HVAC 和 HVDC 输电系统之间的区别

电力是在发电厂产生的，从那里通过长距离传输到负载点使用。由于电力传输是借助传输导体进行的。因此，由于线路参数，在传输过程中会发生一些功率损耗。

因此，为了减少传输过程中的功率损耗，我们需要采取一些必要的措施。其中一个主要措施是将传输电压提高到更高的值。

线路电压在减少输电线路损耗方面起着重要作用。线路电压的升高减少了线路电流，从而减少了功率损耗。

我们有两种类型的电力供应，即交流电 (Alternating Current) 和直流电 (Direct Current)。因此，基于此，高压输电系统分为两种类型：

  • HVAC（高压交流输电）系统
  • HVDC（高压直流输电）系统

阅读本文以了解HVAC（高压交流输电）和 HVDC（高压直流输电）输电系统之间的主要区别。让我们从 HVAC 和 HVDC 系统的基本概述开始。

什么是 HVAC 输电？

HVAC 代表高压交流电。当输电系统的电源电压范围为 33 kV 交流电到 230 kV 交流电时，称为高压交流输电 (HVAC)。

在 HVAC 输电中，产生的功率被升压到高电压，然后通过输电线路传输。它需要至少三根线导体来传输三相电力。但是，HVAC 电压变换和传输简单且成本低廉。

什么是 HVDC 输电？

HVDC 代表高压直流电。当电力以直流形式在 100 kV 到 800 kV 之间的电压下传输时，这种类型的输电系统称为HVDC（高压直流输电）系统。

在此系统中，以交流形式产生的电力在整流器的帮助下转换为直流电，然后通过 HVDC 线路传输，并在使用端再次转换为交流电。HVDC 的主要优点是它只需要两根导体进行传输，并且在长距离传输中的功率损耗相对较低。

HVAC 和 HVDC 输电之间的区别

HVAC 和 HVDC 都被广泛用于电力传输。但是，HVAC 和 HVDC 输电之间存在一些差异，在下表中突出显示了这些差异：

差异依据 HVAC 输电 HVDC 输电
全称 HVAC 代表高压交流电。 HVDC 代表高压直流电。
描述 以约 33 kV 至 230 kV 电压传输交流电力的输电系统称为 HVAC 输电系统。 以约 100 kV 至 800 kV 电压传输直流电力的输电系统称为 HVDC 输电系统。
导体数量 HVAC 输电系统需要至少三根线导体。 HVDC 系统在双极系统中需要两根导体，在单极系统中需要一根导体。
变压器 在 HVAC 中，变压器用于电压变换。 在 HVDC 中，不能使用变压器，因为变压器不适用于直流电。
整流器和逆变器 HVAC 不需要整流器和逆变器。 整流器和逆变器是 HVDC 系统的关键部件。
电压变换复杂度 HVAC 涉及简单的电压变换。 在 HVDC 的情况下，电压变换比较复杂。
适用性 HVAC 输电系统适用于距离小于 600 公里的情况。 HVDC 输电适用于长距离（通常超过 600 公里）的大功率传输。
电晕损耗 在 HVAC 中，电晕损耗较大。 HVDC 的电晕损耗相对较小。
趋肤效应 由于电流密度不均匀，HVAC 系统存在趋肤效应。 在 HVDC 中，电流密度在导体中是均匀的，不存在趋肤效应。
导体直径 由于趋肤效应，HVAC 需要较大直径的导体。 HVDC 需要相对较小直径的导体。
占用面积 HVAC 的占用面积更宽。占用面积是安装输电线路所需的土地带。 HVDC 的占用面积更窄。
塔架尺寸 HVAC 系统的塔架较高。 HVDC 需要尺寸较小的塔架。
海底电力传输 由于电缆的杂散电容，HVAC 不适合海底电力传输。 HVDC 优选用于海底电力传输。
干扰 HVAC 会对附近的通信线路造成干扰。 HVDC 不会对附近的通信线路造成干扰。
断路器 HVAC 断路器成本较低且设计简单。 HVDC 断路器相对来说成本较高且设计复杂。
导体容量利用率 在 HVAC 系统中，由于在传递平均功率期间的交流峰值额定值，几乎 30% 的导体容量被浪费了。 HVDC 系统利用了全部导体容量。这是因为在直流电的情况下，峰值和平均额定值相同。
成本 HVAC 是用于电力传输的成本较低的系统。 HVDC 系统比 HVAC 略贵。

结论

HVAC 和 HVDC 之间最显著的区别在于，HVAC 需要至少三根线导体，而 HVDC 只需要两根导体。

更新于：2022 年 8 月 22 日

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