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直流和交流的区别是什么?

发布时间:2021-09-24 02:09:52
来源:乐鱼体育官网

  交流电即交变电流,大小和方向都随时间做周期性变化的电流。直流电则相反。电网公司一般使用交流电方式送电,但有高压直流电用于远距离大功率输电、海底电缆输电、非同步的交流系统之间的联络等。

  高压直流输电方式与高压交流输电方式相比,有明显的优越性。历史上仅仅由于技术的原因,才使得交流输电代替了直流输电.下面先就交流电和直流电的主要优缺点作出比较,从而说明它们各自在应用中的价值。

  交流电的优点主要表现在发电和配电方面:利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能(水流能、风能……)、化学能(石油、天然气……)等其他形式的能转化为电能;交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流站相比,造价大为低廉;交流电可以方便地通过变压器升压和降压,这给配送电能带来极大的方便.这是交流电与直流电相比所具有的独特优势。

  直流输电采用两线制,以大地或海水作回线,与采用三线制三相交流输电相比,在输电线载面积相同和电流密度相同的条件下,即使不考虑趋肤效应,也可以输送相同的电功率,而输电线。

  如果考虑到趋肤效应和各种损耗(绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等),输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线倍。因此,直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半.同时,直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单,线路走廊占地面积也少。

  ③直流输电时,其两侧交流系统不需同步运行,而交流输电必须同步运行.交流远距离输电时,电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差;并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50HZ,但实际上常产生波动.这两种因素引起交流系统不能同步运行,需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整,否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备,或造成不同步运行的停电事故.在技术不发达的国家里,交流输电距离一般不超过300km而直流输电线路互连时,它两端的交流电网可以用各自的频率和相位运行,不需进行同步调整。

  电流的大小和方向随时间变化的叫交流电.我们日常生活中的用电就是交流电.交流电是交流发电机由原动机拖动产生的.交流发电有单相交流发电机和三相交流发电机.由于三相交流发电机有很多优点.目前发电厂都是有三相交流发电机发电.日常用的单相交流电源可以很方便地从三相交流电中获得.

  直流电的的大小一般是稳定的.也没有方向的变化.直流电源一般是稳定的电流.直流电可以由直流发电机产生.由于直流发电机构造复杂.现在已经很少用了.现在主要是从交流电用整流器获得直流电.如各种充电器.直流电源等.直流电还可以用化学方式产生.如干电池,蓄电池,手机电池.

  交流电流是指电流方向随时间作周期性变化的为交流电,在一个周期内的运行平均值为零。不同于直流电,它的方向是会随着时间发生改变的,并且直流电没有周期性变化。

  通常波形为正弦曲线。交流电可以有效传输电力。但实际上还有应用其他的波形,例如三角形波、正方形波。生活中使用的市电就是具有正弦波形的交流电。

  交流发电机通常采用旋转磁场设计,电枢静止,这样便不需要使用电刷和滑环取电。同步发电机的磁场来自永久磁铁或电磁铁。发电厂使用的大型同步发电机可透过控制励磁系统(电磁铁)来改变输出电压及无功功率。

  异步发电机静止时不会自行产生磁场,利用定子与转子间气隙旋转磁场,与转子绕组中感应电流相互作用来发电。异步发电机需要电容或同步发电机提供无功功率才可以运作,因此通常不能自启动,即是不借助外部电力来启动。

  恒定电流是指大小(电压高低)和方向(正负极)都不随时间(相对范围内)而变化,比如干电池。脉动直流电是指方向(正负极)不变,但大小随时间变化。

  比如:我们把50Hz的交流电经过二极管整流后得到的就是典型脉动直流电,半波整流得到的是50Hz的脉动直流电,如果是全波或桥式整流得到的就是100Hz的脉动直流电,它们只有经过滤波(用电感或电容)以后才变成平滑直流电,当然其中仍存在脉动成分(称纹波系数),大小视滤波电路的滤波效果。

  直流输电采用两线制,以大地或海水作回线,与采用三线制三相交流输电相比,在输电线截面积相同和电流密度相同的条件下,即使不考虑趋肤效应,也可以输送相同的电功率,而输电线.

  如果考虑到趋肤效应和各种损耗(绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等),输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线倍.因此,直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半.同时,直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单,线路走廊占地面积也少.

  在一些特殊场合,必须用电缆输电.例如高压输电线经过大城市时,采用地下电缆;输电线经过海峡时,要用海底电缆.由于电缆芯线与大地之间构成同轴电容器,在交流高压输电线路中,空载电容电流极为可观.

  一条200kV的电缆,每千米的电容约为0.2μF,每千米需供给充电功率约3×103kw,在每千米输电线kw/h.而在直流输电中,由于电压波动很小,基本上没有电容电流加在电缆上.

  3、直流输电时,其两侧交流系统不需同步运行,而交流输电必须同步运行.交流远距离输电时,电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差;并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50HZ,但实际上常产生波动.

  这两种因素引起交流系统不能同步运行,需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整,否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备,或造成不同步运行的停电事故.在技术不发达的国家里,交流输电距离一般不超过300km而直流输电线路互连时,它两端的交流电网可以用各自的频率和相位运行,不需进行同步调整.

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