通訊線路造成干擾。 HVDC 不會對附近的通訊線路造成干擾。
斷路器 HVAC 斷路器成本較低且設計簡單。 HVDC 斷路器相對來說成本較高且設計複雜。
導體容量利用率 在 HVAC 系統中，由於在傳遞平均功率期間的交流峰值額定值，幾乎 30% 的導體容量被浪費了。 HVDC 系統利用了全部導體容量。這是因為在直流電的情況下，峰值和平均額定值相同。
成本 HVAC 是用於電力傳輸的成本較低的系統。 HVDC 系統比 HVAC 略貴。

結論

HVAC 和 HVDC 之間最顯著的區別在於，HVAC 需要至少三根線導體，而 HVDC 只需要兩根導體。

更新於：2022 年 8 月 22 日

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