Троэнергетики и её современное состояние

11.6. Передачи постоянного тока (ППТ)
 
Победа в конце XIX – начале XX вв. сторонников электропередач 
переменного тока (М. Доливо-Добровольский, Н. Тесла, Д. Вестингауза 
и др.) над сторонниками ЛЭП постоянного тока (Т. Эдисон и др.) в 
«войне токов» на столетие определила облик электроэнергетических 
систем. Последующее расширение ниши, оставленной для ППТ
1
, опре-
делялось прогрессом в разработке мощных электронных устройств для 
1
ППТ – собственно передача постоянного тока (выпрямительная и инверторная подстан-
ции и связывающая их воздушная или кабельная линия) и вставка постоянного тока 
(ВПТ) – выпрямители и инверторы, размещаемые обычно в одном здании, в которое за-
ходят линии переменного тока от связываемых энергосистем. 

---

276
выпрямления и инвертирования тока – вначале таких, как ртутные вен-
тили (1920–1975), позднее (с 60-х гг.) – полупроводниковых устройств: 
биполярных транзисторов с изолированным затвором (
IGBT
), мощных 
полевых транзисторов с изолированным затвором (
MOSFET
) и запирае-
мых тиристоров (
GTO
).
11.6.1. Преимущества и недостатки ППТ
Со времени использования полупроводниковых приборов были 
проложены и сооружены сотни подводных высоковольтных кабелей, 
десятки сверхдальних ЛЭП постоянного тока и вставок постоянного то-
ка, которые показали высокую надёжность работы и, что особенно важ-
но, высокую эффективность передачи больших количеств энергии на 
дальние расстояния, т. е. с меньшими капитальными затратами и мень-
шими потерями (приблизительно 3 % на 1000 км) [44].
Проявили себя и другие преимущества ППТ, например: 
 
кабели, с характерной для них большой погонной ёмкостью, име-
ют меньшие потери на постоянном токе (не проявляется эффект 
перезарядки, существенно ниже диэлектрические потери);
 
возможность передачи энергии в энергосистеме от пункта к пунк-
ту без промежуточных «отводов», например, в удаленные районы; 
 
передача энергии и стабилизация между несинхронизированными 
системами распределения переменного тока; 
 
присоединение вновь построенных удаленных электростанций к 
существующим энергосистемам; 
 
уменьшение стоимости линии за счет меньшего диаметра и коли-
чества токонесущих проводников и грозозащитных тросов и, со-
ответственно, упрощения конструкции опор; 
 
при равных геометрических параметрах проводников и изоляции 
по линии постоянного тока можно передавать мощности на 41 % 
больше, чем на переменном токе (у линии постоянного тока дей-
ствующее значение напряжения равно амплитудному у линии пе-
ременного тока); 
 
упрощение передачи энергии между странами или регионами од-
ной страны, которые используют переменный ток различных на-
пряжений и/или частот, присоединения генераторов на НВИЭ к 
электрическим сетям; 
 
возможность передачи по ЛЭП постоянного тока энергии между 
несинхронизированными распределительными системами пере-
менного тока позволяет увеличить устойчивость системы, препят-
ствуя каскадному распространению аварии с одной части энерго-

---

277
системы на другую. Изменения в нагрузке, приводящие к рассин-
хронизации отдельных частей электрической сети переменного 
тока, не будут затрагивать линию постоянного тока, и переток 
мощности через линию постоянного тока будет стабилизировать 
электрическую сеть переменного тока. Величину и направление 
перетока мощности через линию постоянного тока можно непо-
средственно регулировать и изменять для поддержания необхо-
димого состояния электрических сетей переменного тока с обоих 
концов линии постоянного тока. 
Основными недостатками ППТ являются: 
 
сложность, высокая цена, ограниченная перегрузочная способ-
ность преобразователей (выпрямителей и инверторов) и выключа-
телей (например, выключатели цепи постоянного тока высокого 
напряжения сложны в изготовлении, и требуют наличия какого-
либо встроенного в выключатель механизма для обнуления тока, 
иначе будет образовываться дуга и происходить ускоренный из-
нос контактов); 
 
сложность создания управляющих цепей, используемых для 
включения и выключения тиристоров;
 
при небольших протяженностях ППТ потери в преобразователях 
могут быть больше, чем в ЛЭП переменного тока; 
 
проблемы с реализацией мультитерминальных систем. Управле-
ние перетоком мощности в мультитерминальной системе посто-
янного тока требует наличия хорошей коммуникации между все-
ми терминалами.
Стоимость ППТ изменяется в широких пределах в зависимости от 
специфических особенностей проекта, таких как тип схемы, номиналь-
ная мощность, длина линии, воздушный или подводный способ про-
кладки трассы, стоимость земли и т. д. В случаях, когда технические 
преимущества ППТ не играют роли, выбор делается по результатам 
экономического сравнения вариантов.