特高压输电技术讲稿.ppt

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1、关于特高压输电技术第一页，讲稿共六十三页哦电网的发展历程 输电电压一般分高压、超高压和特高压输电电压一般分高压、超高压和特高压高压（高压（HV）：）：35220kV；超高压（超高压（EHV）：）：330 750kV；特高压（特高压（UHV）：）：1000kV及以上。及以上。高压直流（高压直流（HVDC）：）：600kV及以下；及以下；特高压直流（特高压直流（UHVDC）：）：750kV和和800kV。根据国际电工委员会的定义：交流特高压是指根据国际电工委员会的定义：交流特高压是指1000kV以上的电压等级。在我国，常规性是指以上的电压等级。在我国，常规性是指1000kV以以上的交流，上的交流，

2、800kV以上的直流。以上的直流。第二页，讲稿共六十三页哦电网的发展历程v 1908年，美国建成了世界第一条年，美国建成了世界第一条110kV输电线路；经过输电线路；经过15年，年，于于1923年，第一条年，第一条230kV线路投入运行；线路投入运行；1954年建成第一条年建成第一条345kV线路。从线路。从230kV电压等级到电压等级到345kV电压等级经历了电压等级经历了31年。年。在在345kV投运投运15年后，年后，1969年建成了年建成了765kV线路。线路。v 1952年，瑞典建成世界上第一条年，瑞典建成世界上第一条380kV超高压线路。超高压线路。v 1965年，加拿大建成世界第

3、一条年，加拿大建成世界第一条735kV超高压线路。超高压线路。第三页，讲稿共六十三页哦电网的发展历程v 1952年，前苏联建成第一条年，前苏联建成第一条330kV线路；线路；1956年建成年建成400kV线路；线路；1967年建成年建成750kV线路。从线路。从330kV电压等级发展到电压等级发展到750kV电压等级电压等级用了用了15年时间。年时间。v 欧洲和美国，在超高压输电方面，主要发展欧洲和美国，在超高压输电方面，主要发展345kV、380kV和和750kV电压级，电压级，500kV线路发展比较慢。线路发展比较慢。1964年，美国建成第一年，美国建成第一条条500kV线路，从线路，从2

4、30kV到到500kV输电，时间间隔达输电，时间间隔达36年。前苏联年。前苏联的的500kV电压等级是在电压等级是在400kV基础上升级发展起来的，基础上升级发展起来的，1964年，建年，建成完善的成完善的500kV输电系统。输电系统。v 1985年，前苏联建成世界上第一条年，前苏联建成世界上第一条1150kV特高压输电线路。从特高压输电线路。从500kV电电压等级到压等级到1150kV电压等级用了电压等级用了20年时间。年时间。第四页，讲稿共六十三页哦我国发展特高压的背景我国在我国在2020年发电量将达年发电量将达50005400TWh，发电装机容量将达到，发电装机容量将达到11001200

5、GW，与美国，与美国2020年的预计发电量（年的预计发电量（5500TWh），发电），发电装机容量（装机容量（1250GW）大体相近。）大体相近。我国电力工业存在的主要问题是我国电力工业存在的主要问题是能源与负荷地理分布不均衡能源与负荷地理分布不均衡：约：约68%的水力资源分布在西南地区，约的水力资源分布在西南地区，约76%的煤炭资源分布在华北、西的煤炭资源分布在华北、西北地区；北地区；70%的负荷则主要集中在东部沿海。的负荷则主要集中在东部沿海。我国电网发展战略我国电网发展战略西电东送，南北互供，全国联网。西电东送，南北互供，全国联网。目前的目前的500KV电网在传输长度、传输能量、和限制短

6、路电流等电网在传输长度、传输能量、和限制短路电流等方面均不能满足要求。方面均不能满足要求。第五页，讲稿共六十三页哦我国电网的发展历程 中国，中国，1949年前，电力工业发展缓慢，输电电压按具体工程决定，年前，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：电压等级繁多：v 1908年建成年建成22kV石龙坝水电站至昆明线路；石龙坝水电站至昆明线路；v 1921年建成年建成33kV石景山电厂至北京城的线路；石景山电厂至北京城的线路；v 1933年建成抚顺电厂的年建成抚顺电厂的44kV出线；出线；v 1934年建成年建成66kV延边至老头沟线路；延边至老头沟线路；v 1935年建成抚顺电厂

7、至鞍山的年建成抚顺电厂至鞍山的154kV线路；线路；v 1943年建成年建成110kV镜泊湖水电厂至延边线路。镜泊湖水电厂至延边线路。第六页，讲稿共六十三页哦我国电网的发展历程 中国，中国，1949年新中国成立后，按电网发展统一电压等级，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压等级系列：逐渐形成经济合理的电压等级系列：v 1952年，用自主技术建设了年，用自主技术建设了110kV输电线路，逐渐形成京输电线路，逐渐形成京津唐津唐110kV输电网。输电网。v1954年，建成丰满至李石寨年，建成丰满至李石寨220kV输电线路，随后继续建输电线路，随后继续建设辽宁电厂至李石寨，阜

8、新电厂至青堆子等设辽宁电厂至李石寨，阜新电厂至青堆子等220kV线路，迅线路，迅速形成东北电网速形成东北电网220kV骨干网架。骨干网架。第七页，讲稿共六十三页哦v1972年建成年建成330kV刘家峡刘家峡关中输电线路，全长关中输电线路，全长534km，随后逐渐形成西北电网随后逐渐形成西北电网330kV骨干网架。骨干网架。v1981年建成年建成500kV姚孟姚孟武昌输电线路，全长武昌输电线路，全长595km。为。为适应葛洲坝水电厂送出工程的需要，适应葛洲坝水电厂送出工程的需要，1983年又建成葛洲坝年又建成葛洲坝-武昌和葛洲坝武昌和葛洲坝-双河两回双河两回500kV线路，开始形成华中电网线路，

9、开始形成华中电网500kV骨干网架。骨干网架。v1989年建成年建成500kV葛洲坝葛洲坝-上海高压直流输电线，实现上海高压直流输电线，实现了华中了华中-华东两大区的直流联网。华东两大区的直流联网。我国电网的发展历程第八页，讲稿共六十三页哦v2005年年9月，中国在西北地区（青海官厅月，中国在西北地区（青海官厅兰州东）建兰州东）建成了一条成了一条750kV输电线路，长度为输电线路，长度为140.7 km。输、变电。输、变电设备，除设备，除GIS外，全部为国产。外，全部为国产。我国电网的发展历程2008年年12月，晋东南月，晋东南南阳南阳荆门荆门1000KV特高压交特高压交流试验示范工程是我国首

10、条跨区域特高压交流输电线流试验示范工程是我国首条跨区域特高压交流输电线路，始于山西长治晋东南变电站，经河南南阳开关站路，始于山西长治晋东南变电站，经河南南阳开关站，止于湖北荆门变电站。，止于湖北荆门变电站。第九页，讲稿共六十三页哦国外发展概况第十页，讲稿共六十三页哦国外发展概况 前苏联前苏联 1985年建成埃基巴斯图兹年建成埃基巴斯图兹科克切塔夫科克切塔夫库斯坦奈特高库斯坦奈特高压线路，全长压线路，全长900km，按，按1150kV电压投入运行，至电压投入运行，至1994年已建成年已建成特高压线路全长特高压线路全长2634km。运行情况表明：所采用的线路和变电站的结构基本合理。运行情况表明：所

11、采用的线路和变电站的结构基本合理。特高压变压器、电抗器、断路器等重大设备经受了各种运行特高压变压器、电抗器、断路器等重大设备经受了各种运行条件的考验。条件的考验。在在1991年，由于前苏联解体和经济衰退，电力需求明显不足，年，由于前苏联解体和经济衰退，电力需求明显不足，导致特高压线路降至导致特高压线路降至500KV运行。运行。第十一页，讲稿共六十三页哦国外发展概况 日本日本 日本是世界上第二个采用交流百万伏级电压等级输电的国家，从日本是世界上第二个采用交流百万伏级电压等级输电的国家，从1973年开始特高压输电的研究。年开始特高压输电的研究。1988年为了将福岛、伯崎年为了将福岛、伯崎6000至

12、至8000MW的核电向东京输送，的核电向东京输送，开始建立开始建立1000kV线路。上世纪九十年代日本已建成全长线路。上世纪九十年代日本已建成全长426公里的公里的东京外环特高压输电线路。东京外环特高压输电线路。日本建设了盐原、赤城两个特高压试验研究基地，对由多家制造商研日本建设了盐原、赤城两个特高压试验研究基地，对由多家制造商研制的特高压输变电设备在新近名特高压变电站进行了长达制的特高压输变电设备在新近名特高压变电站进行了长达8年的全电压年的全电压运行考核。运行情况良好，证明特高压输变电设备可满足系统运行考核。运行情况良好，证明特高压输变电设备可满足系统的可靠运行。的可靠运行。第十二页，讲稿

13、共六十三页哦国外发展概况 美国美国1967年，美国通用电气公司（年，美国通用电气公司（GE）与电力研究协会）与电力研究协会（EPRI）开始执行特高压研究计划，并在匹兹费尔德市建立）开始执行特高压研究计划，并在匹兹费尔德市建立了特高压试验中心。了特高压试验中心。1974年将单相试验设备扩建为年将单相试验设备扩建为100015000kV三相系统。三相系统。美国邦维尔电力局（美国邦维尔电力局（BPA）有）有2处特高压试验站。处特高压试验站。第十三页，讲稿共六十三页哦国外发展概况 全国各地参全国各地参加加1000kV科科研规划的单位研规划的单位共有共有7个试验个试验场和场和2个雷电个雷电记录站记录站。

14、意大利意大利1000kV工程雷电冲击试验工程雷电冲击试验第十四页，讲稿共六十三页哦国外发展概况 瑞典瑞典查麦斯大学高电压试验场可进行交流查麦斯大学高电压试验场可进行交流1000kV电气电气试验，试验场内建有试验，试验场内建有240m特高压试验线段。另有特高压试验线段。另有180m的绝缘子试验线段。的绝缘子试验线段。原西德原西德当时对当时对420、800及及1200kV 3种电压的输电工程的研究种电压的输电工程的研究进行比较，结果表明：输电电压越高，线路走廊面积越小。进行比较，结果表明：输电电压越高，线路走廊面积越小。随着输电距离的增加，随着输电距离的增加，1200kV输电的优越性更为突出。输电

15、的优越性更为突出。第十五页，讲稿共六十三页哦 前苏联早在前苏联早在1985年就设计制造了全套特高压输变电设年就设计制造了全套特高压输变电设备，在投入备，在投入1150kV全电压运行后，变压器、断路器、全电压运行后，变压器、断路器、电抗器、避雷器等变电设备运行情况正常。电抗器、避雷器等变电设备运行情况正常。从从1995年以来，日本的特高压输变电设备包括变压年以来，日本的特高压输变电设备包括变压器、断路器、隔离开关、高速接地开关、避雷器、器、断路器、隔离开关、高速接地开关、避雷器、CT、PT等在新近名特高压变电站进行了长达等在新近名特高压变电站进行了长达8年的全电压年的全电压运行考核，不曾出现运行

16、故障。运行考核，不曾出现运行故障。国外现状技术借鉴第十六页，讲稿共六十三页哦 我国是从我国是从1986年开始立项研究交流特高压输电技术年开始立项研究交流特高压输电技术。在武汉建立了特高压试验研究基地，试验设备完全具备进行在武汉建立了特高压试验研究基地，试验设备完全具备进行各项特高压试验的条件和能力。各项特高压试验的条件和能力。我国的设计和制造单位通过西北我国的设计和制造单位通过西北750kV工程，进一步具工程，进一步具备了制造特高压设备的条件和基础。备了制造特高压设备的条件和基础。我国特高压输电技术还需在无功平衡措施、消除潜供我国特高压输电技术还需在无功平衡措施、消除潜供电弧措施、限制过电压的

17、措施及绝缘配合、串联电容电弧措施、限制过电压的措施及绝缘配合、串联电容补偿装置、外绝缘、特高压设备等问题上进行重点技补偿装置、外绝缘、特高压设备等问题上进行重点技术研究。术研究。国内现状技术创新第十七页，讲稿共六十三页哦第十八页，讲稿共六十三页哦国内现状技术创新 第十九页，讲稿共六十三页哦1000kV晋东南南阳荆门特高压交流试验示范工程第二十页，讲稿共六十三页哦1000kV晋东南南阳荆门特高压交流试验示范工程 1000kV1000kV晋东南晋东南南阳南阳荆门特高压交流试验示范工程荆门特高压交流试验示范工程起于山西晋东南（长治）变电站，经河南南阳开关站，起于山西晋东南（长治）变电站，经河南南阳开

18、关站，止于湖北荆门变电站。全线单回路架设，全长止于湖北荆门变电站。全线单回路架设，全长640640公公里，跨越黄河和汉江。变电容量里，跨越黄河和汉江。变电容量600600万千伏安。系统标称万千伏安。系统标称电压电压10001000千伏，最高运行电压千伏，最高运行电压11001100千伏。千伏。工程于工程于20062006年年8 8月取得国家发展和改革委员会下达的项月取得国家发展和改革委员会下达的项目核准批复文件，同年底开工建设，目核准批复文件，同年底开工建设，20082008年年1212月全面竣月全面竣工，工，1212月月3030日完成系统调试投入试运行，日完成系统调试投入试运行，200920

19、09年年1 1月月6 6日日2222时完成时完成168168小时试运行投入商业运行，目前运行情况良小时试运行投入商业运行，目前运行情况良好好。第二十一页，讲稿共六十三页哦1000kV晋东南南阳荆门特高压交流试验示范工程 工程全面实现了预期建设目标，里程碑计划如期完成，安全实工程全面实现了预期建设目标，里程碑计划如期完成，安全实现了零事故目标，质量达到了优良级标准，文明施工和环境保现了零事故目标，质量达到了优良级标准，文明施工和环境保护目标圆满实现，工程投资得到了有效控制，科技创新取得了护目标圆满实现，工程投资得到了有效控制，科技创新取得了丰富成果，设备国产化研制取得了历史性突破。丰富成果，设备

20、国产化研制取得了历史性突破。从从20042004年底开始前期工作以来，我国仅用四年时间，建成了目前世年底开始前期工作以来，我国仅用四年时间，建成了目前世界上运行电压最高、技术水平最先进、我国拥有自主知识产权的交流界上运行电压最高、技术水平最先进、我国拥有自主知识产权的交流输电工程，输电工程，标志着我国在远距离、大容量、低损耗的特高压标志着我国在远距离、大容量、低损耗的特高压输电核心技术和设备国产化上取得重大突破输电核心技术和设备国产化上取得重大突破，是我国能源基，是我国能源基础研究和建设领域取得的世界级重大创新成果，是世界电力发础研究和建设领域取得的世界级重大创新成果，是世界电力发展史上的重要

21、里程碑。工程的成功建设对保障国家能源安全和展史上的重要里程碑。工程的成功建设对保障国家能源安全和电力可靠供应具有重要意义。电力可靠供应具有重要意义。第二十二页，讲稿共六十三页哦1000kV晋东南南阳荆门特高压交流试验示范工程 通过工程实践，我国全面建成了世界一流的特高压试验通过工程实践，我国全面建成了世界一流的特高压试验研究体系，全面掌握了特高压交流输电核心技术，全面研究体系，全面掌握了特高压交流输电核心技术，全面建立了特高压交流输电标准体系，全面实现了国内电工建立了特高压交流输电标准体系，全面实现了国内电工装备制造的产业升级，全面验证了特高压交流输电的技装备制造的产业升级，全面验证了特高压交

22、流输电的技术可行性、设备可靠性、系统安全性和环境友好性，全术可行性、设备可靠性、系统安全性和环境友好性，全面培养锻炼了技术和管理人才队伍。特高压交流输电在面培养锻炼了技术和管理人才队伍。特高压交流输电在我国已具备大规模应用条件。我国已具备大规模应用条件。第二十三页，讲稿共六十三页哦 这是世界这是世界上首条投上首条投入入商业运商业运行行的的1000KV1000KV特特高压线路。高压线路。1000kV晋东南南阳荆门特高压交流试验示范工程第二十四页，讲稿共六十三页哦第二十五页，讲稿共六十三页哦我国800kV直流输电项目建设规划第二十六页，讲稿共六十三页哦云广直流工程第二十七页，讲稿共六十三页哦第二十

23、八页，讲稿共六十三页哦第二十九页，讲稿共六十三页哦向家坝上海800千伏特高压直流输电示范工程第三十页，讲稿共六十三页哦第三十一页，讲稿共六十三页哦向家坝上海800千伏特高压直流输电示范工程第三十二页，讲稿共六十三页哦第三十三页，讲稿共六十三页哦第三十四页，讲稿共六十三页哦第三十五页，讲稿共六十三页哦我国交流1000kV特高压线路建设规划第三十六页，讲稿共六十三页哦特高压输电的优点 提高输送容量提高输送容量 缩短电气距离提高稳定极限缩短电气距离提高稳定极限 降低线路损耗降低线路损耗 减少工程投资减少工程投资 提高单位走廊输电能力节省走廊面积提高单位走廊输电能力节省走廊面积 改善电网结构降低短路电

24、流改善电网结构降低短路电流 加强联网能力加强联网能力第三十七页，讲稿共六十三页哦特高压输电的优点 提高输送容量提高输送容量 交流线路的自然功率是表征其送电能力的一项指标，其计算公式交流线路的自然功率是表征其送电能力的一项指标，其计算公式如下：如下：电感和电容别为单位长度上的分和为波阻抗为线电压其中CL,Zc,U:LCUZcUP22第三十八页，讲稿共六十三页哦特高压输电的优点 提高输送容量提高输送容量单单 回回 线线 路路 的的 输输 送送 能能 力力第三十九页，讲稿共六十三页哦特高压输电的优点 缩短电气距离缩短电气距离 提高稳定极限提高稳定极限交流线路的输送功率可按下式计算：交流线路的输送功率

25、可按下式计算：表示线路串联电抗差表示线路两侧电压角度值分别表示线路两侧电压、其中：lXUU21sinXUUPl21第四十页，讲稿共六十三页哦特高压输电的优点第四十一页，讲稿共六十三页哦特高压输电的优点 降低线路损耗降低线路损耗 输电线路损耗可按下式估算：输电线路损耗可按下式估算：表示线路串联电阻表示线路电压表示线路输送容量其中：RUSRUSP22loss第四十二页，讲稿共六十三页哦特高压输电的优点 减少工程投资减少工程投资1000kV交流输电方案的单位输送容量综合交流输电方案的单位输送容量综合造价约为造价约为500kV输电方案的四分之三。输电方案的四分之三。800kV直流输电方案的单位输送容量

26、综合直流输电方案的单位输送容量综合造价也约为造价也约为500kV直流输电方案的四分之直流输电方案的四分之三。三。第四十三页，讲稿共六十三页哦特高压输电的优点 提高单位走廊输电能力节省走廊面积提高单位走廊输电能力节省走廊面积交流特高压：同塔双回和猫头塔单回线路的走廊宽度分别为交流特高压：同塔双回和猫头塔单回线路的走廊宽度分别为75米和米和81米，单位走廊输送能力分别为米，单位走廊输送能力分别为13.3万千瓦万千瓦/米和米和6.2万万千瓦千瓦/米，约为同类型米，约为同类型500kV线路的三倍。线路的三倍。直流特高压：直流特高压：800kV、640万千瓦直流输电方案的线路走廊万千瓦直流输电方案的线路

27、走廊约约76米，单位走廊宽度输送容量为米，单位走廊宽度输送容量为8.4万千瓦万千瓦/米，是米，是500kV、300万千瓦方案的万千瓦方案的1.29倍，倍，620kV、380万千万千瓦方案的瓦方案的1.37倍。倍。第四十四页，讲稿共六十三页哦特高压输电的优点 提高单位走廊输电能力节省走廊面积提高单位走廊输电能力节省走廊面积第四十五页，讲稿共六十三页哦特高压输电的优点 改善电网结构改善电网结构 降低短路电流降低短路电流 通过特高压实现长距离送电，可以减少在负荷中心地区装设机通过特高压实现长距离送电，可以减少在负荷中心地区装设机组的需求，从而降低短路电流幅值。长距离输入组的需求，从而降低短路电流幅值

28、。长距离输入1000万千瓦电万千瓦电力，相当于减少本地装机力，相当于减少本地装机17台台60万千瓦机组。每台万千瓦机组。每台60万千瓦机组对万千瓦机组对其附近区域其附近区域500千伏系统的短路电流约增加千伏系统的短路电流约增加1.8kA，如果这些机组，如果这些机组均装设在负荷中心地区，对当地电网的短路电流水平有较大的均装设在负荷中心地区，对当地电网的短路电流水平有较大的影响。影响。通过特高压电网，实现分层分区布局，可以优化包括超高压在内通过特高压电网，实现分层分区布局，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的系统结构，从根本上解决短路电流超标问题。第四十六页，讲稿共六十

29、三页哦特高压输电的优点 加强联网能力加强联网能力通过交流特高压同步联网，可以大幅度缩短电网间的电气距通过交流特高压同步联网，可以大幅度缩短电网间的电气距离，提高稳定水平，发挥大同步电网的各项综合效益。离，提高稳定水平，发挥大同步电网的各项综合效益。通过直流特高压异步联网，满足长距离、大容量送电的要求，沿线通过直流特高压异步联网，满足长距离、大容量送电的要求，沿线不需要提供电源支撑。不需要提供电源支撑。通过特高压联网，增强网络功率交换能力，可以在更大范围内优化通过特高压联网，增强网络功率交换能力，可以在更大范围内优化能源资源配置方式能源资源配置方式。第四十七页，讲稿共六十三页哦特高压输电的优点

30、生态环境方面生态环境方面 输电线路和变电站的生态环境影响主要表现在土地的利用、电输电线路和变电站的生态环境影响主要表现在土地的利用、电晕所引起的通信干扰、可听噪声，工频电、磁场对生态的相互作晕所引起的通信干扰、可听噪声，工频电、磁场对生态的相互作用等方面。用等方面。在地区电力负荷密度小、输电线路和变电站数量少的年代，生态环在地区电力负荷密度小、输电线路和变电站数量少的年代，生态环境不会成为问题。当输电线和变电站随用电增加而数目增多时，环境不会成为问题。当输电线和变电站随用电增加而数目增多时，环境问题可能成为影响输电网发展的突出问题。境问题可能成为影响输电网发展的突出问题。第四十八页，讲稿共六十

31、三页哦特高压输电的优点 生态环境方面生态环境方面 一方面，特高压输电由于其输送功率大，可大大减少线路走一方面，特高压输电由于其输送功率大，可大大减少线路走廊占用土地，从而减少对生态环境的影响而受到青睐。廊占用土地，从而减少对生态环境的影响而受到青睐。另一方面，特高压输电的电、磁场对生态环境的相互作用和电晕产生另一方面，特高压输电的电、磁场对生态环境的相互作用和电晕产生的干扰问题也受到社会广泛关注。这是发展特高压输电需深入研究和的干扰问题也受到社会广泛关注。这是发展特高压输电需深入研究和解决的问题。解决问题的目标是既满足未来预期的电力增长需求又做解决的问题。解决问题的目标是既满足未来预期的电力增

32、长需求又做到对生态环境影响最小。到对生态环境影响最小。第四十九页，讲稿共六十三页哦特高压输电有许多优点，但是特高压输电产生的强电场会对人的特高压输电有许多优点，但是特高压输电产生的强电场会对人的生理和心理造成影响，电晕放电除损耗能量外，还引起如无线电、电视生理和心理造成影响，电晕放电除损耗能量外，还引起如无线电、电视的干扰和可听噪声等一系列愈来愈为人们所关注的环境问题。在使用特的干扰和可听噪声等一系列愈来愈为人们所关注的环境问题。在使用特高压输电时。一定要考虑特高压产生的强电场和电晕放电产生的高频电高压输电时。一定要考虑特高压产生的强电场和电晕放电产生的高频电磁脉冲对人体健康以及生态环境的影响

33、，对无线电和电视的干扰。磁脉冲对人体健康以及生态环境的影响，对无线电和电视的干扰。特高压输电是一项非常复杂的工程，相应技术指标还有待进一步完善。对特高压输电是一项非常复杂的工程，相应技术指标还有待进一步完善。对特高压输电，各国的研究表明：只要合理选择分裂子导线的半径和根数，以及特高压输电，各国的研究表明：只要合理选择分裂子导线的半径和根数，以及分裂间距和离地高度，这些影响和干扰均可限制在允许范围内。分裂间距和离地高度，这些影响和干扰均可限制在允许范围内。第五十页，讲稿共六十三页哦特高压输电的缺点 系统的稳定性和可靠性问题不易解决系统的稳定性和可靠性问题不易解决 特高压输电线主保护原理的缺陷特高

34、压输电线主保护原理的缺陷 特高压输电对环境的影响特高压输电对环境的影响 强电场对人的生理和心理影响强电场对人的生理和心理影响 电晕放电的影响电晕放电的影响 带电作业和经验技术带电作业和经验技术第五十一页，讲稿共六十三页哦特高压输电的缺点 系统的稳定性和可靠性问题不易解决系统的稳定性和可靠性问题不易解决 自自1965-1984年世界上共发生了年世界上共发生了6次交流大电网瓦解事故，其中次交流大电网瓦解事故，其中4次发生在美国，次发生在美国，2次在欧洲。次在欧洲。这些严重的大电网瓦解事故说明采用交流互联的大电网存在这些严重的大电网瓦解事故说明采用交流互联的大电网存在着安全稳定、事故连锁反应及大面积

35、停电等难以解决的问题着安全稳定、事故连锁反应及大面积停电等难以解决的问题。特别是在特高压线路出现初期，不能形成主网架，线路负。特别是在特高压线路出现初期，不能形成主网架，线路负载能力较低，电源的集中送出带来了较大的稳定性问题。下载能力较低，电源的集中送出带来了较大的稳定性问题。下级电网不能解环运行，导致不能有效降低受端电网短路电流级电网不能解环运行，导致不能有效降低受端电网短路电流，这些都威胁着电网的安全运行。，这些都威胁着电网的安全运行。第五十二页，讲稿共六十三页哦特高压输电的缺点 特高压输电线主保护原理的缺陷特高压输电线主保护原理的缺陷目前比较成熟的、在我国有运行经验的、可以作为主保护的纵

36、联保护目前比较成熟的、在我国有运行经验的、可以作为主保护的纵联保护原理不外乎以下几种：原理不外乎以下几种：工频变化量方向保护、负序方向保护、工频变化量方向保护、负序方向保护、分相电流差动保护、距离方向保护和相电压补偿试方向保分相电流差动保护、距离方向保护和相电压补偿试方向保护护等。这几种原理各有一些优点，也都存在一定的缺点。等。这几种原理各有一些优点，也都存在一定的缺点。以上各种保护都要深入研究特高压输电线电容电流的影响和与通道以上各种保护都要深入研究特高压输电线电容电流的影响和与通道(载波、光纤通道载波、光纤通道)的紧密配合与充分发挥通道作用以满足特高压的紧密配合与充分发挥通道作用以满足特高

37、压输电线防止过电压和保证保护灵敏性、选择性、可靠性高要求输电线防止过电压和保证保护灵敏性、选择性、可靠性高要求等问题。等问题。第五十三页，讲稿共六十三页哦特高压输电的缺点 特高压输电对环境的影响特高压输电对环境的影响 强电场对人的生理和心理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有影响的报告年，苏联关于超高压变电站工人反映电场对身体有影响的报告在大电网国际会议上发表后，引起了很大的波动，世界各国对此进行了大在大电网国际会议上发表后，引起了很大的波动，世界各国对此进行了大量的试验研究。西班牙医生量的试验研究。西班牙医生Fole在第二次国际电气危险防护会议上

38、叙述了功能障在第二次国际电气危险防护会议上叙述了功能障碍的问题，报道碍的问题，报道89个变电站工人到个变电站工人到500 kV变电站工作后有头痛、嗜睡、恶变电站工作后有头痛、嗜睡、恶心等症状。国内也做过大量的试验研究表明，工频高压电场有较明显的刺心等症状。国内也做过大量的试验研究表明，工频高压电场有较明显的刺激作用，对机体存在不良影响，工作人员进入电场后头发竖立，头部紧缩激作用，对机体存在不良影响，工作人员进入电场后头发竖立，头部紧缩。动物试验还证明：一定场强的工频高压对机体除局部有刺激作用外，还。动物试验还证明：一定场强的工频高压对机体除局部有刺激作用外，还有全身性影响，诸如琥珀酸氢酶、心血

39、管系统的心肌细胞乳酸脱氢酶、心有全身性影响，诸如琥珀酸氢酶、心血管系统的心肌细胞乳酸脱氢酶、心肌细胞膜三磷酸腺苷肌细胞膜三磷酸腺苷(ATP)酶和心电等的改变。酶和心电等的改变。第五十四页，讲稿共六十三页哦特高压输电的缺点 特高压输电对环境的影响特高压输电对环境的影响 强电场对人的生理和心理影响强电场对人的生理和心理影响上面所说的是电场的长期影响，此外还有电场的短期影响。上面所说的是电场的长期影响，此外还有电场的短期影响。处在特高压线下面或者附近的对地绝缘的导电体，因为导电体和导处在特高压线下面或者附近的对地绝缘的导电体，因为导电体和导线间的相互部分电容以及导电体对地的自有部分电容的存在，当人线

40、间的相互部分电容以及导电体对地的自有部分电容的存在，当人接触此物体时，就会产生电击。电击一般分为接触此物体时，就会产生电击。电击一般分为2种：暂态电击和种：暂态电击和稳态电击。例如雨天打伞经过特高压线路下时，如果脸部或稳态电击。例如雨天打伞经过特高压线路下时，如果脸部或手靠近伞的金属部分就会有火花放电，这就是暂态电击。关手靠近伞的金属部分就会有火花放电，这就是暂态电击。关于稳态电击，据有关资料表明，平均感觉电流约为于稳态电击，据有关资料表明，平均感觉电流约为06 mA(妇女妇女)到到l mA(男子男子)。第五十五页，讲稿共六十三页哦特高压输电的缺点 特高压输电对环境的影响特高压输电对环境的影响

41、 电晕放电的影响电晕放电的影响（1）电晕放电对无线电的干扰电晕放电对无线电的干扰 输电线路电晕放电是产生无线电干扰的根源，无线电干扰指在输电线路电晕放电是产生无线电干扰的根源，无线电干扰指在无线段频段可能对有用信号造成损害的电磁干扰。输电线路电晕无线段频段可能对有用信号造成损害的电磁干扰。输电线路电晕产生的脉冲电磁波沿着线路两侧横向传播，使沿线一定范围内的产生的脉冲电磁波沿着线路两侧横向传播，使沿线一定范围内的无线电接收设备，在正常工作时所接收的有用信号的波形幅值和无线电接收设备，在正常工作时所接收的有用信号的波形幅值和相位受到影响，导致这些无线电接收设备达不到正常工作所需的相位受到影响，导致

42、这些无线电接收设备达不到正常工作所需的信噪比。信噪比。输电线路无线电干扰主要是电晕放电、间隙放电输电线路无线电干扰主要是电晕放电、间隙放电(火花放火花放电电)等引起的。等引起的。第五十六页，讲稿共六十三页哦特高压输电的缺点 特高压输电对环境的影响特高压输电对环境的影响 电晕放电的影响电晕放电的影响（2）电晕放电对电视的干扰电晕放电对电视的干扰 输电线路对电视的干扰有输电线路对电视的干扰有2个方面：一是由于电晕放电产生的个方面：一是由于电晕放电产生的噪声对调幅图像的干扰引起图像质量的变差；二是由于线路杆塔对噪声对调幅图像的干扰引起图像质量的变差；二是由于线路杆塔对电视波的屏蔽和反射引起信号衰减及

43、产生重影等不良后果。电视波的屏蔽和反射引起信号衰减及产生重影等不良后果。第五十七页，讲稿共六十三页哦特高压输电的缺点 特高压输电对环境的影响特高压输电对环境的影响 电晕放电的影响电晕放电的影响（3）可听噪声对环境的影响可听噪声对环境的影响 可听噪声是指导线周围可听噪声是指导线周围空气电离放电空气电离放电时所产生的一种人耳时所产生的一种人耳能直接听得见的噪声，它是一种能直接听得见的噪声，它是一种声频干扰声频干扰。这种噪声将使得特高压。这种噪声将使得特高压线路附近的居民以及在邻近线路工作的人们感觉到烦躁不安，严重时线路附近的居民以及在邻近线路工作的人们感觉到烦躁不安，严重时可以使人难以忍受。可听噪

44、声和无线电干扰一样，随着导线表面电场可以使人难以忍受。可听噪声和无线电干扰一样，随着导线表面电场强度的增加而增大，但是随着距离的增加，可听噪声比无线电干扰衰强度的增加而增大，但是随着距离的增加，可听噪声比无线电干扰衰减慢得多。减慢得多。第五十八页，讲稿共六十三页哦特高压输电的缺点 带电作业和经验技术带电作业和经验技术 前苏联、日本在特高压输电线路设计和建设初期就试验研究前苏联、日本在特高压输电线路设计和建设初期就试验研究了它的带电作业方式、作业工具、人员的安全防护用具及防护了它的带电作业方式、作业工具、人员的安全防护用具及防护措施等，制定了相应的技术导则。前苏联在措施等，制定了相应的技术导则。

45、前苏联在1150 kV线路上开展了线路上开展了带电作业工作，进入作业工位时，等电位作业人员借助绝缘吊篮进入带电带电作业工作，进入作业工位时，等电位作业人员借助绝缘吊篮进入带电体，作业时在邻近杆塔上加装保护间隙。安全性试验分析其作业安全性完体，作业时在邻近杆塔上加装保护间隙。安全性试验分析其作业安全性完全合格。由于特高压线路电场高，作业人员需穿戴带屏蔽面罩的全套屏蔽全合格。由于特高压线路电场高，作业人员需穿戴带屏蔽面罩的全套屏蔽用具。经试验，屏蔽服内体表场强满足用具。经试验，屏蔽服内体表场强满足15kVm的规定，流经人体的电的规定，流经人体的电流流100A，满足作业人员的安全防护要求。日本针对特

46、高压线绝缘子串较，满足作业人员的安全防护要求。日本针对特高压线绝缘子串较长的特点还专门研制了带电检测特高压线路直线串和耐张串不良绝缘子的长的特点还专门研制了带电检测特高压线路直线串和耐张串不良绝缘子的检测工具。检测工具。国外的工作说明了特高压线路带电作业的可行性和安全性国外的工作说明了特高压线路带电作业的可行性和安全性。第五十九页，讲稿共六十三页哦特高压输电的缺点 带电作业和经验技术带电作业和经验技术我国我国500 kV输电线路的带电作业已有较为成熟的经验。针对即将输电线路的带电作业已有较为成熟的经验。针对即将投入建设的西北地区投入建设的西北地区750kV输电线路的带电作业也进行了大量的研输电

47、线路的带电作业也进行了大量的研究，其带电作业方式、工具、作业人员的安全防护等方面已有成究，其带电作业方式、工具、作业人员的安全防护等方面已有成熟的研究成果。目前，我国已研制出各项电气和机械性能符合熟的研究成果。目前，我国已研制出各项电气和机械性能符合IEC标准要求的绝缘材料，制成的各种绝缘工具以及结构改进了的标准要求的绝缘材料，制成的各种绝缘工具以及结构改进了的屏蔽防护用具经试验均可满足屏蔽防护用具经试验均可满足750 kV线路的带电作业要求，这些线路的带电作业要求，这些工作都为特高电压输电线路带电作业技术的研究及应用提供了一定的基工作都为特高电压输电线路带电作业技术的研究及应用提供了一定的基

48、础和条件。另外，为合理地设计塔头尺寸，必需进一步开展带电作业最础和条件。另外，为合理地设计塔头尺寸，必需进一步开展带电作业最小安全距离、最小组合间隙、工具的最小绝缘长度等试验研究，以为线小安全距离、最小组合间隙、工具的最小绝缘长度等试验研究，以为线路设计提供技术依据和参数。路设计提供技术依据和参数。第六十页，讲稿共六十三页哦特高压输电的优缺点n结论结论 （1）特高压输电技术在国外经过）特高压输电技术在国外经过20多年的研究和试验，已解决了大部多年的研究和试验，已解决了大部分重大技术问题，并已有分重大技术问题，并已有2条线路曾投入实际运行；条线路曾投入实际运行；（2）其经济性是可行的，对环境的影

49、响经论证与超高压线路相当）其经济性是可行的，对环境的影响经论证与超高压线路相当，但场强对人体的影响还有待进一步的试验；，但场强对人体的影响还有待进一步的试验；（3）尽管如此，仍有一些技术还需更深入的发展和试验，如：特高）尽管如此，仍有一些技术还需更深入的发展和试验，如：特高压复合绝缘子的研制，特高压设备如变压器、电抗器、避雷器的尺寸压复合绝缘子的研制，特高压设备如变压器、电抗器、避雷器的尺寸及运输问题，可控电抗器的制造，特高压杆塔、导线、金具等。及运输问题，可控电抗器的制造，特高压杆塔、导线、金具等。第六十一页，讲稿共六十三页哦特高压输电的优缺点n结论结论（4）我国目前在武汉高压研究所已建成了

50、国内首条）我国目前在武汉高压研究所已建成了国内首条200m的特高压试的特高压试验线段和一基特高压真型铁塔以及一些特高压实验室，已具有对百万伏验线段和一基特高压真型铁塔以及一些特高压实验室，已具有对百万伏级电压等级输变电设备进行电气特性试验和特高压线路铁塔及导线进行级电压等级输变电设备进行电气特性试验和特高压线路铁塔及导线进行机械试验的能力。此外，国内一些电气制造企业经过引进设备和技术改机械试验的能力。此外，国内一些电气制造企业经过引进设备和技术改造也已具备了研制百万伏级电压等级输变电设备的能力。但总体来说，造也已具备了研制百万伏级电压等级输变电设备的能力。但总体来说，我国目前的特高压输电技术的