发电厂电气部分-第二章.ppt

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1、电力系统电力系统：由发电厂、升压变电所、输电线路、降压变电所及电力电力系统：由发电厂、升压变电所、输电线路、降压变电所及电力电力系统：由发电厂、升压变电所、输电线路、降压变电所及电力电力系统：由发电厂、升压变电所、输电线路、降压变电所及电力 用户所组成的统一整体；用户所组成的统一整体；用户所组成的统一整体；用户所组成的统一整体；动力系统：电力系统加上带动发电机转动的动力装置构成的整体。动力系统：电力系统加上带动发电机转动的动力装置构成的整体。动力系统：电力系统加上带动发电机转动的动力装置构成的整体。动力系统：电力系统加上带动发电机转动的动力装置构成的整体。第二章第二章 发电、变电和输电的电气部

2、分发电、变电和输电的电气部分2021/9/151电电电电 力力力力 网：网：网：网：（1 1 1 1）定定定定义义义义：由由由由各各各各类类类类升升升升压压压压变变变变电电电电所所所所、输输输输电电电电线线线线路路路路、降降降降压压压压变变变变电电电电所组成的电能传输和分配的网络。所组成的电能传输和分配的网络。所组成的电能传输和分配的网络。所组成的电能传输和分配的网络。（2 2 2 2）分类：）分类：）分类：）分类：按按按按供供供供电电电电范范范范围围围围、输输输输送送送送功功功功率率率率和和和和电电电电压压压压等等等等级级级级分分分分：地地地地方方方方电电电电力力力力网网网网和和和和区区区区

3、域域域域电电电电力力力力网网网网。按按按按电电电电压压压压等等等等级级级级电电电电力力力力网网网网分分分分：低低低低压压压压（1kV1kV1kV1kV及及及及以以以以下下下下）、高高高高压压压压（1-330kV1-330kV1-330kV1-330kV）、超超超超高高高高压压压压（330-1000kV330-1000kV330-1000kV330-1000kV）和和和和特特特特高高高高压（压（压（压（1000kV1000kV1000kV1000kV以上）几种以上）几种以上）几种以上）几种2021/9/152第一节概述第一节概述一、电气设备一、电气设备第二章第二章 发电、变电和输电的电气部分发电

4、、变电和输电的电气部分(一）一次设备一）一次设备 通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。它们包括：器和断路器等称为一次设备。它们包括：（1 1）生产和转换电能的设备。）生产和转换电能的设备。（2 2）接通或断开电路的开关电器。）接通或断开电路的开关电器。2021/9/153 （3）限制故障电流和防御过电压的保护电器。限制故障电流和防御过电压的保护电器。（4）载流导体。载流导体。（5）互感器，包括电压互感器和电流互感器。互感器，包括电压互感器和电流互感器。（6）无功补偿设备。无功补偿设备。

5、（7）接地装置。）接地装置。2021/9/154常用一次设备名称及图形文字符号常用一次设备名称及图形文字符号2021/9/1552021/9/1562021/9/157 对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和起保护作用的设对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和起保护作用的设备，称为二次设备。备，称为二次设备。（1 1）测量表计，如电压表、电流表、频率表、功率表和电能表等，用于测）测量表计，如电压表、电流表、频率表、功率表和电能表等，用于测量电路中的电气参数。量电路中的电气参数。（2 2）继电保护、自动装置及远动装置。）继电保护、自动装置及远动装置。（3 3）直流电源设备，包

6、括直流发电机组、蓄电池组和整流装置等。）直流电源设备，包括直流发电机组、蓄电池组和整流装置等。（4 4）操作电器、信号设备及控制电缆。）操作电器、信号设备及控制电缆。（二）二次设备（二）二次设备2021/9/158 一一次次电电路路：由由一一次次设设备备，例例如如发发电电机机、变变压压器器、断断路路器器等等，按按预预期期生生产产流程所连成的电路，称为一次电路，或称电气主接线；流程所连成的电路，称为一次电路，或称电气主接线；二次电路：由二次设备所连成的电路称为二次电路，或称二次接线。二次电路：由二次设备所连成的电路称为二次电路，或称二次接线。图图2-12-1是是具具有有两两种种电电压压（发发电电

7、机机电电压压及及升升高高电电压压）大大容容量量发发电电厂厂的的电电气气主主接接线图。线图。二、电气接线和装置二、电气接线和装置(一）电气接线一）电气接线 在发电厂和变电站中，根据各种电气设备的作用及要求，按一定的方式在发电厂和变电站中，根据各种电气设备的作用及要求，按一定的方式用导体连接起来所形成的电路称为电气接线。用导体连接起来所形成的电路称为电气接线。2021/9/159图图2-1-1火电厂的电气主接线图火电厂的电气主接线图2021/9/1510（二）配电装置（二）配电装置 根根据据电电气气主主接接线线的的要要求求，由由开开关关电电器器、母母线线、保保护护盒盒测测量量设设备备以以及及必必要

8、要的的辅辅助助设设备备和和建建筑筑物物组组成成的的整整体体即即为为配配电电装装置置。配配电电装装置置按按电电气气设设备备装装设设地地点点不同，可分为屋内配电装置和屋外配电装置。不同，可分为屋内配电装置和屋外配电装置。图图2-1中中，由由断断路路器器QF1和和QF2，隔隔离离开开关关QS1QS4，母母线线W1W3，电电抗抗器器L1和和L2以以及及馈馈线线WL1和和WL2等等，构构成成的的配配电电装装置置，布布置置在在屋屋内内，称称为为屋屋内内配配电电装装置置，又又称称发发电电机机电电压压配配电电装装置置；而而由由断断路路器器QF3QF5，相相应应的的隔隔离离开开关关，母母线线W4和和W5以以及及

9、出出线线WL3和和WL4等等，构构成成的的配配电电装装置置，称称为为屋屋外外配配电装置，又称高压配电装置。电装置，又称高压配电装置。2021/9/1511“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材一、一、300MW300MW发电机组电气部分发电机组电气部分（一）电气主接线（一）电气主接线 300MW发电机组，采用发电机变压器单元接线，如图2-2所示。变压器高压侧，经引线接入220kV系统。第二节第二节 发电厂的电气部分发电厂的电气部分2021/9/1512图图2-2 300MW发电机组电气主接线图发电机组电气主接线图1发电机；发电机；2主变压器；主变压器；3高压厂用变压器高压厂用变压器（为分

10、裂绕组变压器）（为分裂绕组变压器）4电压互感器；电压互感器；5高压熔断器；高压熔断器；6避雷器；避雷器；7电流互感器；电流互感器；8中性点接地变压器中性点接地变压器2021/9/1513 由图由图2-2可看出，可看出，300MW发电机组电气主接线具有下述特点：发电机组电气主接线具有下述特点：（1）发发电电机机与与主主变变压压器器的的连连接接采采用用发发电电机机变变压压器器单单元元接接线线，无无发发电电机机出出口断路器和隔离开关。口断路器和隔离开关。（2）在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电。）在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电。（3）在发电机出口侧，通过高压熔断器

11、接有三组电压互感器和一组避雷器）在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器 （4）在发电机出口侧和中性点侧，每相装有电流互感器）在发电机出口侧和中性点侧，每相装有电流互感器4只。只。（5）发电机中性点接有中性点接地变压器。）发电机中性点接有中性点接地变压器。（6）高压厂用变压器高压侧，每相装有电流互感器）高压厂用变压器高压侧，每相装有电流互感器4只。只。2021/9/1514“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材 发电机和主变压器之间的连接母线及厂用分支母线均采用全连离相封闭发电机和主变压器之间的连接母线及厂用分支母线均采用全连离相封闭母线。其具有以下优点：母线。其具有

12、以下优点：（1）供电可靠。）供电可靠。（2）运行安全。）运行安全。（3）基本消除了母线周围钢构件的发热。）基本消除了母线周围钢构件的发热。（4）施工安装简便，运行维护工作量小。）施工安装简便，运行维护工作量小。2021/9/1515（二）主要电气设备（二）主要电气设备 （1）发电机。）发电机。（5）高压熔断器。）高压熔断器。（2）主变压器。）主变压器。（6）电流互感器。）电流互感器。（3）高压厂用变压器。）高压厂用变压器。（7）发电不均衡。）发电不均衡。（4）电压互感器。电压互感器。（8）中性点接地变压器。）中性点接地变压器。2021/9/1516“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材二

13、、二、600MW600MW发电机组电气部分发电机组电气部分(一）电气主接线一）电气主接线图2-3 600MW发电机组电气主接线图1发电机；2主变压器；3高压厂用变压器4高压公用变压器；5励磁变压器；6中性点接地变压器；7电压互感器；8熔断器；9高压避雷器2021/9/1517“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材 由图2-3可看出，600MW发电机组电气主接线具有下述特点：（1）发电机与主变压器的连接采用发电机变压器单元接线，发电机和主变压器之间没有断路器和隔离开关。（2）主变压器采用三相双绕组变压器，低压侧绕组接成三角形，高压侧绕组接成星形。变压器高压侧中性点接地方式为直接接地。（3）

14、在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器和一台高压公用变压器，供给厂用电。（4）在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器。（5）在发电机出口侧和中性点侧，每相装有电流互感器4只。（6）发电机中性点接有中性点接地变压器。2021/9/1518“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材 （7）高压厂用变压器高压侧，每相配置套管式电流互感器3只。（8）主变压器高压侧每相各配置套管式电流互感器3只，中性点配置电流互感器1只 （二）主要电气设备（二）主要电气设备 （1）发电机。（5）电流互感器。（2）主变压器。（6）中性点接地变压器。（3）高压厂用变压器。（7）高压熔断器。（4）电压

15、互感器。（8）避雷器。2021/9/1519“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材三、三、1000MW1000MW发电机组电气部分发电机组电气部分（一）电气主接线（一）电气主接线 1000MW发电机组，采用发电机变压器单元接线，如图2-4所示。变压器高压侧，经隔离开关和引线接入500kV系统，500kV侧采用一个半断路器接线方式。2021/9/1520“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材图2-4 1000MW发电机组电气主接线图1发电机；2主变压器；3、4高压厂用变压器；5励磁变压器；6中性点接地变压器；7、8电压互感器；9高压避雷器；10隔离开关；11电压互感器2021/9/1

16、521“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材 由图2-4可看出，1000MW发电机组电气主接线具有下述特点：（1）发电机与主变压器的连接采用发电机变压器单元接线，发电机和主变压器之间没有断路器和隔离开关，但在主母线上设有可拆连接点。（2）发电机出口主封闭母线上有接地刀闸，母线接地刀闸能承受主回路动、热稳定的要求。接地刀闸附近有观察接地刀闸位置的窥视孔。（3）主变压器采用三台单相双绕组油浸式变压器，低压侧绕组接成三角形，高压侧绕组接成星形。变压器高压侧中性点接地方式为直接接地。（4）在主变压器低压侧引接两台容量相同的高压厂用变压器，供给厂用电。2021/9/1522“十一五十一五”国家级规

17、划教材国家级规划教材 （5）在发电机出口主封闭母线有短路试验装置，主回路T接引至电压互感器柜，通过高压熔断器接有三组三相电压互感器和一组避雷器。（6）在发电机出口侧和中性点侧，每相装有套管式电流互感器4只。（7）发电机中性点经隔离开关接有中性点接地变压器。（8）高压厂用变压器高压侧，每相配置套管式电流互感器3只。（9）主变压器高压侧每相各配置套管式电流互感器4只，中性点配置电流互感器2只。2021/9/1523（二）主要电气设备（二）主要电气设备 （1）发电机。（2）主变压器。（3）高压厂用变压器。（4）电压互感器。（5）电流互感器。（6）中性点接地变压器。2021/9/1524“十一五十一五

18、”国家级规划教材国家级规划教材（三）超超临界发电机组的特点与问题（三）超超临界发电机组的特点与问题u 前述300MW发电机组为亚临界火力发电机组，600MW发电机组为超临界火力发电机组，1000MW发电机组为超超临界火力发电机组。u 超超临界火力发电机组和常规发电机组相比，具有无可比拟的优越性。但是，发展超超临界机组，在设计和制造方面还有许多关键技术问题有待解决，例如开发新材料就是关键的问题。2021/9/1525“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材（一）数字化发电厂概念（一）数字化发电厂概念四、数字化发电厂四、数字化发电厂 数字化发电厂是采用数字方式映射的物理电厂，把庞大的发电厂通过

19、数字0、1精确地表示在电脑的桌面上。也就是说，从电厂前期可行性研究、设计、基建开始，到生产运营、企业管理的全过程，全部采用数字描述和数字化存储。（二）数字化发电厂模式（二）数字化发电厂模式 数字化发电厂的模式有以下5种：（1）基于上层网络模式（信息网络）。（2）基于下层网络模式（FCS网络）。（3）基于控制网络模式（DCS网络）。（4）上中下网络合一模式（3层网络）。（5）数字化发电厂5层网络模型。2021/9/1526“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材 5层网络模型组成的数字化发电厂：（1）一次设备层。（2）DCS层：控制系统。本层为二次系统层。（3）SIS层：优化增值。（4）MI

20、S层：高端信息。（5）Internet层：网络媒体。2021/9/1527“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材 （三）实现数字化发电厂的核心技术（三）实现数字化发电厂的核心技术 （1）采用成熟的FCS数字化仪表或装置。（2）发电厂“炉、机、电、辅”DCS一体化控制和数字化升压站NCS。（3）数字化CCTV（工业）网络图像监视技术。（4）厂级运营优化增值服务技术。（5）信息层面的数字化高端应用。（6）系统工程、软件技术、流程技术和先进的计算机辅助设计（CAD）、三维技术（3D）等其它技术。2021/9/1528一、高压交流输变电概述一、高压交流输变电概述 影响输电电压等级的发展主要有以下

21、原因：影响输电电压等级的发展主要有以下原因：由由于于大大容容量量发发电电厂厂的的建建设设地地点点远远离离负负荷荷中中心心，如如果果采采用用低低压压输输电电，势势必必造造成成输输送送功功率率的的巨巨大大浪浪费费和和电电能能质质量量的的下下降降，因因此此，提提高高输输电电电电压压等等级级就就成成为为必必然然的的选选择择。不同电压等级的输送功率和输送距离的关系如表不同电压等级的输送功率和输送距离的关系如表2-1所示。所示。（一）长距离输送电能（一）长距离输送电能第三节第三节 高压交流输变电高压交流输变电2021/9/1529电压等级电压等级电压等级电压等级（kVkV）输送功率输送功率输送功率输送功率

22、（MWMW）输送距离输送距离输送距离输送距离（kmkm）电压等级电压等级电压等级电压等级（kVkV）输送功率输送功率输送功率输送功率（MWMW）输送距离输送距离输送距离输送距离（kmkm）101010100.220.222020202066330330200200200200 8 8 8 800006006006006002002003535353521210 0 0 05050505020205005001 10 0 0 00010015 5 5 5000085085085085015015011011011011010501050150150150150505075075020002500

23、20002500500500以上以上以上以上22022022022010050010050030030030030010010010001000100010004000400040004000 5000500050005000500500以上以上以上以上表表2-1 不同电压等级的输送功率和输送距离不同电压等级的输送功率和输送距离 随随着着电电力力系系统统发发电电容容量量的的增增大大，特特别别是是大大型型坑坑口口电电站站和和核核电电站站的的投投产产，虽然输电距离不长，但输送容量很大，也需要采用较高的电压等级。虽然输电距离不长，但输送容量很大，也需要采用较高的电压等级。（二）大容量输送电能（二）大

24、容量输送电能2021/9/1530电压等级（电压等级（电压等级（电压等级（kVkV）导线截面（导线截面（导线截面（导线截面（mmmm2 2）输送容量（输送容量（输送容量（输送容量（MWMW）线损率（线损率（线损率（线损率（%）22022022022011115705702502502502502.752.752.752.7533033033033022222702707007007007001.301.301.301.30500500500500444457057012001200120012000.950.950.950.95750750750750444457057025002500250

25、025000.700.700.700.70 如果以输送每km每kW电力的线路造价作为单位造价，则在各级电压相应的经济输送容量范围内，线路的单位造价将随输送电压等级的升高而降低。在相同的输送容量和距离的条件下，输电线的总损耗（包括电阻损耗和电晕损耗）随输电电压等级的升高而降低。如表2-2所示，750kV线路的线损率约为330kV线路的1/2。表2-2 电压等级与线损率的关系（三）节省基建投资和运行费用（三）节省基建投资和运行费用2021/9/1531 此此外外，输输送送相相同同容容量量电电力力的的线线路路走走廊廊的的宽宽度度，也也随随着着采采用用电电压压等等级级的的升升高高而而降降低低。走走廊廊

26、用用地地在在线线路路总总造造价价中中所所占占比比重重较较大大（如如美美国国本本部部地地区区500kV线路约占线路约占15%30%），为减少走廊占地费用，采用超高压输电也就在所难免），为减少走廊占地费用，采用超高压输电也就在所难免 电电力力系系统统的的发发展展，必必然然会会打打破破历历史史形形成成的的地地方方电电力力系系统统的的疆疆域域，逐逐渐渐连连成成大大区区域域或或跨跨区区域域的的联联合合电电力力系系统统。为为了了增增强强电电网网输输送送能能力力，提提高高系系统统的的运运行行稳稳定定性性，大大区区电电网网间间的的连连接接多多采采用用500kV或或750kV超超高高压压电电压压等等级级，甚甚至

27、至采采用用1150kV的特高压电压等级。的特高压电压等级。（四）电力系统互联（四）电力系统互联 2021/9/1532二、二、500kV500kV输变电系统输变电系统 目目前前，我我国国500kV变变电电站站的的电电气气接接线线一一般般采采用用双双母母线线四四分分段段带带专专用用旁旁路路母母线线和和3/2断断路路器器两两种种接接线线方方式式。如如图图2-5所所示示，两两组组母母线线W1和和W2间间有有两两串串断断路路器器，每每一一串串的的三三组组断断路路器器之之间间接接入入两两个个回回路路引引出出线线，如如WL1、WL2，处处于于每每串串中中间间部部位位的的断断路路器器称称为为联联络络断断路路

28、器器（如如QF12），由由于于平平均均每每条条引引出出线线装设一台半断路器，故称为一台半断路器接线。装设一台半断路器，故称为一台半断路器接线。（一）（一）500kV500kV变电站电气主接线变电站电气主接线2021/9/1533图2-5 500kV变电站电气主接线2021/9/1534“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材（二）（二）500kV500kV变电站主要电气设备变电站主要电气设备 500kV超高压变电站的主要电气设备有：超高压变电站的主要电气设备有：（1）主变压器：）主变压器：500kV升压变压器和升压变压器和500kV自耦变压器自耦变压器。（2）断路器）断路器。（3）隔离开关

29、。）隔离开关。（4）电压互感器。电压互感器。（5）电流互感器。）电流互感器。（6）避雷器。避雷器。2021/9/1535（三）并联高压电抗器和抽能并联高压电抗器（三）并联高压电抗器和抽能并联高压电抗器 （一）（一）并联高压电抗器的作用：并联高压电抗器的作用：（1）限制工频电压升高。限制工频电压升高。（2）降低操作过电压。）降低操作过电压。（3）消除发电机带长线出现自励磁。）消除发电机带长线出现自励磁。（4）避免长距离输送无功功率并降低线损。避免长距离输送无功功率并降低线损。（5）限制潜供电流，有利于单相自动重合闸。）限制潜供电流，有利于单相自动重合闸。（二）抽能并联高压电抗器（二）抽能并联高压

30、电抗器：500kV并联电抗器及抽能系统，如图并联电抗器及抽能系统，如图2-7所示。所示。2021/9/1536图2-7 500kV并联电抗器及抽能系统接线图2021/9/1537（四）（四）串联电容器补偿串联电容器补偿 （一）（一）基本原理基本原理：高压输电线路的静态稳定输送功率可由下式表示，即高压输电线路的静态稳定输送功率可由下式表示，即 当线路中安装有串联电容器补偿后，线路的静态稳定输送功率变为当线路中安装有串联电容器补偿后，线路的静态稳定输送功率变为 在同一个相角差在同一个相角差 的条件下，装有串联电容器补偿前后的稳定输送功率之比为的条件下，装有串联电容器补偿前后的稳定输送功率之比为20

31、21/9/1538 其中，其中，其中，其中，K K K KC CC C=X X X XC CC C/X X X XL L L L为补偿度，补偿度一般取在为补偿度，补偿度一般取在为补偿度，补偿度一般取在为补偿度，补偿度一般取在2560%2560%2560%2560%左右。因此，采用串联电容器左右。因此，采用串联电容器左右。因此，采用串联电容器左右。因此，采用串联电容器补偿可以大幅度地减低线路电抗，提高电力系统的运行稳定性，也是提高远距离输电线路补偿可以大幅度地减低线路电抗，提高电力系统的运行稳定性，也是提高远距离输电线路补偿可以大幅度地减低线路电抗，提高电力系统的运行稳定性，也是提高远距离输电线

32、路补偿可以大幅度地减低线路电抗，提高电力系统的运行稳定性，也是提高远距离输电线路的输送能力的一种有效措施。的输送能力的一种有效措施。的输送能力的一种有效措施。的输送能力的一种有效措施。（二）串联电容器补偿装置的电气接线（二）串联电容器补偿装置的电气接线：（1）根根据据使使用用的的目目的的不不同同：串串联联电电容容器器补补偿偿的的型型式式有有常常规规固固定定式式串串补补、有有可可控控制制的串补和晶闸管控制串补。的串补和晶闸管控制串补。（2）对对于于固固定定式式串串补补按按照照过过电电压压保保护护方方案案和和故故障障切切除除后后要要求求串串联联补补偿偿重重投投的的时时间间，其电气线接一般有以下形式

33、：其电气线接一般有以下形式：单间隙串联补偿接线；单间隙串联补偿接线；双间隙串联补偿接线；双间隙串联补偿接线；2021/9/1539单间隙串联补偿接线；单间隙串联补偿接线；单间隙串联补偿接线；单间隙串联补偿接线；双间隙串联补偿接线；双间隙串联补偿接线；双间隙串联补偿接线；双间隙串联补偿接线；图图2-8 非线性电阻并带触发间隙的串联补偿接线非线性电阻并带触发间隙的串联补偿接线2021/9/1540“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材 （三）串联补偿装置的主要设备（三）串联补偿装置的主要设备：（1）电容器组。电容器组。（2）非线性电阻器。）非线性电阻器。（3）触发型火花间隙。）触发型火花间隙

34、。（4）旁路断路器。）旁路断路器。（5）阻尼回路。）阻尼回路。（6）电流互感器。）电流互感器。2021/9/1541 三、三、750kV超高压输变电示范工程超高压输变电示范工程图图2-9 750kV输变电示范工程接线示意图输变电示范工程接线示意图2021/9/1542世界首条世界首条特高压交流输电线路特高压交流输电线路 20092009年年年年1 1月，我国首条也是世界首月，我国首条也是世界首月，我国首条也是世界首月，我国首条也是世界首条条条条10001000千伏特高压交流输电线千伏特高压交流输电线千伏特高压交流输电线千伏特高压交流输电线路建成投运，线路从山西长治路建成投运，线路从山西长治路建

35、成投运，线路从山西长治路建成投运，线路从山西长治到湖北荆门全长到湖北荆门全长到湖北荆门全长到湖北荆门全长640640公里。公里。公里。公里。v“晋东南-南阳-荆门”1000千伏特高压交流输电线路2021/9/1543四、四、1000kV特高压输变电试验示范工程特高压输变电试验示范工程 2006年年8月月19日日，特特高高压压试试验验示示范范工工程程1000kV晋晋东东南南南南阳阳荆荆门门工工程程正正式式奠奠基基，这这是是我我国国首首个个特特高高压压交交流流试试验验示示范范工工程程。该该试试验验示示范范工工程程包包括括三三站站两两线线，起起于于山山西西长长治治境境内内的的晋晋东东南南变变电电站站

36、，经经河河南南南南阳阳境境内内的的南南阳阳开开关关站站，止止于于湖湖北北荆荆门门境境内内的的荆荆门门变变电电站站，线线路路全全长长653.8km。系系统统额额定定电电压压为为1000kV，最高运行电压，最高运行电压1200kV，自然输送功率约，自然输送功率约500万万kW。（一）（一）1000kV特高压试验示范工程规模 2021/9/1544 （1）输送容量大，送电距离长。）输送容量大，送电距离长。（2）工程投资省，节省土地资源，线路损耗低。）工程投资省，节省土地资源，线路损耗低。（3）联网能力强。）联网能力强。（4）可解决）可解决500kV电网短路电流超标问题。电网短路电流超标问题。（5）特

37、特高高压压同同步步电电网网覆覆盖盖范范围围大大，连连接接多多个个电电源源基基地地和和负负荷荷中中心心，潮潮流流方方式式变变化化大大，运行控制和安全稳定控制相对比较复杂，技术要求高。运行控制和安全稳定控制相对比较复杂，技术要求高。（二）1000kV特高压电网的主要特点2021/9/1545“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材 （1）减少装机，节约投资。）减少装机，节约投资。（2）降低燃煤成本。）降低燃煤成本。（3）降低短路电流，避免更换）降低短路电流，避免更换500kV断路器。断路器。（4）充分利用水电资源，减少弃水。）充分利用水电资源，减少弃水。（5）特高压输电将抑制电价上涨。）特高压

38、输电将抑制电价上涨。（三）（三）特高压输电具有良好的经济效益特高压输电具有良好的经济效益2021/9/1546（四）（四）特高压输电将取得巨大的社会效益特高压输电将取得巨大的社会效益 （1）节约土地资源。）节约土地资源。（2）有利于煤炭资源的集约化开发和利用。）有利于煤炭资源的集约化开发和利用。（3）减少环境造成的经济损失，取得环保效益。）减少环境造成的经济损失，取得环保效益。（4）减轻铁路运输压力，有效缓解煤电运紧张的局面。）减轻铁路运输压力，有效缓解煤电运紧张的局面。2021/9/1547第四节第四节 高压直流输电高压直流输电1 1 1 1直流输电发展概况直流输电发展概况直流输电发展概况直

39、流输电发展概况2 2 2 2直流输电的优点直流输电的优点直流输电的优点直流输电的优点(1)(1)(1)(1)线路造价低、年运行费用省。线路造价低、年运行费用省。线路造价低、年运行费用省。线路造价低、年运行费用省。(2)(2)(2)(2)没有运行稳定问题。没有运行稳定问题。没有运行稳定问题。没有运行稳定问题。(3)(3)(3)(3)能限制短路电流。能限制短路电流。能限制短路电流。能限制短路电流。(4)(4)(4)(4)调节速度快，运行可靠。调节速度快，运行可靠。调节速度快，运行可靠。调节速度快，运行可靠。2021/9/15483 3 3 3直流输电的缺点直流输电的缺点直流输电的缺点直流输电的缺点

40、(1)(1)(1)(1)换流装置价格昂贵。换流装置价格昂贵。换流装置价格昂贵。换流装置价格昂贵。(2)(2)(2)(2)消耗大量的无功功率。消耗大量的无功功率。消耗大量的无功功率。消耗大量的无功功率。(3)(3)(3)(3)产生谐波影响。产生谐波影响。产生谐波影响。产生谐波影响。(4)(4)(4)(4)缺乏直流断路器。缺乏直流断路器。缺乏直流断路器。缺乏直流断路器。2021/9/1549高压直流输电基本原理高压直流输电基本原理 对于采用双极型的直流输电，一根导线是正极，另一根导线是对于采用双极型的直流输电，一根导线是正极，另一根导线是对于采用双极型的直流输电，一根导线是正极，另一根导线是对于采

41、用双极型的直流输电，一根导线是正极，另一根导线是负极，中性点接地。在正常运行时中性点没有电流通过，当一根导负极，中性点接地。在正常运行时中性点没有电流通过，当一根导负极，中性点接地。在正常运行时中性点没有电流通过，当一根导负极，中性点接地。在正常运行时中性点没有电流通过，当一根导线或一极设备发生故障时，另一极的一根导线即以大地作回路，继线或一极设备发生故障时，另一极的一根导线即以大地作回路，继线或一极设备发生故障时，另一极的一根导线即以大地作回路，继线或一极设备发生故障时，另一极的一根导线即以大地作回路，继续输送一半功率或全部功率；如果设备绝缘薄弱，还可降压运行，续输送一半功率或全部功率；如果

42、设备绝缘薄弱，还可降压运行，续输送一半功率或全部功率；如果设备绝缘薄弱，还可降压运行，续输送一半功率或全部功率；如果设备绝缘薄弱，还可降压运行，这样就提高了系统运行的可靠性。这样就提高了系统运行的可靠性。这样就提高了系统运行的可靠性。这样就提高了系统运行的可靠性。直流输电的基本原理如图所示。它代表一个最简单的直流输电直流输电的基本原理如图所示。它代表一个最简单的直流输电直流输电的基本原理如图所示。它代表一个最简单的直流输电直流输电的基本原理如图所示。它代表一个最简单的直流输电系统。其中包括两个换流站和直流线路。系统。其中包括两个换流站和直流线路。系统。其中包括两个换流站和直流线路。系统。其中包括两个换流站和直流线路。2021/9/15502021/9/1551