阅读材料：直流输电

人类历史上最早的输电线路就是直流的。开始时输电电压只有 100 伏，后来

逐步提高，到 1885 年提高到 6 千伏。但是，此后在输电技术上发生了巨大变化。一方面，制造高电压大功率的直流发电机很困难，又不能直接给直流电升

压，而远距离输电需要高电压。另一方面，十九世纪八十年代末发明了三相交流发电机、变压器，特别是发明了结构简单、运行可靠、价格便宜的感应电动机。于是，适应这种情况，输电技术转为发展交流输电。

但是，现在直流输电作为解决输电技术困难的方向之一，又重新受到重视。近二十年来，高压直流输电有了迅速发展。那么交流输电遇到了什么困难，直流输电又有什么优点呢？随着电力系统的扩大，输电功率的增加，输电距离的增长，交流输电遇到了一些技术困难，例如：导线不但有电阻，还有电感。较细的导线，电阻的作用超过电感。在输电功率大，输电导线横截面超过 95 毫米 2 的

情况下，对 50 赫的交流电来说，感抗超过了电阻，但对稳定的直流电则只有电阻，没有感抗。

输电线一般是架空线，但需要跨过海峡给海岛输电时要用水下电缆，需要穿过人口密集的城市输电时要用地下电缆，电缆在金属心线的外面包着一层绝缘皮，水和大地都是导体，被绝缘皮隔开的金属心线和水（或大地）构成了电容器；一条 200 千伏的水下电缆，每千米长的电容约 0．2 微法。在交流输电的情况下，这个电容对受电端起旁路电容的作用，并且随电缆增长而增大。电缆长度超过 50 千米，旁路电容会增大到交流电几乎送不出去的程度，这时交流输电已无实际意义，而只能用直流输电，因为电容对稳定的直流不起作用。

交流电每个周期有正、负最大值各一次。设想有甲、乙两台交流发电机给同一条电路供电，假如甲的是正的最大值时，乙恰好是负的最大值，它们发的电在电路里恰好互相抵消，电路无法工作。所以要电路正常工作，给同一条电路供电的所有发电机都必须同步运行，即同时达到正的最大值，同时达到负的最大值，同时为零。现代的供电系统是把方圆数百千米内的电站连成一个电力网，而且用高压输电线路将相隔数百甚至上千千米的电力网连接起来，使它们可以互相支援，调剂余缺，而要使这么大范围的这么多发电机同步运行，技术上是很困难的。但直流输电就不存在同步问题。

现代的直流输电，只是输电这个环节是直流，发电仍是交流。在输电线路的起端，有专用的换流设备将交流变换为直流，在输电线路的末端（受电端），也有专用的换流设备将直流换为交流。目前换流设备存在着制造难、价格高等困难，有待研究解决。

高压直流输电主要用于远距离大功率输电、海底电缆输电、非同步运行的交流系统之间的连络等方面。我国在 1977 年建成了 31 千伏的直流输电工业性试验线路。随着大型水电站的开发和坑口电站的建设，以及大电网的互相联接，远距离大功率的直流输电必将在我国得到发展。

练习七

在课文所给的例子中，用 110 伏和 11 千伏的电压输电，分别要用96000毫米

2 和 9．6 毫米 2 的铝导线。如果不用铝导线，而用铜导线，导线的横截面积分别要多大？
从发电站输出的功率为 200 千瓦，输电线的总电阻为 0．05 欧，用 110

伏和 11 千伏的电压输电，在这两种情况下，在输电线上损失的电压各是多少伏？输送到用户的电压各是多少伏？在输电线上损失的功率各是多少千瓦？

用 220 伏和 11
千伏两种电压来输电，输送的功率相同，在输电线上损失的功率相同，导线的长度和电阻率也相同，求导线的横截面积之比。