b. Với gúc kớch trễ (H.9.8)
9.8. So sỏnh về kinh tế củ a2 đƣờng AC và DC
Xột hai đƣờng dõy xoay chiều và một chiều cú cựng số dõy dẫn và sứ cỏch điện. Hĩy so sỏnh cụng suất tải trờn mỗi dõy của hai trƣờng hợp. Nếu cả hai cú cựng giới hạn phỏt núng, dũng điện một chiều bằng với dũng hiệu dụng xoay chiều. Giả thiết sứ cỏch điện cựng chịu điện ỏp đỉnh so với đất. Nhƣ vậy điện ỏp một chiều bằng 2 lần trị số hiệu dụng của điện ỏp xoay chiều.
Cụng suất DC trờn mỗi dõy: Pdc = Vd. Id
Cụng suất AC trờn mỗi dõy pha: Pac = VacIaccos
Trong đú:
- Id và Iac là dũng điện dõy;
- Vdc và Vac là điện ỏp giữa dõy và đất; - cos : hệ số cụng suất. √ Giả sử =0,945
Bõy giờ so sỏnh đƣờng dõy ba pha ba dõy AC với đƣờng dõy DC lƣỡng cực hai dõy. Khả năng tải cụng suất lần lƣợt của mỗi đƣờng là:
P’dc = 2Pdc và P’ac = 3 Pac Suy ra:
Nhƣ vậy cả hai đƣờng DC và AC cú khả năng tải cụng suất nhƣ nhau. Tuy vậy, đƣờng dõy DC đơn giản và rẻ tiền hơn do chỉ cú hai dõy thay vỡ ba dõy dẫn. Hơn nữa, đƣờng dõy trờn khụng DC chỉ tốn 2/3 số sứ cỏch điện so với đƣờng AC và kết cấu trụ đơn giản, rẻ tiền hơn, hẹp hơn. Đƣờng đi ớt choỏn hành lang hơn. Cả hai đƣờng dõy cú cựng tổn thất cụng suất trờn mỗi dõy và phần trăm tổn thất của đƣờng DC chỉ bằng 2/3 của đƣờng AC.
Trƣờng Đại học Thủ Dầu Một Trang 174 Nếu dựng cỏp ngầm thay vỡ dõy trờn khụng thỡ độ bền cỏch điện (tớnh bằng điện ỏp làm việc cho phộp trờn mỗi đơn vị bề dày của cỏch điện) cao hơn đối với đƣờng DC, hơn nữa, hệ số cụng suất của đƣờng DC bằng đơn vị trong khi hệ số cụng suất của đƣờng AC thấp hơn trị số cos giả thiết ở trờn. Cỏc thuận lợi nghiờng về phớa đƣờng DC này cho phộp tăng tỷ số Pdc/Pac cao hơn.
Vỡ giới hạn truyền cụng suất của đƣờng dõy AC trờn khụng thƣờng đƣợc qui định bởi cỏc yếu tố khỏc hơn là giới hạn phỏt núng, tỷ số cụng suất trờn mỗi dõy cú thể tăng đến 4 lần.
Tuy vậy, chi phớ cho cỏc trạm biến đổi ở hai đầu của đƣờng DC cao hơn so với chi phớ trạm biến ỏp ở đƣờng dõy AC. Nếu vẽ đƣờng biểu diễn chi phớ theo khoảng cỏch truyền tải (H.9.22), độ dốc của đồ thị cho biết chi phớ mỗi đơn vị chiều dài và cỏc thiết bị. Giao điểm P gọi là điểm tới hạn cho thấy nếu khoảng cỏch truyền tải lớn hơn Op thỡ cú thể dựng điện một chiều.
Hiện tại cú khuynh hƣớng giảm chi phớ của cỏc thiết bị trạm xoay chiều, nhƣng với sự phỏt triển trong cụng nghệ cỏc bộ biến đổi khoảng cỏch tới hạn đang đƣợc giảm xuống theo sự phỏt triển của cỏc thiết bị DC.
Hỡnh 9-22: So sỏnh chi phớ đƣờng dõy DC và AC
Ngày nay, khoảng cỏch tới hạn đối với truyền tải DC là khoảng 700 km đối với đƣờng dõy trờn khụng. Tuy vậy, khoảng cỏch tới hạn thay đổi tựy theo dự ỏn và cú thể đƣợc kiểm chứng. Sự chờnh lệch trong chi phớ xõy dựng giữa đƣờng cỏp ngầm AC và đƣờng DC dƣới biển hay dƣới đất cao gấp nhiều lần so với đƣờng dõy trờn khụng. Điều này cho thấy khoảng cỏch tới hạn đối với tải điện bằng cỏp ngầm là nhỏ hơn nhiều và trong khoảng từ 30 đến 50 km.