特高压交流输电技术

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1、特高压交流输电技术目录一．特高压的特征…………………………………………………….……………………………1二．特高压交流输电的功能与优点………………………………………………………1三．国内外特高压交流输电的发展………………………………………………………43.1国外特高压交流输电发展概况……………………………………………43.2我国特高压交流输电发展过程……………………………………………4四．特高压交流输电中的若干技术问题………………………………………………54.1潜供电弧及其熄灭…………………………………………………………………54.2特高压交流线路的防雷保护…………………………………………

2、……….54.3特高压交流输电系统中的操作过电压………………………………….64.4特高压交流输电的环境影响问题………………………………………….7五．见解与认识…………………………………………………………………….………………7一．特高压的特征交流输电电压系列被划分成几段，分段的原则应该是每一段都要有区别于其他各段的特征，从一段到另一段必须要有“质”的变化，否则分段就没有意义了。将交流输电电压按如下格式加以分段：l1kV以下——低压(LV)；l1kV~220kV——高压(HV)；l220kV以上~1000kV以下——超高压(EHV)；l1000kV及以上——特高压(UHV)。“特高压”区

3、别于“超高压”的特征。(1)空气间隙击穿特性的饱和问题。空气间隙的长度达到一定程度时（例如5-6m以上），它在工频电压和操作过电压的击穿特性开始呈现出“饱和现象”，尤以电气强度最低的“棒-板”气隙在正极性操作冲击波作用下的击穿特性最为显著。(2)环境影响问题的尖锐化，是特高压区别于超高压的另一重要特征。随着输电电压的提高，线路周围的电场强度也增大了，不过特高压输电线路不仅产生强电场，而且也引发一系列别的环境影响问题，诸如l强电场和强磁场的生理生态影响；l无线电干扰和电视干扰；l可闻噪声；l线路走廊问题；l对周围景色和市容的影响。虽然超高压输电也或多或少存在环境影响问题，但采用特高压后，这方

4、面的矛盾将急剧地尖锐化，成为严重的问题。另一方面，各种环境影响因素在输电系统的设计和运行中所占地位也起了变化，例如：330~750kV的超高压线路的导线结构及其尺寸往往取决于电晕所引起的“无线电干扰”，而对于1000kV及以上的特高压线路来说，决定性因素却变成“可闻噪声”。二．特高压交流输电的功能与优点与500kV和750kV超高输电线路相比，1000kV及以上的特高压输电线路具有六大功能与优点。1.更大的输电容量众所周知，输电线路的自然功率是衡量其输电能力的一项重要指标。自然功率P与输电电压U的平方成正比、与线路波阻抗Z成反比（P=U2/Z），所以提高输电电压是增大线路输电能力的首选措施

5、。一条1000kV线路的输电能力几乎相当于4-5条500kV线路。各种电压等级架空线路的波阻抗和自然功率如表1所示。表1各种电压等级架空线路的波阻抗和自然功率线路额定电压U（kV）2203005007501000（1150）波阻抗Z（Ω）400303278256250（250）自然功率P（MW）12136090022004000（5290）当然，除了提高输电电压外，还可通过减小波阻抗（增大分裂数、分裂圆半径等）、减小线路电抗（各种补偿措施）、采用紧凑型线路等措施来增大线路的输电能力。2.更远的输送距离输电线路的输送距离通常受限于静稳极限。线路的输送功率可按下式计算(1)式中，E’与U分别为

6、发电机暂态电动势和系统电压；X为包括发电机、变压器和线路在内的等值阻抗。当=1时，即得出该系统的静稳极限，如取线路的输电能力等于静稳极限的85％，即可得到不同电压等级线路在输送不同功率（MW）时的容许输送距离（km）。以输送2000MW电力为例，如用500kV常规线路只能送400km，而用1000kV线路来送，可达1300km以上。1.大幅降低输电损耗降低线路损耗是提高输电效率、节约能源的重要措施。超高压与特高压架空线路的损耗主要由两部分组成：①电阻损耗PR。它由导线电阻R引起，PR=I2R。②电晕损耗PC。它与导线结构和尺寸、气象条件、工作电压等诸多因素有关，因而通常用的是综合考虑各种影

7、响因素后得出的平均损耗。线路输电总损耗随着输电电压的提高，在输送一定容量时，所需的电流可成反比减小，因而电阻损耗大减。若采用典型的线路设计方案，按上式估算500kV和1000kV输电线路的总损耗及导线用铝量，结果是1000kV方案的线路总损耗只有500kV方案的46％，用铝量约节省37％。如果仅就电阻损耗而言，若二者的导线总截面积相同，则1000kV线路的电流只有500kV线路的一半，其电阻损耗就只有500kV线路的25