特高压交直流输电与特高压电气设备

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1、第四章特高压交直流输电与特高压电气设备电力工业起源于19世纪后期，世界上第一台火力发电机组是1875年建于巴黎北火车站的直流发电机，用于照明供电。1879年，美国旧金山实验电厂开始发电，这是世界上最早出售电力的电厂。而我国电力工业的发展几乎和国际同步，我国也在1882年建成第一座发电厂。目前我们国家的电力技术无论是电压等级、机组容量还是设备制造方面相对发达国家来说基本持平，甚至在某些技术领域，如特高压与智能电网，还走在世界前列。引言2引言2008年底我国装机容量达7.9亿千瓦，全年发电量达34268亿kW·h，仅次于美国居世界第二位，成为世界电力生产和消费大国，但是人均装机容量和人均用电量

2、较世界平均水平都低。电力系统是一个知识密集型行业，科学技术在电力行业中的重要性就显得尤为突出。目前电力系统正朝着大电网、特高压、大机组、高自动化方向发展。国家电网公司制定了“一特四大”能源战略，即特高压电网、大煤电、大水电、大核电、大可再生能源基地。2009年5月21日，国家电网公司在“2009特高压输电技术国际会议”上提出了“建设坚强的智能电网”战略举措。3（一）开展特高压电网建设的紧迫性我国能源资源赋存和电力负荷分布极不均衡的状况，西电东送，南北互供，全国联网势在必行。采用特高压输电有利于实现电力资源在较大范围优化配置，有利于节省线路走廊和节约土地资源，有利于节省电网建设投资和运行费用，

3、有利于减少煤电对环境污染的影响。特高压交直流输电4由于近年来我国电源超常发展，电网建设严重滞后，输电能力不足，电网与电源发展不协调的矛盾十分突出。现有500千伏跨区同步互联电网联系薄弱，输电能力严重不足，大电网的优越性难以发挥。区域电网之间水火互济和跨流域补偿能力明显不足。现有电网难以满足远距离、大容量输电的需要。5（二）特高压输电的定义交流输电电压一般分高压、超高压和特高压。国际上，高压（HV）通常指35～220千伏电压。超高压（EHV）通常指330千伏及以上、1000千伏以下的电压。特高压（UHV）定义为1000千伏及以上电压。高压直流（HVDC）通常指的是±600千伏及以下的直流输电电

4、压，±600千伏以上的电压称为特高压直流（UHVDC）。就我国而言，交流高压电网指的是110千伏和220千伏电网；超高压电网指的是330千伏、500千伏和750千伏电网。特高压电网指的是1000千伏电网；高压直流指±500千伏及以下直流系统，特高压直流指±800千伏直流系统。特高压交直流输电相邻两个电压等级的级差如何确定？一般认为，超高压电网更高一级电压标称值应高于现有电网最高电压1倍及以上。这样，输电容量可提高4倍以上，不但能与现有电网电压配合，而且为今后新的更高电压的发展，留有合理的配合空间，做到简化网络结构，减少重复容量，便于潮流控制，减少线路损耗，有利于安全稳定运行。能否采用750k

5、V作为500kV电网的更高一级电压等级？7（三）特高压输电的特点1．输送容量大一回1000千伏特高压输电线路的送电能力接近500万千瓦，约为500千伏输电线路（88.5）的五倍左右。±800千伏直流特高压(4kA)输电能力可达到640万千瓦，是±500千伏高压直流(3kA)的2.1倍，是±620千伏高压直流的1.7倍。特高压交直流输电8（三）特高压输电的特点2．送电距离长在输送相同功率的情况下，1000千伏特高压输电线路的最远送电距离约为500千伏线路的四倍。采用±800千伏直流输电技术使得超远距离的送电成为可能，经济输电距离可以达到2500公里及以上。特高压交直流输电9（三）特高压输电的特

6、点3．线路损耗低在导线总截面、输送容量均相同的情况下，1000千伏交流线路的电阻损耗是500千伏交流线路的四分之一。特高压交直流输电±800千伏直流线路的电阻损耗是±500千伏直流线路的39％，是±620千伏直流线路的60％。10（三）特高压输电的特点4．节约土地资源特高压交流：同塔双回和猫头塔单回线路的走廊宽度分别为75米和81米，单位走廊输送能力分别为13.3万千瓦/米和6.2万千瓦/米，约为同类型500千伏线路的三倍。特高压交直流输电特高压直流：±800千伏、640万千瓦直流输电方案的线路走廊约76米，单位走廊宽度输送容量为8.4万千瓦/米，是±500千伏、300万千瓦方案的1.29倍

7、，±620千伏、380万千瓦方案的1.37倍。11（三）特高压输电的特点5．工程投资省采用特高压输电技术，可以节省大量导线和铁塔材料，从而降低建设成本。根据有关设计部门的计算，1000千伏交流输电方案的单位输送容量综合造价约为500千伏输电方案的73％，节省工程投资效益显著。另外，采用特高压输电可减少线路回数及设备数量，有利于提高供电可靠性，降低运行费用。特高压交直流输电12（三）特高压输电的特点6．联网能力