电能传输用交流电还是直流电?
电能传输用交流电还是直流电?
先说结论: 一般使用交流电传输电能,但也有直流传输,即特高压直流输电,不过目前还不算普及,但是以
后会实现特高压直流输电的普及。
电能传输为什么要提高传输电压
电力系统中,发电厂将天然的一次能源转变成电能,向远方的电力用户送电,为了减小输电线路上的电能损耗及线路阻抗压降,需要将电压升高。
这么理解: 发电厂产生的电能即总功率是不变的,输电线路电阻R, 输电线路损耗的功率为P=U^2/R,可见输电电压越高,输电线路损耗的功率就越低,损耗笑了,到千家万户的功率就变高了。
交流电传输电能的优缺点
交流传输用变压器有很多优势,变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。减少了电力输送中的损耗,提高了速度和传输距离。
交流也有短板,比如触电更危险,长距离传输有电容电流损耗,并网相对要求高
直流输电的优缺点
交流线路电阻与直流相比,还多了趋肤效应和邻近效应,因此同样的导线,交流线路电阻大于直流线路电阻。换句话说,交流的线路损耗大于直流的线路损耗。采用直流长距离输送电,也是人们追求的目标之一。
但直流电可以升压吗?当然可以,但相对交流升压来说,要麻烦很多,且成本要高很多。变压器只能工作在交流电路中,不能工作在直流状态下。
交流电变成直流电,十分方便,采用整流电路就可以了。但直流电要变成交流电,需要配套逆变器,相对麻烦得多。
根据变压器的原理可以知道,变压器无法将直流电压同交流电那样根据初级、次级线圈的匝数比进行升降压,想通过变压器直接改变直流电压大小也是不可能的。
直流电要变换电压首先要用电子元件将直流电变为交流电,然后用变压器变换电压,这个设备叫逆变器。
直流变换大致需要如下步骤:
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