cha1.1特高压电网发展.ppt

1、第一章电网从超高压发展到超高压，1 .电网开发2。选择UHV等级3。特高压发展影响因素4。特高压输电研究5。UHV电网开发目标，第一节UHV电网的发展过程，输电网：包括如虚线箱内所示的输电传奇费及变电设备配置。传输设备：传输导线、塔、绝缘体、金属设备、变电站设备：1。主要设备、变压器、反应器、电容器、断路器、隔离开关、避雷器、电压电流互感器、总线等2。二次设备，为了确保安全可靠的传输，继电保护，监控，控制和电力通信等，电网开发，1.19世纪初开发的信号传输电报，传输的电力很微弱，但是人们受此启发，被用于电力传输。电网开发，2.1875年法国巴黎建设了世界上第一个火电厂。3.1882年，法国物理

2、学家黛布勒使用通过58公里直流输电线为用户提供直流电源的2000V直流发电机实现了世界上第一次直流传输。4.1891年，德国罗芬发电厂安装了世界上第一台三相交流发电机。由此产生的三相交流电力通过第1条13.8kV输电线传输到遥远的电力区域，用于照明和电力，高压输电时代开始了。5 .美国：1908年，世界上第一条110kV输电线路建成；1923年，第一条230kV线路投入使用。1954年，第一条345kV线路竣工。1964年500kV线路完工1969年765kV线路完工。1967年单相试验线，1974年三相，100015000kV三相系统，海外开发概述，美国AEP-ASEA UHV试验地，美国本

3、维尔动力局(BPA)建设了两个UHV试验所。1967年，通用电气公司(GE)和电力资源协会(EPRI)开始实施UHV研究计划，并在菲兹菲尔德建立了UHV测试中心。网格开发过程，6 .前苏联：1952年，修建了第一条330kV线路；1956年，400kV线路建设；1964年，500kV输电系统改善1967年，750kV线路竣工。1985.8年，世界上第一条1150千伏的线路竣工，1.1981年开始建造1150千伏交流电超高压线路，各距埃克塞塔布494公里，科克切塔布库斯坦年龄396公里。2.1985年8月，世界上第一条1150千伏线路埃基瓦斯图兹科克切塔夫在额定工作电压下施加负载，扩展到库什塔伊

4、奈。3.1991年前苏联解体和经济衰退导致电力需求明显不足，UHV线路下降到500KV运行。运行表明，使用的线路和变电站的结构基本合理。特高压变压器、核反应堆、断路器等主要设备受到了各种运行条件的考验。前苏联1150kV输电线地理接线图，1988年秋季开始建设1000kv高压线路。1992年4月28日，从西军马开关站到东山船变电站的西军马干线138公里线竣工，1993年10月，从野崎车油核电站到西军马开关站的南信xie干线中，49公里的超高压线路部分完工。1999年结束东西走廊后，从南省城开关站到东郡马开关站，从南省城干线194公里和东郡马开关站到西郡马开关站，建设了44公里区间，并建设了UH

5、V 2线全长238公里。现在日本共建设了426公里的超高压线路，因为国土狭小，日本超高压线路都采用双回路合峰方式。7.日本：日本建设了盐源、赤城两个UHV测试研究基地，对多家制造商开发的UHV输电和变传奇费，最近在名UHV变电站进行了长达8年的全电压运行评价。运行情况良好，证明超高压输电及变电能满足系统的可靠运行。目前500千伏电压降压运行。日本东京电力公司建设的1000KV线路、海外开发概述、全国各地参加1000kV科研计划的部队共有7个考场和2个闪电记录所。意大利1000kV项目雷电冲击试验，8 .意大利：9。瑞典chamax大学高压考场AC 1000kV电气测试可以进行，考场240m U

6、HV测试线建设。另外180米的绝缘体试线10。原西德比较了当时电压为420，800，1200kV3的输电项目，结果显示，输电电压越高，线路走廊面积越小。随着输电距离的增加，1200kV输电的优越性更加突出。11。中国：1879年，上海工租界首次开灯的1982年，上海第一家工资业公司上海电气公司成立；1908年1935年，22kV，33kV，44kV，66kV，154kV1943年，110kV，220kV，330kV，500kV1989年，500kV2005，700中国的超高压开发技术参考：电网开发、电网开发历史表明，1.100多年来，输电电压从最初的13.8kV逐步发展到20，35，66，11

7、0，134，220，330，345，400，500，735，765，1000 kv。电网的开发主要是更高电压级电网的发展。随着输电技术的持续进步，不断构建更高电压等级的电网，并促进了更大容量的电力向更远的距离输送。2.相邻两个电压等级的等级差异要加倍才能经济。3.前苏联1150kV线路运行、超高压传输技术和设备已达到实际超高压传输项目要求。提高超高压传输的优点，提高传输能力，提高电气距离，降低稳定性限制，降低项目投资改善单位走廊传输能力，降低走廊面积，降低短路结构，提高短路电流减少网络功能，提高传输能力，交流线路自然功率是表征传输能力的指标，计算如下：一次1000kV超高压输电线的自然功率约为

8、500kV输电线的5倍。800kV直流UHV传输容量可达640万千瓦，是500kV HVDC的2.1倍，是620kV HVDC的1.7倍。UHV传输的优点，单回路传输的优点，UHV传输的优点，UHV传输的优点，2。缩短电气距离提高稳定性极限，1000千伏线的电气距离等于等长500千伏线的1/41/5。这意味着，如果传输相同的功率，则1000kV UHV输电线最远的输电线大约是500kV线路的4倍。使用800kV直流传输技术可实现远距离供电，经济传输距离可达2500公里以上。特高压传输的优点，3 .减少线路损耗可以看出，导线总截面，传输容量相同。也就是说，如果r，s的值相同，则1000kV交流线

9、路的电阻损失为500kV交流线路的四分之一。800kV直流线路的电阻损失为500kV直流线路的39，620kV直流线路的60。特高压传输的优点，输电线路损失可以估计为：4 .减少项目投资1000kV交流传输方案的单位传输容量整合成本约为500kV传输方案的四分之三。800kV直流传输程序的单位传输容量整合成本约为500kV直流传输程序的四分之三。超高压传输的优点，5 .提高单位走廊传输容量节省走廊面积，UHV传输的优点，AC UHV:同塔双回和猫头塔单线的走廊宽度分别为75米和81米，单位走廊运输能力分别为13.3万千瓦/米和6.2万千瓦/米，是同类型500kV线路的3倍左右。直流UHV: 8

10、00kV，640万千瓦直流输电系统的线路走廊约为76米，单位走廊的宽度运输容量为8万4000千瓦/米，是500kV，300万千瓦系统的1.29倍，620kV，380万千瓦系统的1.37倍。特高压传输的优点，6 .改善电网结构，降低短路电流，实现超高压输电的优点，2)通过超高压电网实现分层分段部署，可以优化包括超高压在内的系统结构，从根本上解决短路电流超标问题。、1)通过超高压远距离供电，可以减少在负荷中心地区安装设备的需求，从而减少短路电流振幅。也就是说，以1000万千瓦的远距离电力，减少了17台当地安装基础60万千瓦的单位。每个60万千瓦的单元将增加附近地区500千伏系统的大约1.8kA的短

11、路电流，如果这些单元都安装在负荷中心地区，则对地区电网的短路电流水平有很大影响。7 .加强网络功能1)交流超高压同步网络，可以大大减少电网之间的电气距离，提高可靠性水平，发挥大型同步电网的各种综合优势。2)DC UHV异步网络可满足长距离、大容量传输要求，无需沿线提供电源支持。3)通过UHV网络增强网络电源切换功能，可以在更大范围内优化能源资源配置方式。超高压传输的优点，超高压传输的缺点，1 .系统的稳定性和可靠性问题不容易解决2 .特高压输电线路主保护原则的缺陷3。超高压传输对环境的影响强电场对人的生理和心理影响电晕放电的影响4。现场工作和经验技能，超高压传输的缺点，1 .系统的稳定性和可靠

12、性问题不易解决，1965-1984年全世界共6次交流大型电网崩溃事故中，4次在美国、欧洲发生2次。这种严重的大型电网崩溃事故表明，交换互连大型电网的安全稳定、事故连锁反应、大规模停电等难以解决的问题。特别是在超高压线路出现初期，主电网没有形成，线路负荷容量低，电源集中调度，出现了很大的稳定性问题。下级电网无法解除运行，不能有效地降低供求电网中的短路电流等，威胁着电网的安全运行。特高压传输的缺点，2 .特高压线路主保护原则的缺陷目前比较成熟，在我国有运行经验，可以起到主保护作用的物种保护原则如下。工频变化量方向保护、负顺序方向保护、分相电流差动保护、距离方向保护和相位电压补偿试验方向保护等。这几

13、个原理各有优点，而且都有一定的缺点。这些保护都要充分发挥超高压输电线路容量电流的影响和与通道(载波、光纤信道)的紧密配合及信道作用，深入研究超高压输电线路的过电压预防和保护灵敏度保证、选择性、可靠性申诉等问题。特高压传输的缺点，3 .超高压传输对环境的影响强电场对人的生理和心理影响1972年，苏联关于超高压变电站工人反映电场对身体的影响的报告在大型电网国际会议上发表后，引起了巨大的波动，世界各国对此进行了大量的实验研究。西班牙医生保罗在第二次国际电气危险保护会议上报道，89名变电站工人在500kV变电站工作，有头痛、困、恶心等症状。国内也进行了很多实验研究，认为工频高压电场有更明显的刺激作用，

14、对身体有不好的影响，工作人员进入电场，竖起头，拧紧头。动物实验也证明，一定的场强工频高压除了对身体局部的刺激作用外，还有琥珀酸氢酶、心血管心肌细胞乳酸脱氢酶、心肌细胞膜腺苷三磷酸(ATP)酶、心电图等全身效应。超高压传输的缺点，强电场对人的生理和心理影响的长期影响，也指电场的短期影响。在高压线下或附近，接地绝缘的导体有导体和导体的相互部分电容器，以及导体对地面的自身部分电容，当人接触这个物体时，就会发生触电。电击一般分为瞬态电击和稳态电击两种类型。例如，下雨的日子，当雨伞通过UHV线时，脸或手在靠近雨伞的金属部分放电的话，就是瞬态触电。关于稳态触电，平均感觉电流从约06毫安(女性)显示为lmA

15、(男性)。，特高压传输的缺点，4 .超高频传输对环境的影响电晕放电的影响(1)电晕放电对无线电波的干扰传输线的电晕放电是无线电干扰的来源，无线电干扰是指在无线电段波段中可能对有用信号造成损害的电磁干扰。传输线电晕产生的脉冲电磁波沿直线横向传播两侧，影响沿一定范围的无线电接收设备正常操作时接收的有用信号的波形振幅和相位，从而防止这些无线接收设备达到正常操作所需的信噪比。输电线传播干扰主要是电晕放电、间隙放电(火花放电)等引起的。特高压传输的缺点，(2)电晕放电对电视的干扰传输线对电视的干扰有两个方面。一是电晕放电引起的噪声对幅度调制图像的干扰导致图像质量的恶化；二是线路塔的电视波屏蔽和反射引起的

16、信号衰减和重影等副作用。(3)可听噪声对环境的影响可听噪声是参考线周围空气电离放电产生的一种人耳能直接听到的噪音，是一种声音干扰。这种噪音在极恶线附近的居民、在附近线路上工作的人感到烦躁，严重的情况下很难忍受。可听噪声和无线电干扰一样，随着电线表面电场强度的增加而增加，但随着距离的增加，它比无线电干扰衰减慢得多。特高压传输的缺点，5 .现场工作和经验技术，前苏联、日本在设计和建设超高压输电线路初期，对其现场工作方式、工作工具、人员的安全使用和保护措施等进行了实验研究，制定了相应的技术方针。前苏联在1150kV线路上进行现场工作，进入工作空间时，等电位工作人员使用绝缘篮进入现场主体，工作时在相邻塔上设置了保护间隙。安全考试分析作业安全I学生完全合格。由于超高压线路的电场很高，工人们必须戴上带有屏蔽罩的全范围屏蔽罩。经测试，屏蔽服内表场强达到15kVm的要求，流经人体的电流达到100A，满足工人的安全要求。日本专门研究超高压线路直线串和拉伸串不良绝缘子的带电检测工具，针对超高压线路绝缘子串的长特性。国外工作说明了特高压线路带电作业的可行性和安全性。超高压输电线路的缺点，我国500kV输电线路的带电作业已