直流系统基础知识课件
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直流电和交流电的基础知识直流电和交流电是电学中两种基本的电流形式。
它们在电力系统、电子设备以及日常生活中都起着重要的作用。
直流电是电流在电路中沿一个方向流动的电流形式。
在直流电中,电子从电源的负极流向正极。
直流电的特点是电流方向恒定,大小也是恒定的。
直流电的电压称为直流电压,通常用大写字母V表示。
直流电的单位是伏特,简写为V。
直流电的产生主要依靠直流电源。
直流电源可以通过化学反应、光伏效应、热电效应等方式来产生。
常见的直流电源有干电池、蓄电池以及直流发电机。
直流电在许多领域中都有广泛应用。
在电力系统中,直流电通常用于输电线路的长距离传输。
由于直流电的电流方向不会频繁改变,因此在输电过程中能够减小电能损耗。
此外,直流电还被广泛应用于电子设备、电动车辆以及太阳能光伏系统中。
与直流电相对的是交流电。
交流电是电流在电路中来回流动的电流形式。
在交流电中,电子的流动方向会周期性地改变。
交流电的特点是电流方向和大小都是变化的。
交流电的电压称为交流电压,通常用大写字母V表示。
交流电的单位是伏特,简写为V。
交流电的产生主要依靠交流电源。
交流电源通常是由交流发电机产生的,它通过旋转磁场的方式使电流方向周期性地改变。
交流电源是我们日常生活中常见的电源形式,例如家庭用电、工业用电等。
交流电在电力系统中起着重要的作用。
电力系统中的电能输送是以交流电的形式进行的。
交流电的优点是可以方便地改变电压和电流的大小,通过变压器可以实现电能的长距离传输和调节。
此外,交流电还被广泛应用于家庭、工业以及交通运输等领域。
直流电和交流电在电学中有着不同的特点和应用。
直流电的特点是电流方向恒定,大小恒定;交流电的特点是电流方向和大小周期性变化。
直流电适用于长距离传输和稳定电压供应的场合,而交流电适用于电能输送和电压调节的场合。
直流电和交流电是电学中两种基本的电流形式。
它们在电力系统、电子设备以及日常生活中都发挥着重要的作用。
了解直流电和交流电的特点和应用,有助于我们更好地理解电学原理和电力系统的工作机制。
基础知识:1.直流电与交流电1简介直流电又称恒流电,恒定电流是直流电的一种,是大小和方向都不变的直流电,它是由爱迪生发现的。
脉动直流电与平滑直流电恒定电流是指大小(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),大小视滤波电路得滤波效果。
2优点1、输送相同功率时,直流输电所用线材仅为交流输电的2/3~l/2 .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,而输电线和绝缘材料可节约1/3.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的截面积的1.33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.2、在电缆输电线路中,直流输电没有电容电流产生,而交流输电线路存在电容电流,引起损耗.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,在每千米输电线路上,每年就要耗电2.6×107kw?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.4、直流输电发生故障的损失比交流输电小.两个交流系统若用交流线路互连,则当一侧系统发生短路时,另一侧要向故障一侧输送短路电流.因此使两侧系统原有开关切断短路电流的能力受到威胁,需要更换开关.而直流输电中,由于采用可控硅装置,电路功率能迅速、方便地进行调节,直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流,故障侧交流系统的短路电流与没有互连时一样.因此不必更换两侧原有开关及载流设备.在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响.所以,当一极发生故障时,只需停运故障极,另一极仍可输送不少于一半功率的电能.但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障,必须全线停电.3原理直流电所通过的电路称直流电路,是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。