高电压技术ppt2020 pdf版0-1---0-6 绪论_W

1、高电压技术 沈阳农业大学 主讲教师：王立地绪论 研究对象 研究内容 电压等级 特高压输电 高电压相关技术问题 课程特点绪论 研究对象 研究内容 电压等级 特高压输电 高电压相关技术问题 课程特点研究对象 何为高电压？ 工程上一般把 超过1000伏的供电电压称为高电压。研究对象工作电压 高电压 过电压雷电过电压 内部过电压 绝缘能力耐受正常工作电压 耐受过电压 高电压：幅值、波形；发生机理；限制手段等。绝缘：电介质特性、绝缘结构、绝缘配合。绪论 研究对象 研究内容 电压等级 特高压输电 高电压相关技术问题 课程特点研究内容研究内容 高电压绝缘理论 高电压试验技术 过

2、电压及其防护技术研究内容 高电压绝缘理论 研究如何利用电介质的电气性能为电力系统服务，预防事故的发生。 第1章气体电介质的电气性能 第2章液体、固体电介质的绝缘性能研究内容 高电压试验技术 研究如何应用通过给设备绝缘施加较高电压的方法来检查设备是否有安全隐患的技术。 第3章电气设备绝缘检查性试验 第4章电气设备绝缘高电压试验研究内容 过电压及其防护技术 讨论电力系统过电压的产生，发展机理，及其如何限制其发展和限制其产生的措施。 第5章线路和绕组中的波过程 第6章雷电放电和防雷设备 第7章输电线路大气过电压和防雷保护 第8章发电厂和变电所的防雷保护 第9章电力系统内部过电压 第10章电力系统绝缘

3、配合绪论 研究对象 研究内容 电压等级 特高压输电 高电压相关技术问题 课程特点电压等级电压等级（ voltage class ） 电力系统及电力设备的额定电压级别系列。电压等级 目前我国常用的电压等级： 0.4kV、 6kV、10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、 750kV、1000KV。 我国规定安全电压等级为36V、24V、12V三种。 我国规定交流36V以下电压为安全电压。电压等级 根据相邻级差不宜太小的原则，35kV、63kV和110kV不宜在同一个地区性电网中并存；330kV和500 kV、500 kV和750 kV 不宜在同一输电系统中并

4、存。 我国： 大部分地区都采用1000/800/500 /220/110 /(35)/10 kV系列。 西北地区采用750/330/（220）/110/（35）/10 kV系列。 东北地区采用500/220/66/10 kV系列。电压等级输电电压一般分为高压、超高压和特高压 高压(HV- High Voltage )：35kV220 kV 超高压(EHV- Extra High Voltage )：330 kV750 kV 特高压(UHV-Ultra High Voltage)： 1 000 kV及以上配电网电压一般为35kV以下 低压(LV-Low Voltage)： 0.4 kV及以下 中

5、压(MV-Medium Voltage)： 3 kV35 kV对于直流输电 高压直流(HVDC- High Voltage Direct Current )： 800kV以下。 特高压直流(UHVDC-Ultra High Voltage Direct Current ): 800kV及以上国外输电线路发展过程自从1831年法拉第发现电磁感应定律以来，电能已经有180余年的发展。n 1882年，爱迪生在美国纽约建成世界上第一个完整的电力系统，由一台直 流发动机通过110V地下电缆给59个用户供电。n 1886年，乔治.西屋建立了一个由150个电灯构成的交流配电试验系统。n 1889年，洲第一条

6、单相交流输电线路在美国俄勒冈州建成，输电电压为4kV(21km)。n 1891年德国在劳芬电厂至法兰克福之间建成世界上第一条三相交流输电线路， 长175km，电压15.2kV，输送功率200kW。国外输电线路发展过程n 20世纪以来，欧美各国及前苏联开始建设从350kV到500kV再到750kV最后至1000kV的交流超高压输电线路。n 早期交流系统采用12.44kV和60kV的电压等级，1923年增加到220kV，1935年增加到287kV，1953年提高到330kV，1965年提高到500kV。n 1952年，前苏联建成第一条330kV线路，1956年建成400kV线路， 1967年建成7

7、50kV线路。n 欧美方面主要发展345kV、380kV和750kV电压级，500kV发展比较缓慢。1964年，美国建成第一条500kV线路。1966年，加拿大魁北克水电局的第一条765kV线路投入运行。国外特高压交流输电线路n 美国、前苏联、日本和意大利都曾建设了特高压交流输电试验线路， 进行了大量相关研究和试验。最终只有前苏联和日本建成了交流特高 压线路。n 1985年前苏联建成世界上第一条1150kV交流特高压线路（900km），从西伯利亚经克斯坦到乌拉尔。前苏联从1985年8月至1991年 共建成2350km的1150kV输电线路和4座1150kV变电站。其中有907km线路和3座11

8、50kV变电站从1985年1990年按系统额定电压1150kV运行了5年。 实际降至500kV运行。国外特高压交流输电线路n 日本1000kV电力系统集中在东京电力公司，1988年开始建设1000kV 输变电工程，1999年建成两条总长度430km的1000kV输电线路和1 座1000kV变电站，第一条是从北部日本海沿岸原子能发电厂到南部东京地区的1000kV输电线路，称为南北线(长度190km)；第二条是联接太平洋沿岸各发电厂的1000kV输电线路，称为东西线(长度240km)。降压为500kV电压等级运行。国外高压直流输电线路n 20世纪70年代，前苏联的耶基巴斯图兹到欧洲中部的直流输电线

9、路规 模最大, 输送容量为6 000MW , 输电电压为750 kV ,线路长度2 400 km。n 前苏联设计过750 kV 直流输电系统，先后生产过能满足750 kV 直流输电工程需要的320 MVA 单相双绕组换流变压器多台。n 1985年建成的巴西伊泰普直流工程，两回600kV，长806km，输送容量2 3450MW。中国输电线路发展过程1949年以前，中国电力工业发展缓慢，输电电压按具体工程决定，电压 等级繁多。1897年上海裴伦路电厂以5条输电线路供路灯用电。1900年形成第一个输配电网,电压25kV,全长18km。1908年，第一条22kV输电线路建成，从云南石龙坝水电站至昆明钟

10、街变 电所。1921年建成33kV石景山电厂至北的线路。1933年建成抚顺电厂44kV出线。1934年建成延边至老头沟66kV线路。1935年建成抚顺电厂至鞍山154kV线路。1943年建成镜泊湖水电厂至延边110kV线路。中国输电线路发展过程1949年新中国成立后，按电网发展统一电压等级，逐渐形成经济合理的电网电压等级。1952年，自主建设了110kV输电线路，逐渐形成京津唐110kV输电网。1954年，中国自行设计施工的第一条220kV输电线路建成，从丰满水电站至虎石台变电所，形成东北电网220kV骨干网架。中国输电线路发展过程 1972年，第一条330kV超高压输电线路建成，从刘家峡水电

11、站至汉中，全长534km，形成西北电网330kV骨干网架。输送功率可达420MW，是当时中国最长的线路。中国输电线路发展过程1981年，第一条500kV超高压输电线路投入运行，从河南平顶山姚孟火 电站至湖北武昌凤凰山变电所，使中国成为世界上第八个拥有500kV超高压输电的国家。1983年，相继建成葛武(葛洲坝武昌)和葛双(葛洲坝双河)两条500 kV输电线路。组成华中的500kV电网网架，使河南火电与湖北水电相互调剂。此后，我国已经形成东北、华北、华东、西北和南方五个区域电网，除西北电网的主干网架为330kV网架外，其余如东北、华北、华东、华中、南方等网架均为500 kV电压等级的网架,并逐步

12、成为坚强的主网架。中国输电线路发展过程n 1989年我国第一条 500kV直流输电线路葛洲坝-上海(1080km)建成投入运行，实现华中电力系统与华东电网互联，形成中国第一个跨大 区的联合电力系统。它是从葛洲坝水电厂的宋家坝换流站，以架空直 流输电线路与上海的南桥换流站相连接，全长1045 km，单极容量600 MW，双极容量1200 MW，1989年单极600 MW投入运行，翌年双极1200MW全部投入运行。n 2005年9月，西北电网建成750kV青海官亭-甘肃兰州超高压输变电工 程（140.7km）。绪论 研究对象 研究内容 电压等级 特高压输电 高电压相关技术问题 课程特点特高压输电特

13、高压输电“一特四大” 以特高压电网为骨干网架 大煤电 大水电 大核电 大型可再生能源发电特高压特高压是指800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级。特高压直流输电的主要特点是输送容量大、输、占地少等突出优势。序号特高压工程名称电压等级（kV）工程类别线路长度(km)传输容量(交流：万KVA； 直流：万KW)建设单位核准时间开工时间投运时间1晋东南-南阳-荆门 1000千伏特高压交 流试验示范工程 1000交流 654600国网 2006.82006.102009.12淮南-浙北-上海 1000千伏特高压交流工程 1000交流 2648.72100国网 2011.92011.1

14、02013.93浙北-福州1000千 伏特高压交流工程 1000交流 26031800国网 2013.32013.42014.124云南-广州800千伏特高压直流输电示范工程 800直流 1373500南网 2006.122006.122010.65向家坝-上海800千伏特高压直流工程 800直流 1907640国网 2007.42007.52010.76锦屏-苏南800千伏特高压直流工程 800直流 2059720国网 2008.112008.122012.12序号特高压工程名称哈密南-郑州 7 800千伏特高压直流工程 溪洛渡左岸-浙江 8 金华 800千伏特高压直流工程云南普洱-广东江

15、9门800千伏直 流输电工程 淮南-南京-上海 10 1000千伏特高压 交流工程 锡盟-山东100011 千伏特高压交流 工程 宁东-浙江80012 千伏特高压直流输电工程 蒙西-天津南 13 1000千伏特高压交流输变电工程榆横潍坊100014 千伏特高压交流 工程 电压等级（kV）8008008001000100080010001000工程类别直流 直流 直流 交流 交流 直流 交流 交流 线路长度(km)2192165314132779.527301722260821050传输容量(交流：万KVA； 直流：万KW)8008005001200150080024001500建设单位国网 国

16、网 南网 国网 国网 国网 国网 国网 核准时间2012.52012.72011.72014.42014.72014.82015.12015.5开工时间2012.52012.72011.122014.112014.112014.112015.32015.5投运时间2014.12014.72013.92016.112016.72016.82016.112017.8序号特高压工程名称电压等级（kV）工程类别线路长度(km)传输容量(交流：万KVA； 直流：万KW)建设单位核准时间开工时间投运时间15酒泉湖南800千伏 特高压直流工程 800直流 2383800国网 2015.52015.62017

17、.616晋北南京800千伏特高压直流输电工程 800直流 1119800国网 2015.62015.62017.617内蒙古锡盟江苏泰州800千伏特高压直 流输电工程 800直流 16281000国网 2015.102015.122017.918上海庙-山东800千伏特高压直流工程 800直流 12381000国网 2015.122015.12-19昌吉-古泉1100千伏 特高压直流工程 1100直流 33241200国网 2015.122016.5-20滇西北-广东800千伏特高压直流输电工程 800直流 1959500南网 2015.122016.2-21扎鲁特-青州800千 伏特高压直流

18、工程 800直流 12341000国网 2016.82016.8-22锡盟-胜利1000千伏特高压交流工程 1000交流 2240600国网 2016.12016.42017.723淮南-南京-上海 1000kV交流特高压苏 通GIL综合管廊工程 1000交流 5.53-国网 -2016.8-24山东-河北特高压环网工程 1000交流 2819.51500国网 2017.10-特高压？超 导 输 电分布式电源核聚变绪论 研究对象 研究内容 电压等级 特高压输电 高电压相关技术问题 课程特点高电压相关技术问题高电压相关技术问题系统过电压绝缘配合导线电晕电磁环境问题带电作业电力系统过电压感应雷过电压 大气过电压直击雷过电压 空载长线电容效应 工频过电压不对称短路 突然甩负荷 暂时过电压过电压谐振过电压线性谐振 参数谐振 内部过电压 铁磁谐振 间歇性弧光接地 操作过电压合闸空载线路 切除空载线路 切除空载变压器 技术问题系统过电压和绝缘配合n 选择过高的绝缘水平，那将大大增加造价，造成不必要的浪