特高壓輸電講義課件

特高壓簡介特高壓簡介主要內(nèi)容

特高壓輸電概述特高壓交、直流輸電的系統(tǒng)特性和經(jīng)濟(jì)性特高壓輸電的關(guān)鍵技術(shù)特高壓變電站與電氣設(shè)備主要內(nèi)容特高壓輸電概述一、特高壓輸電概述一、特高壓輸電概述1國外電網(wǎng)發(fā)展歷史輸電電壓一般分高壓、超高壓和特高壓。高壓（HV）：35-220kV；超高壓（EHV）：330-750kV；特高壓（UHV）：1000kV及以上。高壓直流（HVDC）：±600kV及以下；特高壓直流（UHVDC）：±600kV以上，包括±750kV和±800kV。1954年，美國建成第一條345kV線路；1969年建成765kV線路。1952年，瑞典建成世界上第一條380kV超高壓線路。1965年，加拿大建成世界第一條735kV超高壓線路。1國外電網(wǎng)發(fā)展歷史輸電電壓一般分高壓、超高壓和特高壓。1國外電網(wǎng)發(fā)展歷史1952年，前蘇聯(lián)建成第一條330kV線路；1956年建成400kV線路；1967年建成750kV線路。歐洲和美國主要發(fā)展345kV、380kV和750kV電壓等級，500kV線路發(fā)展比較慢。1964年，美國建成第一條500kV線路。前蘇聯(lián)1964年建成完善的500kV輸電系統(tǒng)。1985年，前蘇聯(lián)建成世界上第一條1150kV特高壓輸電線路。1國外電網(wǎng)發(fā)展歷史1952年，前蘇聯(lián)建成第一條330kV2中國電網(wǎng)發(fā)展歷史1952年建成110kV輸電線路1954年建成豐滿至李石寨220kV輸電線路1972年建成330kV劉家峽-關(guān)中輸電線路1981年建成500kV姚孟-武昌輸電線路1989年建成±500kV葛洲壩-上海高壓直流輸電線路2005年建成青海官廳—蘭州東750kV輸電線路2中國電網(wǎng)發(fā)展歷史1952年建成110kV輸電線路3電網(wǎng)發(fā)展趨勢電網(wǎng)發(fā)展的歷史表明：相鄰兩個(gè)電壓等級的級差，在一倍以上是經(jīng)濟(jì)合理的新的更高電壓等級的出現(xiàn)時(shí)間一般為15-20年前蘇聯(lián)1150kV輸電線路的運(yùn)行表明：特高壓輸電技術(shù)和設(shè)備，經(jīng)過20年的研究和開發(fā)，到20世紀(jì)80年代中期，已達(dá)到用于實(shí)際的特高壓輸電工程的要求。3電網(wǎng)發(fā)展趨勢電網(wǎng)發(fā)展的歷史表明：4特高壓電壓等級的選擇自然功率P0≈U2/ZC。不同電壓等級的超高壓和特高壓單回線路的自然功率輸送能力如下表：4特高壓電壓等級的選擇自然功率P0≈U2/ZC。4特高壓電壓等級的選擇

超高壓電網(wǎng)更高一級電壓標(biāo)稱值應(yīng)高出現(xiàn)有電網(wǎng)最高電壓1倍及以上。這樣，輸電容量可提高4倍以上，不但能與現(xiàn)有電網(wǎng)電壓配合，而且為今后新的更高電壓的發(fā)展留有空間，可簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減少重復(fù)容量，容易進(jìn)行潮流控制，減少線路損耗，有利于安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前，已經(jīng)形成兩個(gè)超高壓-特高壓電網(wǎng)電壓等級系列：330（345）kV-750kV；500kV-1000（1100）kV。4特高壓電壓等級的選擇超高壓電網(wǎng)更高一級電壓標(biāo)稱值應(yīng)4特高壓電壓等級的選擇

20世紀(jì)50年代后，發(fā)達(dá)國家進(jìn)入經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展時(shí)期，用電負(fù)荷持續(xù)保持快速增長，在6%左右，一直保持到70年代中期。

用電負(fù)荷的快速增長帶動了發(fā)電機(jī)制造技術(shù)向大型、特大型機(jī)組發(fā)展，以此為基礎(chǔ)建立的大容量和特大容量電廠，由于供電范圍擴(kuò)大，越來越向遠(yuǎn)離用電城市的發(fā)電能源地區(qū)發(fā)展.4特高壓電壓等級的選擇20世紀(jì)50年代后，發(fā)達(dá)國家進(jìn)4特高壓電壓等級的選擇

大容量遠(yuǎn)距離輸電的需求，使電網(wǎng)電壓等級迅速向超高壓330kV、345kV、400kV、500kV、735kV、750kV、765kV發(fā)展；

20世紀(jì)60年代末，開始進(jìn)行1000kV（1100kV、1150kV）電壓等級和1500kV電壓等級特高壓輸電工程的可行性研究和特高壓輸電技術(shù)的研究和開發(fā)。4特高壓電壓等級的選擇大容量遠(yuǎn)距離輸電的需求，使電網(wǎng)5特高壓電網(wǎng)發(fā)展的影響因素用電負(fù)荷增長發(fā)電機(jī)和發(fā)電廠規(guī)模經(jīng)濟(jì)性與電廠廠址燃料、運(yùn)輸成本和發(fā)電能源的可用性網(wǎng)損和短路電流水平生態(tài)環(huán)境政府的政策和管理5特高壓電網(wǎng)發(fā)展的影響因素用電負(fù)荷增長6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程

美國的美國電力公司（AEP）、BPA電力公司、日本東京電力公司、前蘇聯(lián)、意大利和巴西等國的公司，于20世紀(jì)60年代末或70年代初開始進(jìn)行特高壓可行性研究。6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程美國的美國電力公司（A6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程1970年，美國BPA電力公司擬用1100kV遠(yuǎn)距離輸電線路，將喀斯喀特山脈東部煤礦區(qū)的坑口發(fā)電廠群的電力輸送到西部用電負(fù)荷中心，輸送容量為8000-10000MW。當(dāng)時(shí)計(jì)劃于1995年建成第一條1100kV線路，輸送功率6000MW，經(jīng)過5年后可能再建一條線路。美國AEP電力公司為了減少輸電線路走廊用地和環(huán)境問題，規(guī)劃在已有的765kV電網(wǎng)之上疊加一個(gè)1500kV特高壓輸電骨干電網(wǎng)。

6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程1970年，美國BPA電6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程20世紀(jì)70年代，前蘇聯(lián)規(guī)劃在西伯利亞地區(qū)的坎斯克建設(shè)火力發(fā)電廠群。同時(shí)建設(shè)起于坎斯克到烏拉爾的車?yán)镅刨e斯克的1150kV輸電線路，全長2500km，將西伯利亞豐富的煤電和水電電力輸送到蘇聯(lián)的烏拉爾和其他歐洲部分的用電負(fù)荷中心。已建成?；退箞D茲到科克切諾夫500km和科克切塔夫到庫斯坦奈400km（在哈薩克斯坦境內(nèi)）1150kV輸電線路。這兩段線路從1985年到1992年共運(yùn)行了6年。6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程20世紀(jì)70年代，前蘇6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程

日本于20世紀(jì)70年代規(guī)劃，80年代初開始特高壓技術(shù)研究，建設(shè)東西和南北兩條1000kV輸電主干線，將位于東部太平洋沿岸的福島第一和第二核電站（裝機(jī)分別為4700MW和4400MW）和裝機(jī)為8120MW的柏崎核電站的電力輸送到東京灣的用電負(fù)荷中心。兩條線全長487.2km，已全部建成，目前降壓500kV運(yùn)行。6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程日本于20世紀(jì)70年代6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程日本發(fā)展特高壓輸電系統(tǒng)的功能歸結(jié)為：（1）解決現(xiàn)有500kV系統(tǒng)的穩(wěn)定問題；（2）解決500kV系統(tǒng)東部日益增長的短路電流問題；（3）解決未來遠(yuǎn)距離輸送電力的穩(wěn)定問題。意大利為了把本國南部地區(qū)的煤電和核電電力大容量輸送到北部工業(yè)區(qū)，規(guī)劃在原有380kV輸電網(wǎng)架之上疊加1050kV特高壓輸電骨干網(wǎng)。6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程日本發(fā)展特高壓輸電系統(tǒng)的功能歸結(jié)為7特高壓輸電技術(shù)研究美國美國電力公司（AEP）、邦德維爾（BPA）電力局、通用電力公司和美國電力研究院（EPRI）等進(jìn)行了特高壓技術(shù)研究。7特高壓輸電技術(shù)研究美國7特高壓輸電技術(shù)研究前蘇聯(lián)動力電氣化部技術(shù)總局、全蘇電氣研究院、列寧格勒直流研究院、全蘇線路設(shè)計(jì)院等單位于20世紀(jì)60年代進(jìn)行特高壓輸電的基礎(chǔ)研究。從1973年開始，蘇聯(lián)在白利帕斯特變電站建設(shè)特高壓三相試驗(yàn)線段，長度1.17km，開展特高壓試驗(yàn)研究。7特高壓輸電技術(shù)研究前蘇聯(lián)7特高壓輸電技術(shù)研究日本中央電力研究所（CRIEPI）、東京電力公司（TEPCO）和NGK絕緣子公司開展了特高壓研究，東芝、三菱和日立三家設(shè)備制造公司分別對特高壓變電設(shè)備進(jìn)行了研制。中央電力研究所在赤誠于1980年建立了長600m，雙回路、兩檔距1000kV試驗(yàn)線段。在特高壓試驗(yàn)線段上，進(jìn)行了8分裂、10分裂和12分裂導(dǎo)線和桿塔在強(qiáng)風(fēng)和地震條件下的特性試驗(yàn)，進(jìn)行了特高壓施工和維修技術(shù)，可聽噪聲、無線電、電視干擾以及電磁場對于蔬菜、家禽的生態(tài)影響等方面研究。7特高壓輸電技術(shù)研究日本7特高壓輸電技術(shù)研究意大利意大利電力公司確立了它的1000kV研究計(jì)劃后，在不同的試驗(yàn)站和試驗(yàn)室進(jìn)行特高壓的研究和技術(shù)開發(fā)。在薩瓦協(xié)托試驗(yàn)場有1000kV主要試驗(yàn)設(shè)施，包括1公里長的試驗(yàn)線段和40米的試驗(yàn)籠組成的電暈、電磁環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。7特高壓輸電技術(shù)研究意大利7特高壓輸電技術(shù)研究加拿大加拿大魁北克水電局高壓試驗(yàn)室進(jìn)行了電壓達(dá)1500kV的輸電系統(tǒng)設(shè)備試驗(yàn)?？笨怂娋纸⒘搜芯繉?dǎo)線電暈的戶外試驗(yàn)場，由試驗(yàn)線段和兩個(gè)電暈籠組成。試驗(yàn)線路和電暈籠均用于高至1500kV的交流系統(tǒng)和1800kV的直流系統(tǒng)的分裂導(dǎo)線的電暈試驗(yàn)。

7特高壓輸電技術(shù)研究加拿大7特高壓輸電技術(shù)研究中國起步于1986年。中國電力科學(xué)研究院、武漢高壓研究所，電力建設(shè)研究所和有關(guān)高校跟蹤著國際上特高壓輸電技術(shù)的研究和應(yīng)用狀況。武漢高壓研究所于1994年建設(shè)了1000kV級，長200m，8分裂導(dǎo)線水平排列的試驗(yàn)線段，利用特高壓試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了特高壓外絕緣放電特性，特高壓輸電對環(huán)境的影響研究，架空線下地面電場的測試研究，工頻過電壓、操作過電壓的試驗(yàn)研究等。電力建設(shè)研究所于2004年建設(shè)的桿塔試驗(yàn)站可對特高壓單回路8×800分裂導(dǎo)線，30—60度轉(zhuǎn)角級桿塔進(jìn)行原型強(qiáng)度試驗(yàn)，還可進(jìn)行特高壓輸電線路防振設(shè)計(jì)方案試驗(yàn)。7特高壓輸電技術(shù)研究中國8特高壓輸電技術(shù)研究的基本結(jié)論可聽噪聲特性和環(huán)境要求是特高壓線路設(shè)計(jì)應(yīng)考核的主要因素。特高壓輸電電網(wǎng)的工頻過電壓和操作過電壓是選擇和設(shè)計(jì)絕緣系統(tǒng)的決定性因素。工頻和操作過電壓的空氣擊穿電壓特性，即擊穿電壓與兩電極間的距離關(guān)系有飽和的趨勢。對于1000～1600kV特高壓輸電電網(wǎng)，空氣間隙的飽和趨勢不會使輸電成本達(dá)到難于接受的水平，更不會制約特高壓輸電的發(fā)展。8特高壓輸電技術(shù)研究的基本結(jié)論可聽噪聲特性和環(huán)境要求是特8特高壓輸電技術(shù)研究的基本結(jié)論特高壓輸電線下和輸電走廊邊緣的地面工頻電場強(qiáng)度可以做到與超高壓線路相同的水平。特高壓線路電流產(chǎn)生的磁場，與超高壓線路沒有根本的差異，不會成為影響線路設(shè)計(jì)的重要問題。特高壓的環(huán)境效應(yīng)按超高壓輸電線路原則設(shè)計(jì)，對生態(tài)不會有不良的效果，公眾應(yīng)當(dāng)且可以接受。8特高壓輸電技術(shù)研究的基本結(jié)論特高壓輸電線下和輸電走廊邊8特高壓輸電技術(shù)研究的基本結(jié)論國際大電網(wǎng)會議（CIGRE）組織來自特高壓輸電研究和建設(shè)的國家的專家對特高壓技術(shù)進(jìn)行了評估，于1988年提出報(bào)告，并確認(rèn)：特高壓交流輸電技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)成熟；根據(jù)現(xiàn)有的知識和經(jīng)驗(yàn)，±800kV是特高壓直流輸電確實(shí)和有把握的可行電壓等級。8特高壓輸電技術(shù)研究的基本結(jié)論國際大電網(wǎng)會議（CIGRE8特高壓輸電技術(shù)研究的基本結(jié)論技術(shù)問題已不是特高壓輸電發(fā)展的限制性因素。發(fā)展特高壓電網(wǎng)在經(jīng)濟(jì)上是有吸引力的。特高壓電網(wǎng)出現(xiàn)和發(fā)展的進(jìn)程由大容量輸電的需求所決定，主要取決于用電負(fù)荷的增長情況。8特高壓輸電技術(shù)研究的基本結(jié)論技術(shù)問題已不是特高壓輸電發(fā)9國外特高壓輸電現(xiàn)狀美國和意大利20世紀(jì)70年代規(guī)劃的特高壓輸電工程早已擱置前蘇聯(lián)規(guī)劃的特高壓輸電工程，除已建的兩條1150kV線路運(yùn)行6年后降壓500kV運(yùn)行外，其他工程也已擱置。為特高壓技術(shù)試驗(yàn)研究建設(shè)的試驗(yàn)線段已不再試驗(yàn)運(yùn)行日本的特高壓輸電線路計(jì)劃于2010年左右開始1000kV商業(yè)運(yùn)行其他各國尚未規(guī)劃新的特高壓輸電工程及其進(jìn)度安排在特高壓輸電技術(shù)基本成熟可用的情況下，發(fā)達(dá)國家的特高壓輸電工程擱置或規(guī)劃延遲，根本原因是沒有大容量、遠(yuǎn)距離的輸電需求。9國外特高壓輸電現(xiàn)狀美國和意大利20世紀(jì)70年代規(guī)劃的特9國外特高壓輸電現(xiàn)狀從20世紀(jì)70年代后期，用電負(fù)荷增長率降低。進(jìn)入80年代后，平均年用電量增長為1—2%。未來用電的增長預(yù)計(jì)也不會有大變化。由于用電負(fù)荷增長緩慢，原計(jì)劃在遠(yuǎn)離負(fù)荷中心建設(shè)大型和特大型電廠不得不停建。80年代以后，基本上沒有特大型機(jī)組和電廠建成投入運(yùn)行。9國外特高壓輸電現(xiàn)狀從20世紀(jì)70年代后期，用電負(fù)荷增長10特高壓電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)各國發(fā)展特高壓輸電的目標(biāo)有三個(gè)：大容量、遠(yuǎn)距離從發(fā)電中心（送端）向負(fù)荷中心（受端）輸送電能。超高壓電網(wǎng)之間的強(qiáng)互聯(lián)，形成堅(jiān)強(qiáng)的互聯(lián)電網(wǎng)，更有效地利用發(fā)電資源，提高互聯(lián)的各個(gè)電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性。在已有的、強(qiáng)大的超高壓電網(wǎng)之上覆蓋一個(gè)特高壓輸電網(wǎng)，把送端和受端之間大容量輸電的主要任務(wù)從原來超高壓輸電轉(zhuǎn)到特高壓輸電上來，以減少超高壓輸電的距離和網(wǎng)損，使整個(gè)電力系統(tǒng)能繼續(xù)擴(kuò)大覆蓋范圍。10特高壓電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)各國發(fā)展特高壓輸電的目標(biāo)有三個(gè)：11特高壓電網(wǎng)在中國在中國已存在著特高壓輸電的需求，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：第一條500kV超高壓輸電線路投運(yùn)已有20余年，跨省區(qū)域電網(wǎng)已形成或正在形成500kV骨干電網(wǎng)。輸電容量的要求越來越大，若繼續(xù)采用500kV交流輸電加±500kV直流輸電為主的點(diǎn)對點(diǎn)大容量輸電，不但電網(wǎng)線損率增加，而且輸電線路密度將增加，有些地區(qū)將很難選擇合適的線路走廊和變電站站址。同時(shí)500kV電網(wǎng)的短路電流水平將進(jìn)一步增加。11特高壓電網(wǎng)在中國在中國已存在著特高壓輸電的需求，主要11特高壓電網(wǎng)在中國2004年全國用電量是1981年的7.08倍，其間用電量年均增長8.88%，2000年至2004年用電量年均增長12%，峰電功率估計(jì)平均增長可達(dá)13-13.5%。2004～2020年用電需求仍將保持較高的增長率，2005年～2010年年均用電增長率在6%以上，2011～2020年年均用電增長率5%。11特高壓電網(wǎng)在中國2004年全國用電量是1981年的711特高壓電網(wǎng)在中國西電東送、南北互供，全國聯(lián)網(wǎng)的平均大容量輸電距離將超過500km,輸電容量在未來15年將超過100-200GW。據(jù)分析，500km及其以上距離的輸電網(wǎng)選用1000kV級輸電是經(jīng)濟(jì)合理的。900MW和800MW機(jī)組已投入運(yùn)行，600MW及以上容量機(jī)組正在廣泛地應(yīng)用。全國1000MW及以上規(guī)模容量電廠已超過100個(gè)，三峽水電廠裝機(jī)容量達(dá)18200MW。今后將主要發(fā)展高效率的600和900MW機(jī)組，建設(shè)大容量規(guī)?；痣姀S和發(fā)電中心，開發(fā)西部大型水電站或梯級水電站群，建設(shè)基于1000MW機(jī)組的大型核電站。11特高壓電網(wǎng)在中國西電東送、南北互供，全國聯(lián)網(wǎng)的平均大11特高壓電網(wǎng)在中國中國特高壓輸電預(yù)計(jì)將從特高壓遠(yuǎn)距離大容量輸電工程或跨省區(qū)電網(wǎng)的強(qiáng)互聯(lián)工程開始，隨著用電負(fù)荷的持續(xù)增長，更多高效率的特大型發(fā)電機(jī)組投入運(yùn)行、更多的大容量規(guī)模電廠和發(fā)電基地的建設(shè)，“西電東送、南北互供”輸電容量的持續(xù)增加，將逐漸發(fā)展為國家特高壓骨干網(wǎng)，從而逐步形成國家特高壓電網(wǎng)。11特高壓電網(wǎng)在中國中國特高壓輸電預(yù)計(jì)將從特高壓遠(yuǎn)距離大特高壓輸電講義課件華北南方東北西藏臺灣西北華中晉東南363南陽291華東荊州（荊門）圖例500kV交流±800kV級直流1000kV交流750kV交流依據(jù)自主創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、安全可靠、規(guī)模適中的原則，規(guī)劃2008年左右，建設(shè)晉東南～南陽～荊州單回百萬伏級聯(lián)網(wǎng)示范工程。線路長度約653.8km，實(shí)現(xiàn)華北與華中百萬伏交流聯(lián)網(wǎng)。晉城煤電基地2008年規(guī)劃網(wǎng)架華北南方東北西藏臺西北華中晉東南363南陽291華東荊州（荊華北東北西藏臺灣西北晉東南火電陜北火電石家莊北京東華中豫北280470200150350晉東南徐州淮南徐州火電滁州363360雅龍江梯級170無錫南陽×291170300150290華東杭北蕪湖330長沙荊州樂山重慶300300蒙西火電III450南京蒙西火電I晉東南火電蒙西上海西武漢恩施圖例500kV交流±800kV級直流1000kV交流750kV交流白銀官亭拉西瓦蘭州東寧東三峽地下陜北330242320西寧“十二五”前期，特高壓電網(wǎng)將形成覆蓋華北、華中和華東的雙回路骨干環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，西北、華北火電和西南水電分別通過3個(gè)獨(dú)立的送電通道注入特高壓主網(wǎng)。2015年規(guī)劃網(wǎng)架華北東北西藏臺西北晉東南火電陜北火電石家莊北京東華中豫北28華北東北西藏臺灣西北晉東南火電陜北火電蒙西火電II石家莊北京東華中濟(jì)南豫北300280240420200100300晉東南徐州淮南徐州火電滁州300360雅龍江梯級金沙江I期金華金沙江II期170無錫南陽×300170300150150華東杭北蕪湖290330長沙荊州樂山雅安重慶300500300川西水電蒙西火電III天津南昌唐山青島120300250340450福州320南京350240300沿海電源沿海電源150蒙西火電I晉東南火電寧夏煤電呼盟煤電遠(yuǎn)東(俄)沈陽蒙西火電IV蒙西錫盟錫盟煤電I錫盟煤電II連云港沿海核電泰州上海北上海西沿海核電沿海核電沿海核電駐馬店武漢恩施川西水電300×哈密電廠哈密二廠安西張掖永暨白銀西寧官亭拉西瓦蘭州東寧東寧東三峽地下陜北郴長×靖邊渭北東南郊晉中官亭官亭圖例500kV交流±800kV級直流1000kV交流750kV交流330300220300280贛州泉州按照國家特高壓電網(wǎng)的規(guī)劃思路及目標(biāo)，在國家電網(wǎng)公司管轄范圍內(nèi)交流特高壓電網(wǎng)遠(yuǎn)景將形成以華北、華中、華東為核心，聯(lián)結(jié)我國各大區(qū)域電網(wǎng)、大型能源基地和主要負(fù)荷中心的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。遠(yuǎn)景規(guī)劃網(wǎng)架華北東北西藏臺西北晉東南火電陜北火電蒙西火電II石家莊北京東二、特高壓輸電的系統(tǒng)

特性和經(jīng)濟(jì)性二、特高壓輸電的系統(tǒng)

特性和經(jīng)濟(jì)性1特高壓輸電的系統(tǒng)特性遠(yuǎn)距離輸電線路的輸電能力與輸電電壓平方成正比，與線路阻抗成反比。1000kV（或1100kV）的輸電能力約為500kV輸電能力的4倍以上，產(chǎn)生的容性無功約為500kV輸電線路的4.4倍以上特高壓輸電線路輸送功率較小時(shí)，將使送、受端系統(tǒng)的電壓升高。為抑制特高壓的工頻過電壓，需在線路兩端并聯(lián)電抗器，以補(bǔ)償線路產(chǎn)生的容性無功。特高壓輸電線路帶重負(fù)荷情況時(shí)，將從送、受端吸收大量無功功率。輕負(fù)荷與重負(fù)荷兩種情況下需要的無功相差很大1特高壓輸電的系統(tǒng)特性遠(yuǎn)距離輸電線路的輸電能力與輸電電壓2特高壓輸電線路參數(shù)特性輸電線路的基本電氣參數(shù)電阻（R）、電感（L）、電容（C）和電導(dǎo)（G）決定輸電線路和電網(wǎng)的特性。電阻主要影響線路的功率損耗。電導(dǎo)代表絕緣子的泄漏電阻和電暈損失，也影響功率損耗。電感是決定電網(wǎng)潮流，即有功和無功分布的主要因素，影響輸電線路的電壓降落和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。線路電容（線間電容和線對地電容）在交流電壓作用下使線路產(chǎn)生交流充電和放電電流。輸電線的電容電流不僅影響輸電線的電壓降落，也影響輸電效率和電力系統(tǒng)的有功和無功分布。2特高壓輸電線路參數(shù)特性輸電線路的基本電氣參數(shù)電阻（R）3特高壓輸電線路輸電特性線路的有功損耗與電壓平方成反比。因此，在輸送相同功率情況下，提高輸電線路電壓能顯著減少線路有功損耗。線路等效電容產(chǎn)生的無功與電壓平方成正比。1100kV線路單位長度電納約為500kV的1.1倍以上,電容產(chǎn)生的無功約為500kV線路的5.3倍。3特高壓輸電線路輸電特性線路的有功損耗與電壓平方成反比。3特高壓輸電線路輸電特性線路電容產(chǎn)生的無功和線路電抗消耗的無功損耗均是線路長度的函數(shù)，即線路長度增加，電抗的無功損耗和電容產(chǎn)生的無功都增加。特高壓輸電的電壓無功調(diào)節(jié)難度要大：輕負(fù)荷時(shí)線路的無功過剩很多，而重負(fù)荷時(shí)線路的無功過剩很少，并聯(lián)電抗器的補(bǔ)償需要可控方式。3特高壓輸電線路輸電特性線路電容產(chǎn)生的無功和線路電抗消耗4超高壓和特高壓輸電能力的比較在輸電線路輸電能力與發(fā)電機(jī)容量相匹配，升壓變壓器和降壓變壓器和發(fā)電機(jī)容量相匹配以及受端系統(tǒng)強(qiáng)度相同的情況下，一回1100kV輸電線路的輸電能力大約為500kV輸電能力的6倍。無論是超高壓，還是特高壓輸電，其輸電能力隨輸電距離的增加而減少。4超高壓和特高壓輸電能力的比較在輸電線路輸電能力與發(fā)電機(jī)5系統(tǒng)參數(shù)對輸電能力的影響變壓器參數(shù)與超高壓-特高壓輸電線路參數(shù)的比率變壓器電抗是超高壓—特高壓輸電能力極為重要的限制因素。對于500kV和765kV小于250km輸電線路來說，變壓器電抗是限制輸電能力的主要因素，在250km之內(nèi)變壓器電抗大于線路電抗；對于1100kV輸電工程來說，變壓器電抗影響更大，其電抗值相當(dāng)于350km左右的線路電抗。5系統(tǒng)參數(shù)對輸電能力的影響變壓器參數(shù)與超高壓-特高壓輸電5系統(tǒng)參數(shù)對輸電能力的影響發(fā)電機(jī)（廠、站）接入方式大容量、特大容量發(fā)電機(jī)一般不是經(jīng)特高壓升壓變壓器直接接入特高壓電網(wǎng)，而是經(jīng)500kV升壓變壓器接入500kV升壓變電站母線，由母線匯集各發(fā)電機(jī)功率，然后由500kV/1100kV級升壓變壓器接入特高壓電網(wǎng)，或兩個(gè)電廠（站）經(jīng)兩級變壓接入特高壓電網(wǎng)。5系統(tǒng)參數(shù)對輸電能力的影響發(fā)電機(jī)（廠、站）接入方式5系統(tǒng)參數(shù)對輸電能力的影響受端系統(tǒng)強(qiáng)度、輸電線路回路數(shù)對特高壓輸電能力的影響特高壓輸電能力隨受端系統(tǒng)強(qiáng)度增加而加大。如果受端系統(tǒng)弱，輸電能力減少十分明顯。送端發(fā)電機(jī)內(nèi)部電抗和升壓變器電抗值隨其容量和電壓的增加顯著增大，占總電抗的比率顯著增加，因此，增加輸電線回路數(shù)其總的輸電能力增加不明顯。點(diǎn)對點(diǎn)輸電的方法，受發(fā)電機(jī)電抗和變壓器電抗的限制，無論受端系統(tǒng)多強(qiáng)，其輸電能力難達(dá)到自然輸送功率或超過自然輸送功率的能力。5系統(tǒng)參數(shù)對輸電能力的影響受端系統(tǒng)強(qiáng)度、輸電線路回路數(shù)對5系統(tǒng)參數(shù)對輸電能力的影響送、受端系統(tǒng)強(qiáng)度對特高壓輸電能力的影響

送、受端系統(tǒng)從弱（12.5kA）到強(qiáng)（75kA）變化，線路輸電能力由小到大明顯增加，并且電壓等級越高，送、受端阻抗對總的阻抗比率越大，輸電能力從小到大變化越明顯。在特高壓輸電建設(shè)初期，由于送、受端系統(tǒng)，即500kV電網(wǎng)還不是很強(qiáng)，特高壓固有的輸電能力的利用將受到非常明顯的約制。遠(yuǎn)距離、大容量特高壓輸電，必須在一定的距離（如300km-500km之間）落點(diǎn)，得到電壓支持才能發(fā)揮輸電能力大的優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)性。5系統(tǒng)參數(shù)對輸電能力的影響送、受端系統(tǒng)強(qiáng)度對特高壓輸電5系統(tǒng)參數(shù)對輸電能力的影響并聯(lián)電抗器對超高壓—特高壓輸電能力的影響

1100kV線路并聯(lián)補(bǔ)償對其輸電能力的影響5系統(tǒng)參數(shù)對輸電能力的影響并聯(lián)電抗器對超高壓—特高壓輸電5系統(tǒng)參數(shù)對輸電能力的影響并聯(lián)電抗器對超高壓—特高壓輸電能力的影響

特高壓輸電線路的電容充電電流很大，必須在輸電線兩端裝設(shè)并聯(lián)電抗器以補(bǔ)償電容電流，控制工頻過電壓。并聯(lián)電抗器將影響線路的自然功率（從而影響最大輸電能力）。從限制工頻過電壓角度并聯(lián)電抗器補(bǔ)償度要大，從提高輸電能力來說，補(bǔ)償度要低。綜合考慮，需要可控并聯(lián)電抗器。5系統(tǒng)參數(shù)對輸電能力的影響并聯(lián)電抗器對超高壓—特高壓輸電6特高壓電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性在20世紀(jì)70—90年代，國外廣泛開展特高壓輸電技術(shù)研究，其目的一是研究特高壓輸電技術(shù)的可用性；二是研究特高壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)性是考慮選擇特高壓輸電電壓等級最重要的方面。幾個(gè)輸電方案都可以實(shí)現(xiàn)大容量、遠(yuǎn)距離輸電，輸電成本最小，成為選取輸電方式的決定性因素。6特高壓電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性在20世紀(jì)70—90年代，國外廣泛開6特高壓電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性可靠性前蘇聯(lián)1150kV和750kV線路中斷輸電率均比500kV線路低不少，1150kV線路中斷輸電率為500kV線路的1/4，為750kV線路的45%。1150kV線路運(yùn)行6年共中斷輸電5次，其中80%為雷電引起，主要原因是雷電繞擊導(dǎo)線，大部分發(fā)生在轉(zhuǎn)角塔上。6特高壓電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性可靠性6特高壓電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性輸變電主要設(shè)備費(fèi)用美國對特高壓（1100kV）與超高壓（500kV）主要輸變電設(shè)備費(fèi)用以1984年的價(jià)格進(jìn)行過比較，前提是超高壓和特高壓輸電系統(tǒng)的短路水平分別為25kA和12.5kA，結(jié)果見下表。6特高壓電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性輸變電主要設(shè)備費(fèi)用6特高壓電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性輸變電主要設(shè)備費(fèi)用

1100kV輸電每千伏安的主要輸電費(fèi)用比500kV低，變電站一個(gè)間隔的設(shè)備費(fèi)僅為500kV的50%，輸電線路的建設(shè)成本僅為500kV的60%，只有發(fā)電機(jī)直接升壓到1100kV的升壓變壓器比500kV高50%。6特高壓電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性輸變電主要設(shè)備費(fèi)用6特高壓電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性線路走廊寬度特高壓線路走廊寬度要求，嚴(yán)格地受到地面工頻電場和工頻磁場限制標(biāo)準(zhǔn)，電暈可能產(chǎn)生的可聽噪聲、無線電干擾、電視信號干擾的限制標(biāo)準(zhǔn)的影響。6特高壓電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性線路走廊寬度7特高壓交、直流輸電比較特高壓交流輸電中間可以落點(diǎn)，具有網(wǎng)絡(luò)功能，可以根據(jù)電源分布、負(fù)荷布點(diǎn)、輸送電力、電力交換等實(shí)際需要構(gòu)成特高壓骨干網(wǎng)架，其優(yōu)點(diǎn)是：輸電能力大、覆蓋范圍廣、網(wǎng)損小、輸電走廊明顯減少，能靈活適應(yīng)電力市場運(yùn)營的要求。特高壓直流輸電系統(tǒng)中間不落點(diǎn)，點(diǎn)對點(diǎn)、大功率、遠(yuǎn)距離直接將電力送往負(fù)荷中心。7特高壓交、直流輸電比較特高壓交流輸電中間可以落點(diǎn)，具有8高壓直流輸電的特點(diǎn)

直流輸電的發(fā)展與換流技術(shù)的發(fā)展，特別是大功率電力電子技術(shù)的發(fā)展有著密切的關(guān)系。目前絕大多數(shù)直流輸電工程均采用晶閘管換流，今后隨著新型電力電子器件在直流輸電中的應(yīng)用，將會明顯的改善直流輸電的運(yùn)行性能。8高壓直流輸電的特點(diǎn)直流輸電的發(fā)展與換流技8高壓直流輸電的特點(diǎn)直流輸電架空線路只需正負(fù)兩極導(dǎo)線，桿塔結(jié)構(gòu)簡單，線路走廊窄，造價(jià)低，損耗小。直流線路的輸送能力強(qiáng)；直流線路無電容電流，沿線的電壓分布均勻，不需裝設(shè)并聯(lián)電抗器。直流電纜線路耐受電壓高、輸送容量大、輸電密度高、損耗小、壽命長，且輸送距離不受電容電流的限制。遠(yuǎn)距離跨海送電和地下電纜送電大多采用直流電纜線路。8高壓直流輸電的特點(diǎn)直流輸電架空線路只需正負(fù)兩極導(dǎo)線，桿8高壓直流輸電的特點(diǎn)直流輸電兩端的交流系統(tǒng)無需同步運(yùn)行，其輸送容量由換流閥電流允許值決定，輸送容量和距離不受兩端的交流系統(tǒng)同步運(yùn)行的限，有利于遠(yuǎn)距離大容量輸電。采用直流輸電實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)非同步聯(lián)網(wǎng)，不增加被聯(lián)接電網(wǎng)的短路容量，不需要因短路容量問題而更換被聯(lián)接電網(wǎng)的斷路器以及對電纜采取限流措施；被聯(lián)電網(wǎng)可以是額定頻率不同或額定頻率相同但非同步運(yùn)行的電網(wǎng)；被聯(lián)電網(wǎng)可保持各自的頻率和電壓而獨(dú)立運(yùn)行，不受聯(lián)網(wǎng)的影響；被聯(lián)電網(wǎng)之間交換的功率可方便快速地進(jìn)行控制，有利于運(yùn)行和管理。8高壓直流輸電的特點(diǎn)直流輸電兩端的交流系統(tǒng)無需同步運(yùn)行，8高壓直流輸電的特點(diǎn)直流輸電輸送的有功和換流器吸收的無功均可方便快速地控制，可利用這種快速控制改善交流系統(tǒng)的運(yùn)行性能。對于交直流并聯(lián)輸電系統(tǒng)，可以利用直流的快速控制以阻尼交流系統(tǒng)的低頻振蕩，提高與其并聯(lián)的交流線路的輸送能力。直流輸電可利用大地（或海水）為回路，省去一極的導(dǎo)線，同時(shí)大地電阻率低、損耗小。對于雙極直流系統(tǒng)，大地回路通常作為備用導(dǎo)線，當(dāng)一極故障時(shí)，可自動轉(zhuǎn)為單極方式運(yùn)行，提高了輸電系統(tǒng)的可靠性。8高壓直流輸電的特點(diǎn)直流輸電輸送的有功和換流器吸收的無功8高壓直流輸電的特點(diǎn)直流輸電可方便地進(jìn)行分期建設(shè)和容擴(kuò)建，有利于發(fā)揮投資效益。直流輸電換流站比交流變電所的設(shè)備多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、損耗大、運(yùn)行費(fèi)用高、可靠性也相應(yīng)降低。換流站造價(jià)比同等規(guī)模交流變電所要高出數(shù)倍。8高壓直流輸電的特點(diǎn)直流輸電可方便地進(jìn)行分期建設(shè)和容擴(kuò)建8高壓直流輸電的特點(diǎn)換流器運(yùn)行時(shí)在交流側(cè)和直流側(cè)產(chǎn)生一系列的諧波，為降低諧波的影響，在兩側(cè)需分別裝設(shè)交流濾波器和直流濾波器，使得換流站的占地面積、造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用均大幅度提高。晶閘管換流閥組成的電網(wǎng)換相換流器將吸收大量的無功，除交流濾波器提供的無功外，有時(shí)還需裝設(shè)靜電電容器、調(diào)相機(jī)或靜止無功補(bǔ)償器。8高壓直流輸電的特點(diǎn)換流器運(yùn)行時(shí)在交流側(cè)和直流側(cè)產(chǎn)生一系8高壓直流輸電的特點(diǎn)直流斷路器沒有電流過零點(diǎn)可利用，滅弧問題難以解決。直流輸電利用大地（或海水）為回路將帶來接地極附近地下金屬構(gòu)件、管道等埋設(shè)物的電腐蝕、直流電流通過中性點(diǎn)接地變壓器使變壓器飽和、以及對通信系統(tǒng)的干擾等問題。地表面電阻率很高時(shí)，接地極址的選擇比較困難。由于直流電的靜電吸附作用，使直流輸電線路和換流站設(shè)備的污穢問題比交流輸電嚴(yán)重。8高壓直流輸電的特點(diǎn)直流斷路器沒有電流過零點(diǎn)可利用，滅弧9高壓直流輸電的應(yīng)用

從1954年到2000年，世界上共有63項(xiàng)直流輸電工程投入運(yùn)行，其中架空線路17項(xiàng)，電纜線路8項(xiàng)，架空和電纜混合線路12項(xiàng)，背靠背直流工程26項(xiàng)。其中單項(xiàng)架空線路的最高電壓和最大輸送容量為士600kV，3150MW（巴西伊泰普直流工程）。士500kV，輸送容量（3000MW）最大的工程在中國有三個(gè)。9高壓直流輸電的應(yīng)用從1954年到2000年，世9高壓直流輸電的應(yīng)用

從1987年到2004年，我國己有7項(xiàng)直流輸電工程投入運(yùn)行：9高壓直流輸電的應(yīng)用從1987年到2004年，我國己有10特高壓直流輸電的現(xiàn)狀在上世紀(jì)70-80年代，前蘇聯(lián)哈薩克斯坦的?；退箞D茲火電基地向其歐洲部分負(fù)荷中心的送電、巴西亞馬遜河水電群向其東南部和東北部的送電以及印度和非洲的遠(yuǎn)距離大容量送電，都曾經(jīng)對特高壓直流輸電的應(yīng)用進(jìn)行過研究，并發(fā)表了不少研究報(bào)告。研究結(jié)論是：士800kV的直流輸電工程在技術(shù)上是可行的；士1000kV不經(jīng)過很大努力進(jìn)行研究是困難的；士1200kV沒有重大的突破是不可能的。只有前蘇聯(lián)圍繞實(shí)際工程，開展了大量的試驗(yàn)研究和設(shè)備研制工作。10特高壓直流輸電的現(xiàn)狀在上世紀(jì)70-80年代，前蘇聯(lián)哈三、特高壓輸電的

關(guān)鍵技術(shù)三、特高壓輸電的

關(guān)鍵技術(shù)1過電壓及其限制措施隨著電網(wǎng)標(biāo)稱電壓的升高，內(nèi)部過電壓對輸變電設(shè)備絕緣設(shè)計(jì)的影響越來越大。對特高壓電網(wǎng)中的外絕緣，其耐受內(nèi)過電壓的水平出現(xiàn)了飽和現(xiàn)象。操作過電壓是影響絕緣設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，降低過電壓倍數(shù)至關(guān)重要。工頻過電壓是選擇金屬氧化物避雷器額定電壓的基礎(chǔ)。1過電壓及其限制措施隨著電網(wǎng)標(biāo)稱電壓的升高，內(nèi)部過電壓對1過電壓及其限制措施高壓、超高壓、特高壓電網(wǎng)的過電壓倍數(shù)：1過電壓及其限制措施高壓、超高壓、特高壓電網(wǎng)的過電壓倍數(shù)1過電壓及其限制措施高壓、超高壓、特高壓電網(wǎng)的過電壓倍數(shù)：各國特高壓系統(tǒng)過電壓水平1過電壓及其限制措施高壓、超高壓、特高壓電網(wǎng)的過電壓倍數(shù)工頻過電壓及其限制措施使用高壓并聯(lián)電抗器補(bǔ)償特高壓線路電容使用可控高抗或可調(diào)節(jié)高抗使用良導(dǎo)體地線(或光纖復(fù)合架空地線OPGW)使用線路兩端聯(lián)動跳閘或過電壓繼電保護(hù)使用大容量金屬氧化物避雷器選擇合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式工頻過電壓及其限制措施使用高壓并聯(lián)電抗器補(bǔ)償特高壓線路電容潛供電流及其限制措施特高壓線路的潛供電流大，恢復(fù)電壓高，潛供電弧難以自熄滅，可能影響單相重合閘的無電流間歇時(shí)間和成功概率，故需研究限制潛供電流和加快潛供電弧熄滅的措施，以提高特高壓線路的單相重合閘成功率。潛供電流及其限制措施特高壓線路的潛供電流大，恢復(fù)電壓高，潛供潛供電流及其限制措施在有高壓并聯(lián)電抗器的線路利用加裝高壓并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)電抗（又稱小電抗）的方法,減小潛供電流和恢復(fù)電壓。電抗器中性點(diǎn)接小電抗

潛供電流及其限制措施在有高壓并聯(lián)電抗器的線路利用加裝高壓并聯(lián)潛供電流及其限制措施使用快速接地開關(guān)(HSGS)快速接地開關(guān)示意圖潛供電流及其限制措施使用快速接地開關(guān)(HSGS)快速接地開快速接地開關(guān)的動作順序快速接地開關(guān)的動作順序潛供電流及其限制措施

快速接地開關(guān)(HSGS)消除潛供電弧的原理：

日本及一些國家采用快速接地開關(guān)（HSGS）加速潛供電弧的熄滅。這種方法是在故障相線路兩側(cè)開關(guān)跳開后，先快速合上故障線路兩側(cè)的HSGS,將接地點(diǎn)的潛供電流轉(zhuǎn)移到電阻很小的兩側(cè)閉合的接地開關(guān)上,并使大大降低恢復(fù)電壓，以促使接地點(diǎn)潛供電弧熄滅；然后打開HSGS，利用開關(guān)的滅弧能力將其電弧強(qiáng)迫熄滅。最后再重合故障相線路。

潛供電流及其限制措施快速接地開關(guān)(HSGS)消除潛供電弧操作過電壓及其限制措施限制特高壓系統(tǒng)操作過電壓主要措施金屬氧化物避雷器（MOA）斷路器合閘電阻限制合閘過電壓使用控制斷路器合閘相角方法降低合閘過電壓使用斷路器分閘電阻限制甩負(fù)荷分閘過電壓的可行性選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行方式以降低操作過電壓操作過電壓及其限制措施限制特高壓系統(tǒng)操作過電壓主要措施雷電過電壓與防雷保護(hù)

特高壓架空線路的雷電繞擊與保護(hù)

前蘇聯(lián)的1150kV架空線路發(fā)生雷擊跳閘21次，基本原因是在耐張轉(zhuǎn)角塔處雷電繞擊導(dǎo)線。前蘇聯(lián)研究人員認(rèn)為提高特高壓輸電線路耐雷性能的主要措施是采用更小的保護(hù)角。日本1000kV架空線路東西線所在地區(qū)年雷暴日數(shù)為25，在降壓至500kV運(yùn)行期間，雷擊跳閘率高達(dá)0.9/100km.a。盡管其避雷線采用了負(fù)保護(hù)角，但據(jù)分析認(rèn)為是線路桿塔很高，遭到線路側(cè)面雷擊導(dǎo)線引起了絕緣子閃絡(luò)。

雷電過電壓與防雷保護(hù)特高壓架空線路的雷電繞擊與保護(hù)雷電過電壓與防雷保護(hù)

特高壓架空線路的雷電反擊與保護(hù)

特高壓架空線路由于采用避雷線且絕緣子串和空氣間隙的雷電沖擊放電電壓很高，反擊耐雷水平高，一般無需采取其它措加以防護(hù)。雷電過電壓與防雷保護(hù)特高壓架空線路的雷電反擊與保護(hù)

雷電過電壓與防雷保護(hù)

特高壓變電所的防雷保護(hù)特高壓變電所高壓配電裝置的直擊雷保護(hù)

如特高壓變電所采用敝開式高壓配電裝置(AIS)敞開式電氣設(shè)備時(shí)，可直接在特高壓變電所構(gòu)架上安裝避雷針或避雷線作為直擊雷保護(hù)裝置。如特高壓變電所采用半封閉組合電器(HGIS)或全封閉組合電器(GIS)，則其GIS部分的引入、引出套管尚需有直擊雷保護(hù)裝置保護(hù)。而GIS本身僅將其外殼接至變電所接地網(wǎng)即可。雷電過電壓與防雷保護(hù)特高壓變電所的防雷保護(hù)雷電過電壓與防雷保護(hù)

特高壓變電所電氣設(shè)備的雷電侵入波過電壓保護(hù)根本措施在于在變電所內(nèi)適當(dāng)位置安裝金屬氧化物避雷器(MOA)。由于限制線路上操作過電壓的要求，在變電所線路斷路器的線路側(cè)必然安裝有MOA。變壓器回路也要求安裝MOA。變電所母線上是否要安裝金屬氧化物避雷器以及各避雷器距被保護(hù)設(shè)備的距離則需要通過數(shù)字仿真計(jì)算予以確定。

雷電過電壓與防雷保護(hù)特高壓變電所電氣設(shè)備的雷電侵入波過電壓2特高壓輸電的絕緣配合隨著電網(wǎng)電壓等級的提高，特別是在特高壓電網(wǎng)中，空氣間隙的放電電壓在操作過電壓下呈現(xiàn)飽和特性，這使得電氣設(shè)備的絕緣占據(jù)設(shè)備總投資的份額愈來愈大。而超/特高壓電網(wǎng)因其輸送容量巨大，絕緣故障后果將非常嚴(yán)重。因此，絕緣配合問題在超/特高壓輸電領(lǐng)域，更值得關(guān)注。

2特高壓輸電的絕緣配合隨著電網(wǎng)電壓等級的提高，特別是在特2特高壓輸電的絕緣配合特高壓架空線路的絕緣子

特高壓輸電工程對絕緣子提出了更多更高的要求。如高機(jī)械強(qiáng)度、防污閃、提高過電壓耐受能力和降低無線電干擾等。作為特高壓架空輸電線路的絕緣子，由于其懸掛的相導(dǎo)線根數(shù)多、截面大，加之風(fēng)力、復(fù)冰等苛刻的運(yùn)行條件，必須有足夠大的機(jī)械荷載能力，一般要有210、330和540kN。2特高壓輸電的絕緣配合特高壓架空線路的絕緣子2特高壓輸電的絕緣配合特高壓架空線路的絕緣子

鑒于目前我國大氣環(huán)境條件不好，研究開發(fā)自清洗能力強(qiáng)、耐污閃的特高壓輸電線路用絕緣子是當(dāng)務(wù)之急?；趪鴥?nèi)外超高壓架空線路復(fù)合絕緣子在污穢地區(qū)的良好運(yùn)行特性，在較重污穢地區(qū)的特高壓架空輸電線路也宜采用復(fù)合絕緣子。前蘇聯(lián)的1150kV特高壓架空輸電線路大約采用了700多支復(fù)合絕緣子目前，國內(nèi)合成絕緣子廠家，如山東泰光公司，已經(jīng)研制出1000kV線路用復(fù)合絕緣子。2特高壓輸電的絕緣配合特高壓架空線路的絕緣子2特高壓輸電的絕緣配合特高壓輸電絕緣子的選擇

超/特高壓架空輸電線路的研究和工程經(jīng)驗(yàn)表明，隨著操作過電壓的深度降低和環(huán)境污穢情況的加重，絕緣子串的片數(shù)主要由工作電壓決定。2特高壓輸電的絕緣配合特高壓輸電絕緣子的選擇絕緣子串前蘇聯(lián)日本懸垂串串形I串和V串I串材料和材料盤形，玻璃盤形，瓷盤徑（mm）300320390320340380額定機(jī)械破壞負(fù)荷（kN）210300400330420540片數(shù)44－5543－4549－61403832絕緣子串?dāng)?shù)/相1－21－22－422－32串長（m）8-1010－1412－147.87.97.68耐張串形狀和材料盤形，玻璃盤形，瓷盤徑（mm）320320340380額定機(jī)械破壞負(fù)荷（kN）300330420520片數(shù)47－57403832絕緣子串?dāng)?shù)/相4444串長（m）12－147.87.797.68前蘇聯(lián)和日本特高壓輸電線路絕緣子串配置

絕緣子串前蘇聯(lián)日本懸垂串串形I串和V串I串材料和材料盤形，玻2特高壓輸電的絕緣配合特高壓架空線路空氣間隙的放電特性

特高壓電網(wǎng)中操作過電壓的研究表明，操作過電壓的波頭長度為600-4500μs。線路上全部過電壓中，有90%以上的波頭長大于1000μs。前蘇聯(lián)學(xué)者推薦試驗(yàn)沖擊電壓的波頭長度為1000μs。

當(dāng)沖擊波波頭在1000～5000μs范圍內(nèi)變化時(shí)，長空氣間隙的試驗(yàn)結(jié)果基本是相同的。中國電科院針對500kV電網(wǎng)的研究表明，操作過電壓的波頭在絕大多數(shù)的情況下都超過2000μs。近期武高所對我國特高壓1000kV示范工程的研究顯示，操作過電壓的波頭都超過3000μs。2特高壓輸電的絕緣配合特高壓架空線路空氣間隙的放電特性2特高壓輸電的絕緣配合特高壓架空輸電線路空氣間隙的選擇操作過電壓下特高壓架空輸電線路導(dǎo)線對桿塔空氣間隙的選擇空氣間隙(m)統(tǒng)計(jì)操作過電壓(p.u.)海拔高度(m)10002000塔窗中V串1.66.58.21.77.39.2塔窗外V串1.66.27.71.76.98.6塔窗外I串1.65.06.11.75.56.8操作過電壓要求的導(dǎo)線對桿塔的空氣間隙2特高壓輸電的絕緣配合特高壓架空輸電線路空氣間隙的選擇空2特高壓輸電的絕緣配合雷電過電壓下特高壓架空輸電線路導(dǎo)線對桿塔空氣間隙的選擇雷電電壓要求的線路導(dǎo)線對桿塔的空氣間隙

絕緣子串塔窗中V串塔窗外I串絕緣子XWP-300XSP-300XWP-300XSP-300空氣間隙(m)7.46.66.45.82特高壓輸電的絕緣配合雷電過電壓下特高壓架空輸電線路導(dǎo)線2特高壓輸電的絕緣配合特高壓架空輸電線路導(dǎo)線對桿塔的空氣間隙特高壓架空輸電線路導(dǎo)線對桿塔的空氣間隙(m)國別工作電壓操作過電壓雷電過電壓V串I串V串I串中國3.06.5(7.3)/6.2(6.9)5.0(5.5)7.4/6.66.4/5.8前蘇聯(lián)2.58.0-9.06.0-7.0——日本3.09/3.21—6.0/6.555.69/6.75—6.626.22特高壓輸電的絕緣配合特高壓架空輸電線路導(dǎo)線對桿塔的空氣3電暈及其對環(huán)境的影響電暈放電將產(chǎn)生無線電干擾、可聽噪聲和電暈損失等，對環(huán)境和運(yùn)行會造成一定影響。從建設(shè)和運(yùn)行成本以及保護(hù)環(huán)境等多方面考慮，合理設(shè)計(jì)導(dǎo)線，適度控制電暈效應(yīng)，對發(fā)展特高壓輸電非常重要。

3電暈及其對環(huán)境的影響電暈放電將產(chǎn)生無線電干擾、可聽噪聲3電暈及其對環(huán)境的影響可聽噪聲對500kV及以下的電力系統(tǒng)，可聽噪聲的影響尚不嚴(yán)重；而對于1000kV及以上的電力系統(tǒng)，這個(gè)問題成為環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容。由于特高壓輸電線路電壓高，要降低導(dǎo)線表面場強(qiáng)和可聽噪聲，將需要采用比超高壓輸電線分裂數(shù)更多、子導(dǎo)線更粗的導(dǎo)線，這是交流特高壓輸電線路設(shè)計(jì)和建設(shè)中的一個(gè)關(guān)鍵問題。3電暈及其對環(huán)境的影響可聽噪聲3電暈及其對環(huán)境的影響導(dǎo)線表面場強(qiáng)影響導(dǎo)線電暈放電的最主要因素是導(dǎo)線表面場強(qiáng)。由于特高壓輸電線路導(dǎo)線電荷量比超高壓的大，為了使特高壓輸電線路的表面場強(qiáng)與超高壓線路的相當(dāng)，需要導(dǎo)線的分裂數(shù)更多，子導(dǎo)線的截面更大。3電暈及其對環(huán)境的影響導(dǎo)線表面場強(qiáng)3電暈及其對環(huán)境的影響特高壓輸電線路可聽噪聲水平和降低可聽噪聲的措施

采用對稱分布的子導(dǎo)線時(shí)，增加導(dǎo)線分裂數(shù)目和控制分裂導(dǎo)線間距，以減小導(dǎo)線表面場強(qiáng)。采取子導(dǎo)線非對稱分裂方式，盡可能使子導(dǎo)線分配的電荷均勻，以改善導(dǎo)線表面電場分布。在對稱分裂子導(dǎo)線束中附加子導(dǎo)線，以改善各子導(dǎo)線表面電荷分布和減小導(dǎo)線表面場強(qiáng)。在導(dǎo)線上涂抹憎水涂料等，減小雨天時(shí)導(dǎo)線下的水滴，從而減小電暈放電強(qiáng)度，以達(dá)到降低可聽噪聲的效果。3電暈及其對環(huán)境的影響特高壓輸電線路可聽噪聲水平和降低可3電暈及其對環(huán)境的影響交流特高壓輸電線路可聽噪聲限值幾個(gè)國家交流特高壓線路可聽噪聲的限值

國家額定電壓(kV)最高運(yùn)行電壓(kV)導(dǎo)線分裂方式測量位置可聽噪聲設(shè)計(jì)值B(A)(雨天L50)美國BPA110012008×41/410mm線路走廊邊緣5550（噪聲敏感區(qū)）美國AEP1500160010×46.3/380mm距邊相投影外15m58前蘇聯(lián)115012008×26.2/360mm距邊相投影外45m55日本100011008×38.4/810mm導(dǎo)線下方50意大利100010508×31.5/560mm距邊相投影外15m56～58（雨后濕導(dǎo)線）58～60（雨天）3電暈及其對環(huán)境的影響交流特高壓輸電線路可聽噪聲限值幾3電暈及其對環(huán)境的影響交流特高壓輸電線路無線電干擾限值

我國1000kV級交流特高壓輸電線路無線電干擾的限值目前暫取58dB，參考頻率為0.5MHz，這一限值與500kV工程的水平相當(dāng)。我國國家標(biāo)準(zhǔn)無線電干擾限值電壓（kV）110220～330500限值（dB）4653553電暈及其對環(huán)境的影響交流特高壓輸電線路無線電干擾限值3電暈及其對環(huán)境的影響特高壓輸電線路的電暈損失對超高壓和特高壓輸電線路電暈損失的研究，人們最關(guān)心的是要得到年平均電暈損失和最大電暈損失兩個(gè)參數(shù)。年平均電暈損失關(guān)系到線路經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。最大電暈損失關(guān)系到電廠是否要補(bǔ)增裝機(jī)容量。3電暈及其對環(huán)境的影響特高壓輸電線路的電暈損失4工頻電場與磁場電擊按作用時(shí)間不同，可分為暫態(tài)電擊和穩(wěn)態(tài)電擊兩種。暫態(tài)電擊是指當(dāng)人接觸電場中的導(dǎo)電體時(shí)，接觸瞬間因靜電感應(yīng)積聚在該物體或人體上的電荷以火花放電的形式通過人體向大地釋放所造成的電擊。在輸電線路下發(fā)生的電擊，絕大多數(shù)屬于暫態(tài)電擊。美國根據(jù)特高壓計(jì)劃，在試驗(yàn)線路下做了各種暫態(tài)電擊試驗(yàn)，被試人員138人，其中8名婦女。試驗(yàn)內(nèi)容為雨天、晴天打傘，食指碰金屬棒等。試驗(yàn)結(jié)果為，在3kV/m場強(qiáng)下，雨天打傘時(shí)，被試的全體人員都能感覺到暫態(tài)電擊。中國電科院、武高所針對500kV輸電工程也作過大量的試驗(yàn)研究。4工頻電場與磁場電擊按作用時(shí)間不同，可分為暫態(tài)電擊和穩(wěn)態(tài)4工頻電場與磁場穩(wěn)態(tài)電擊是指當(dāng)人抓握電場中的導(dǎo)電體時(shí)，帶電導(dǎo)體通過電容耦合產(chǎn)生流過人體的持續(xù)工頻電流所造成的電擊。大的接觸電流可能引起肌肉收縮。關(guān)于工頻電場效應(yīng)的長期影響，在世界范圍內(nèi)已進(jìn)行了二十多年的研究，內(nèi)容包括：（1）輸配電職工健康情況調(diào)查；（2）流行性病研究；（3）對志愿受試者實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)；（4）在實(shí)驗(yàn)室用動物模擬人體曝露的試驗(yàn)；（5）電場對動物和植物生態(tài)影響的研究等等。4工頻電場與磁場穩(wěn)態(tài)電擊是指當(dāng)人抓握電場中的導(dǎo)電體時(shí)，帶4工頻電場與磁場研究結(jié)果表明，工頻電場對人和動物有確定的有害影響的閾值遠(yuǎn)高于現(xiàn)在的高壓、超高壓輸電線路下工頻電場的限值。因此，特高壓輸電線路工頻電場數(shù)值，只要與500kV輸電線路的水平相當(dāng)就不會對生態(tài)環(huán)境造成不利的影響。離導(dǎo)線同樣距離和方位的空間內(nèi)，特高壓輸電導(dǎo)線周圍的工頻電場和磁場一般會比超高壓的高。我國原則上將地面工頻電場和工頻磁場水平控制在與超高壓輸電工程相同的水平。4工頻電場與磁場研究結(jié)果表明，工頻電場對人和動物有確定的電磁輻射頻率為50Hz的工頻電場和磁場，屬于極低頻場，其波長達(dá)6000km。工頻場源不能成為有效的輻射源。相對于6000km波長，生物系統(tǒng)尺寸極小，電場、磁場分別耦合，工頻場中的生物效應(yīng)也與高頻場中的不同，必須與高頻輻射區(qū)別考慮。對于頻率為100kHz及以下的場，嚴(yán)格使用“電場和磁場(Electricandmagneticfield)”術(shù)語予以描述，而對l00kHz以上的場，才使用“電磁場”這一術(shù)語，拒絕采用“電磁輻射”、“電磁波”來稱呼工頻場。工頻電場和磁場不存在任何電磁輻射。電磁輻射頻率為50Hz的工頻電場和磁場，屬于極低頻場，其波長4工頻電場與磁場影響工頻電場強(qiáng)度的主要因素地線的影響導(dǎo)線離地高度的影響相間距離的影響分裂導(dǎo)線的根數(shù)、分裂間距和導(dǎo)線直徑的影響導(dǎo)線布置形式的影響4工頻電場與磁場影響工頻電場強(qiáng)度的主要因素4工頻電場與磁場幾種特高壓輸電線路工頻電場分布

前蘇聯(lián)、日本和美國設(shè)計(jì)的1000kV線路鐵塔

4工頻電場與磁場幾種特高壓輸電線路工頻電場分布前蘇聯(lián)、4工頻電場與磁場5種特高壓輸電線路地面上方1m的工頻電場分布

1—相導(dǎo)線水平排列2—相導(dǎo)線三角排列3—同塔雙回路4—緊湊型（10分裂）5—緊湊型（12分裂）4工頻電場與磁場5種特高壓輸電線路地面上方1m的工頻電場4工頻電場與磁場幾種特高壓輸電線路工頻磁場分布

5種特高壓線路線下離地1m處工頻磁場分布的比較

4工頻電場與磁場幾種特高壓輸電線路工頻磁場分布5種特高4工頻電場與磁場特高壓輸電線路工頻電場和磁場的限值ICNIRP和IEEE關(guān)于工頻電場限值的規(guī)定

IEEE2002年標(biāo)準(zhǔn)C95.6《IEEEStandardforSafetyLevelwithRespecttoHumanExposuretoElectromagneticField,0-3kHz》對50Hz電場限值的規(guī)定為：在受控區(qū)取20kV/m；對于公眾取5kV/m。

ICNIRP導(dǎo)則關(guān)于工頻電場的基本限值和參照水平4工頻電場與磁場特高壓輸電線路工頻電場和磁場的限值ICN4工頻電場與磁場ICNIRP和IEEE關(guān)于工頻磁場限值的規(guī)定IEEE2002年標(biāo)準(zhǔn)C95.6《IEEEStandardforSafetyLevelwithRespecttoHumanExposuretoElectromagneticField,0-3kHz》規(guī)定了人的頭部和軀體最大磁場（50Hz）允許暴露值，受控環(huán)境下為2710μT，公眾為904μT。ICNIRP導(dǎo)則關(guān)于工頻磁場的基本限值和參照水平4工頻電場與磁場ICNIRP和IEEE關(guān)于工頻磁場限值的4工頻電場與磁場我國在發(fā)展特高壓輸電工程時(shí)，仍將采用ICNIRP導(dǎo)則給出的限制值0.1mT作為線路工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度的限值。中國電力科學(xué)研究院、武漢高壓研究所對1000kV級交流特高壓輸電線路的工頻磁場進(jìn)行的計(jì)算研究表明，導(dǎo)線對地最低高度取15～23m，對于單回路和同塔雙回路，在額定電流下，地面上1m的最大磁感應(yīng)強(qiáng)度均小于35μT。其工頻磁場水平都遠(yuǎn)不會超過ICNIRP導(dǎo)則給出的限制值0.1mT。無任何生態(tài)影響。4工頻電場與磁場我國在發(fā)展特高壓輸電工程時(shí)，仍將采用IC四、特高壓變電站與電氣設(shè)備四、特高壓變電站與電氣設(shè)備特高壓變電站

日本特高壓試驗(yàn)性變電站的電氣主接線特高壓變電站日本特高壓試驗(yàn)性變電站的電氣主接線特高壓變電站

意大利特高壓試驗(yàn)性變電站的電氣主接線

特高壓變電站意大利特高壓試驗(yàn)性變電站的電氣主接線特高壓變電站特高壓變電站配電裝置屋外敞開式配電裝置屋外氣體絕緣金屬封閉配電裝置（GIS）國外的試驗(yàn)和運(yùn)行的特高壓配電裝置日本東京電力公司的試驗(yàn)性特高壓配電裝置

特高壓變電站特高壓變電站配電裝置日本東京電力公司的試驗(yàn)性特高特高壓配電裝置

敞開式GIS意大利國家電力公司（ENEL）的試驗(yàn)性特高壓配電裝置特高壓配電裝置敞開式GIS意大利國家電力公司（ENEL特高壓變壓器特高壓變壓器的特點(diǎn)：容量很大，一般三相容量都在1000MVA以上，甚至達(dá)到幾千MVA。絕緣水平高?；鶞?zhǔn)絕緣水平（雷電沖擊絕緣水平）一般在1950kV～2250kV之間或更高。重量與體積大。設(shè)計(jì)和制造時(shí)需考慮運(yùn)輸?shù)臈l件，一般為單相結(jié)構(gòu)。特高壓變壓器特高壓變壓器的特點(diǎn)：特高壓變壓器日本試驗(yàn)性變電站的東芝公司變壓器芯體結(jié)構(gòu)示意圖

意大利試驗(yàn)性變壓器內(nèi)部繞組結(jié)構(gòu)

特高壓變壓器日本試驗(yàn)性變電站的東芝公司變壓器芯體結(jié)構(gòu)示意圖特高壓變壓器美國電力公司試驗(yàn)場的特高壓變壓器外形圖

特高壓變壓器美國電力公司試驗(yàn)場的特高壓變壓器外形圖特高壓并聯(lián)電抗器容量固定(非可控)的特高壓并聯(lián)電抗器線性電抗器可控并聯(lián)電抗器A．晶閘管控制變壓器(TCT)的可控電抗器接線圖1-高壓繞組，2-控制繞組，3-補(bǔ)償繞組

B．磁閥式可控電抗器接線圖

兩種可控電抗器的接線圖特高壓并聯(lián)電抗器容量固定(非可控)的特高壓并聯(lián)電抗器線性電抗特高壓斷路器

兩種型式的六氟化硫斷路器

支柱瓷瓶式

落地罐式

特高壓斷路器兩種型式的六氟化硫斷路器支柱瓷瓶式落地罐式特高壓斷路器日本特高壓GIS中帶有分合閘電阻的雙斷口斷路器特高壓斷路器日本特高壓GIS中帶有分合閘電阻的雙斷口斷路器特高壓隔離開關(guān)

前蘇聯(lián)特高壓屋外敞開型變電站中的PT3－1150/4000型隔離開關(guān)特高壓隔離開關(guān)前蘇聯(lián)特高壓屋外敞開型變電站中的PT3－11特高壓隔離開關(guān)日本特高壓試驗(yàn)變電站GIS中的隔離開關(guān)

外形圖

內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

特高壓隔離開關(guān)日本特高壓試驗(yàn)變電站GIS中的隔離開關(guān)外形圖特高壓高速接地開關(guān)日本的高速接地開關(guān)

特高壓高速接地開關(guān)日本的高速接地開關(guān)特高壓氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)三相共箱型氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)結(jié)構(gòu)內(nèi)部示意圖

1一母線;2－隔離開關(guān);3－接地開關(guān);4－斷路器;5－電流互感器;6一電壓互感器;7一電纜終端特高壓氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)三相共箱型氣體絕緣金特高壓氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)500kV戶外型GIS照片

500kV戶內(nèi)型GIS照片特高壓氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)500kV戶外型GI特高壓避雷器日本特高壓避雷器

特高壓避雷器日本特高壓避雷器特高壓用的支柱絕緣子和套管特高壓使用的套管示意圖

a)變壓器的出線套管b)變壓器與GIS相連特高壓用的支柱絕緣子和套管特高壓使用的套管示意圖a)變壓器特高壓用的支柱絕緣子和套管前蘇聯(lián)特高壓的變壓器套管ABB為美國電力公司特高壓試驗(yàn)工程研制的1800kV套管特高壓用的支柱絕緣子和套管前蘇聯(lián)特高壓的變壓器套管ABB為特高壓互感器

日本特高壓變電站GIS上的保護(hù)用電流互感器

特高壓互感器日本特高壓變電站GIS上的保護(hù)用電流互感器特高壓設(shè)備的國產(chǎn)化為西北電網(wǎng)制造的750kV電抗器

特高壓設(shè)備的國產(chǎn)化為西北電網(wǎng)制造的750kV電抗器8月19日，晉東南-南陽-荊門交流特高壓試驗(yàn)示范工程奠基儀式在山西長治舉行。晉東南至荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程向北可以延伸至“山西、陜西、蒙西”煤電基地，向東南可以延伸至武漢，向東北可以延伸至首都北京，距離在1000-2000公里之內(nèi)。該特高壓交流試驗(yàn)示范工程起于山西長治，經(jīng)河南南陽，南至湖北荊門，跨越黃河、漢江兩大河流，全長約653.8公里，工程靜態(tài)總投資約為56.88億元，系統(tǒng)額定電壓1000千伏，最高運(yùn)行電壓1100千伏，自然輸送功率500萬千瓦。8月19日，晉東南-南陽-荊門交流特高壓試驗(yàn)示范工程奠基儀式工程將建設(shè)1000千伏晉東南和荊門變電站，各安裝一組300萬千伏安主變壓器，新建1000千伏南陽開關(guān)站，新建晉東南至南陽1000千伏線路362千米（含一座黃河大跨越3.72千米），南陽至荊門1000千伏線路283千米，同時(shí)全線架設(shè)OPGW光纜和配置其他無功補(bǔ)償及先進(jìn)的二次系統(tǒng)設(shè)備。整個(gè)工程動態(tài)總投資為58.87億元。工程將建設(shè)1000千伏晉東南和荊門變電站，各安裝一組300萬特高壓輸電講義課件特高壓輸電講義課件2006年9月5日，建設(shè)運(yùn)行部召開例會，對特高壓直流試驗(yàn)示范工程換流站征地等工作進(jìn)行了部署。特高壓直流金沙江送出工程要力爭在年底前實(shí)現(xiàn)奠基。目前，特高壓直流金沙江送出工程的環(huán)評、水保報(bào)告已經(jīng)取得批復(fù)文件。征地預(yù)審文件已經(jīng)報(bào)國土資源部。2006年9月5日，建設(shè)運(yùn)行部召開例會，對特高壓直流試驗(yàn)示范9月13日，晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗(yàn)示范工程變電站及線路大跨越工程初步設(shè)計(jì)正式通過了審查，特高壓交流試驗(yàn)示范工程進(jìn)入全面建設(shè)階段。審查通過了1000千伏晉東南變電站、南陽開關(guān)站、荊門變電站和黃河、漢江大跨越的設(shè)計(jì)方案。9月13日，晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗(yàn)示范結(jié)束語世界上發(fā)達(dá)國家研究、采用UHV輸電技術(shù)的動因均是由于當(dāng)時(shí)的電力流預(yù)測存在著遠(yuǎn)距離大容量輸電的需求。各國UHV輸電技術(shù)應(yīng)用步伐停滯或放緩現(xiàn)狀均非技術(shù)原因所致。特高壓輸電技術(shù)在國際上已經(jīng)趨于成熟。輸電線路的建設(shè)困難不大。變電設(shè)備，特別是GIS、變壓器、套管的制造具有挑戰(zhàn)性，經(jīng)過國內(nèi)、外廠商的聯(lián)合攻關(guān)，技術(shù)上完全可以突破。結(jié)束語世界上發(fā)達(dá)國家研究、采用UHV輸電技術(shù)的動因均是由于當(dāng)特高壓簡介特高壓簡介主要內(nèi)容

特高壓輸電概述特高壓交、直流輸電的系統(tǒng)特性和經(jīng)濟(jì)性特高壓輸電的關(guān)鍵技術(shù)特高壓變電站與電氣設(shè)備主要內(nèi)容特高壓輸電概述一、特高壓輸電概述一、特高壓輸電概述1國外電網(wǎng)發(fā)展歷史輸電電壓一般分高壓、超高壓和特高壓。高壓（HV）：35-220kV；超高壓（EHV）：330-750kV；特高壓（UHV）：1000kV及以上。高壓直流（HVDC）：±600kV及以下；特高壓直流（UHVDC）：±600kV以上，包括±750kV和±800kV。1954年，美國建成第一條345kV線路；1969年建成765kV線路。1952年，瑞典建成世界上第一條380kV超高壓線路。1965年，加拿大建成世界第一條735kV超高壓線路。1國外電網(wǎng)發(fā)展歷史輸電電壓一般分高壓、超高壓和特高壓。1國外電網(wǎng)發(fā)展歷史1952年，前蘇聯(lián)建成第一條330kV線路；1956年建成400kV線路；1967年建成750kV線路。歐洲和美國主要發(fā)展345kV、380kV和750kV電壓等級，500kV線路發(fā)展比較慢。1964年，美國建成第一條500kV線路。前蘇聯(lián)1964年建成完善的500kV輸電系統(tǒng)。1985年，前蘇聯(lián)建成世界上第一條1150kV特高壓輸電線路。1國外電網(wǎng)發(fā)展歷史1952年，前蘇聯(lián)建成第一條330kV2中國電網(wǎng)發(fā)展歷史1952年建成110kV輸電線路1954年建成豐滿至李石寨220kV輸電線路1972年建成330kV劉家峽-關(guān)中輸電線路1981年建成500kV姚孟-武昌輸電線路1989年建成±500kV葛洲壩-上海高壓直流輸電線路2005年建成青海官廳—蘭州東750kV輸電線路2中國電網(wǎng)發(fā)展歷史1952年建成110kV輸電線路3電網(wǎng)發(fā)展趨勢電網(wǎng)發(fā)展的歷史表明：相鄰兩個(gè)電壓等級的級差，在一倍以上是經(jīng)濟(jì)合理的新的更高電壓等級的出現(xiàn)時(shí)間一般為15-20年前蘇聯(lián)1150kV輸電線路的運(yùn)行表明：特高壓輸電技術(shù)和設(shè)備，經(jīng)過20年的研究和開發(fā)，到20世紀(jì)80年代中期，已達(dá)到用于實(shí)際的特高壓輸電工程的要求。3電網(wǎng)發(fā)展趨勢電網(wǎng)發(fā)展的歷史表明：4特高壓電壓等級的選擇自然功率P0≈U2/ZC。不同電壓等級的超高壓和特高壓單回線路的自然功率輸送能力如下表：4特高壓電壓等級的選擇自然功率P0≈U2/ZC。4特高壓電壓等級的選擇

超高壓電網(wǎng)更高一級電壓標(biāo)稱值應(yīng)高出現(xiàn)有電網(wǎng)最高電壓1倍及以上。這樣，輸電容量可提高4倍以上，不但能與現(xiàn)有電網(wǎng)電壓配合，而且為今后新的更高電壓的發(fā)展留有空間，可簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減少重復(fù)容量，容易進(jìn)行潮流控制，減少線路損耗，有利于安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前，已經(jīng)形成兩個(gè)超高壓-特高壓電網(wǎng)電壓等級系列：330（345）kV-750kV；500kV-1000（1100）kV。4特高壓電壓等級的選擇超高壓電網(wǎng)更高一級電壓標(biāo)稱值應(yīng)4特高壓電壓等級的選擇

20世紀(jì)50年代后，發(fā)達(dá)國家進(jìn)入經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展時(shí)期，用電負(fù)荷持續(xù)保持快速增長，在6%左右，一直保持到70年代中期。

用電負(fù)荷的快速增長帶動了發(fā)電機(jī)制造技術(shù)向大型、特大型機(jī)組發(fā)展，以此為基礎(chǔ)建立的大容量和特大容量電廠，由于供電范圍擴(kuò)大，越來越向遠(yuǎn)離用電城市的發(fā)電能源地區(qū)發(fā)展.4特高壓電壓等級的選擇20世紀(jì)50年代后，發(fā)達(dá)國家進(jìn)4特高壓電壓等級的選擇

大容量遠(yuǎn)距離輸電的需求，使電網(wǎng)電壓等級迅速向超高壓330kV、345kV、400kV、500kV、735kV、750kV、765kV發(fā)展；

20世紀(jì)60年代末，開始進(jìn)行1000kV（1100kV、1150kV）電壓等級和1500kV電壓等級特高壓輸電工程的可行性研究和特高壓輸電技術(shù)的研究和開發(fā)。4特高壓電壓等級的選擇大容量遠(yuǎn)距離輸電的需求，使電網(wǎng)5特高壓電網(wǎng)發(fā)展的影響因素用電負(fù)荷增長發(fā)電機(jī)和發(fā)電廠規(guī)模經(jīng)濟(jì)性與電廠廠址燃料、運(yùn)輸成本和發(fā)電能源的可用性網(wǎng)損和短路電流水平生態(tài)環(huán)境政府的政策和管理5特高壓電網(wǎng)發(fā)展的影響因素用電負(fù)荷增長6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程

美國的美國電力公司（AEP）、BPA電力公司、日本東京電力公司、前蘇聯(lián)、意大利和巴西等國的公司，于20世紀(jì)60年代末或70年代初開始進(jìn)行特高壓可行性研究。6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程美國的美國電力公司（A6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程1970年，美國BPA電力公司擬用1100kV遠(yuǎn)距離輸電線路，將喀斯喀特山脈東部煤礦區(qū)的坑口發(fā)電廠群的電力輸送到西部用電負(fù)荷中心，輸送容量為8000-10000MW。當(dāng)時(shí)計(jì)劃于1995年建成第一條1100kV線路，輸送功率6000MW，經(jīng)過5年后可能再建一條線路。美國AEP電力公司為了減少輸電線路走廊用地和環(huán)境問題，規(guī)劃在已有的765kV電網(wǎng)之上疊加一個(gè)1500kV特高壓輸電骨干電網(wǎng)。

6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程1970年，美國BPA電6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程20世紀(jì)70年代，前蘇聯(lián)規(guī)劃在西伯利亞地區(qū)的坎斯克建設(shè)火力發(fā)電廠群。同時(shí)建設(shè)起于坎斯克到烏拉爾的車?yán)镅刨e斯克的1150kV輸電線路，全長2500km，將西伯利亞豐富的煤電和水電電力輸送到蘇聯(lián)的烏拉爾和其他歐洲部分的用電負(fù)荷中心。已建成?；退箞D茲到科克切諾夫500km和科克切塔夫到庫斯坦奈400km（在哈薩克斯坦境內(nèi)）1150kV輸電線路。這兩段線路從1985年到1992年共運(yùn)行了6年。6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程20世紀(jì)70年代，前蘇6特高壓技術(shù)的發(fā)展歷程

日本于20世紀(jì)70年代規(guī)劃，80年代初開始特高壓技術(shù)研究，建設(shè)東西和南北兩條1000kV輸電主干線，將位于東部太平洋沿岸的福島第一