電力傳輸的各種系統是什麼?
電力傳輸的各種系統
為了將電力從發電站傳輸到用於分配的變電站,採用了各種型別的電力傳輸系統。但是,對於電力傳輸,三相三線制傳輸系統被普遍採用。
下面討論了電力傳輸的不同可能系統。
直流傳輸系統
當使用直流或電壓傳輸電力時,則該傳輸系統稱為直流傳輸系統。傳輸系統可進一步分為以下三種類型:
直流兩線制系統
帶中點接地的直流兩線制系統
直流三線制系統
單相交流系統
當使用交流或電壓傳輸電力時,並且在此係統中使用三個相位中的任何一個來傳輸電力。單相交流系統也分為三種類型,即:
單相兩線制系統
帶中點接地的單相兩線制系統
單相三線制系統
兩相交流系統
在兩相交流系統中,電力以交流量的形式傳輸,並且三個相位中的任意兩個用於傳輸電力。根據所使用的導體,兩相交流系統分為以下兩種型別:
兩相三線制系統
兩相四線制系統
三相交流系統
當使用三個相位或三條線導體傳輸電力時,該系統稱為三相交流系統。三相交流系統有兩種型別,如下:
三相三線制系統
三相四線制系統
電力傳輸各種系統的比較
如上所述,電力傳輸系統數量眾多,但很難說哪種系統最適合傳輸電力。由於導體材料的成本是傳輸系統中最重要的因素之一。顯然,最佳的電力傳輸系統是導體材料用量最少的系統。因此,導體材料的用量構成了不同電力傳輸系統之間比較的基礎。
此外,在比較各種系統中所需的導體材料數量時,應根據介電的最大應力進行適當的比較,即,系統的比較必須根據導體之間的最大電壓和導體與大地之間的最大電壓進行。
下表給出了任何系統中導體材料相對於相應兩線制直流系統的比率:
| 傳輸系統 | 相同對地最大電壓 | 相同導體間最大電壓 |
|---|---|---|
| 直流傳輸系統 | ||
| 兩線制系統 | 1 | 1 |
| 帶中點接地的兩線制系統 | 0.25 | 1 |
| 三線制系統 | 0.3125 | 1.25 |
| 單相交流系統 | ||
| 兩線制系統 | $$\mathrm{\frac{2}{cos^{2}\:\phi }}$$ | $$\mathrm{\frac{2}{cos^{2}\:\phi }}$$ |
| 帶中點接地的兩線制系統 | $$\mathrm{\frac{0.5}{cos^{2}\:\phi }}$$ | $$\mathrm{\frac{2}{cos^{2}\:\phi }}$$ |
| 三線制系統 | $$\mathrm{\frac{0.625}{cos^{2}\:\phi}}$$ | $$\mathrm{\frac{2.5}{cos^{2}\:\phi }}$$ |
| 兩相交流系統 | ||
| 兩相三線制系統 | $$\mathrm{\frac{1.457}{cos^{2}\:\phi }}$$ | $$\mathrm{\frac{2.914}{cos^{2}\:\phi }}$$ |
| 兩相四線制系統 | $$\mathrm{\frac{0.5}{cos^{2}\:\phi }}$$ | $$\mathrm{\frac{2}{cos^{2}\:\phi }}$$ |
| 三相交流系統 | ||
| 三相三線制系統 | $$\mathrm{\frac{0.5}{cos^{2}\:\phi }}$$ | $$\mathrm{\frac{1.5}{cos^{2}\:\phi }}$$ |
| 三相四線制系統 | $$\mathrm{\frac{0.583}{cos^{2}\:\phi }}$$ | $$\mathrm{\frac{1.75}{cos^{2}\:\phi }}$$ |
從上面的比較表可以清楚地看出:
如果採用直流系統傳輸電力,則可以節省大量的導體材料。
在交流系統中,三相交流系統是最適合傳輸電力的系統,因為它可以節省導體材料。此外,與其他系統相比,此係統更方便且更高效。
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