高电压技术 第0章 绪论_XL.ppt

高电压技术 广东工业大学 自动化学院 徐亮 email:xugdut@163.com 一、世界电压等级的发展与提高 高压3kV ～ 100kV 超高压100kV～750kV 特高压750kV 美国最早于1882年在珍珠街发电厂开始发电，仅 用于照明 从十九世纪末到二十世纪五十年代，电压直线增加 从二十世纪六十年代后，电压加速提高 采用750KV电压等级的有美、苏、日、德、英、 法、加、意八个国家 AEP（美国电力公司）和ASEA（瑞典通用电力公司）联合对2000KV进行了试验，技术上没有问题，二十世纪七十年代就有1500～2000KV线路和变电所的初步设计 二、提高电压等级的技术依据 三相线损 其中 提高电压等级可以实现大功率、远距离的输送电力 各电压等级下的输送容量 三、提高电压的效果 降低线路损耗 提高输送功率 提高输送距离 节省线路走廊 降低线路造价 长距离输电可联接地域网有利于电力调度 降低工作电流和系统短路电流，利于系统运行和降低设备造价 新发展 高自然功率的紧凑型输电是靠减小电感，增大电容来降低线路波阻抗，提高输送容量。在同样电压等级下，占地少，自然功率高，技术经济指标可比常规线路优越20—30％，甚至更高。在好几个国家都有试验线路。 我国第一条220kV紧凑型试验线路从北京安定到河北廊坊，长26公里，于1994年9月投入试运行，现正在研究建设500kV紧凑型线路。 灵活输电，或称柔性输电（Flexible AC Transmission System）是利用新型电力电子器件改造现有超高压交流输电的操作、参数和特性，全面提高运行性能。 其它的输电方式如超导输电、低温输电、无线输电、多相输电等也在研究中。 直流因为不能利用变压器，所以最初交流输电得到迅速发展，五十年代中期以来，随着各方面技术的进步，直流输电的优越性又得到重视。从输电的角度说，直流没有距离的限制，也可在水下、地下，因此远距离输电上很有发展，但存在几大难题：如换流站设备昂贵，尚未造出性能满意的直流断路器，直流绝缘子耐污性能差等。 ?500电压的双极容量P为1000?25000MW，电流为1000?2500A ?800电压的双极容量P为6000?9000MW，电流为2800?5600A 二、中国电力工业的现状与发展 电压等级 已有交流500kV、330kV、220kV、110kV、35kV级和直流±500kV电压等级，西北正在建设750kV线路，交流1000kV等级及直流±800kV等级的输电线路正在进行 我国电网基本框架 发展全国联网是解决我国能源分布与电力消费矛盾的重要措施 我国的发电一次能源主要分布西部地区，而电力消费主要集中在中、东部和南部地区。西电东送、南北互供，发展全国联网是解决我国能源分布与电力消费矛盾的重要措施。并将形成北、中、南三个输电通道。 变压器 停电原因 ( % ) 1981～1990年间，我国主要电网有近1/3的电网事故的直接起因是设备故障损坏所造成的，而在“八五”期间，由设备故障直接引发的电网事故占事故总量的26.3%， 可见提高设备的运行可靠性是保证电力系统安全运行的关键。 现代电力设备的可靠性在很大程度上取决于其绝缘的可靠性。 旧金山大停电 美国旧金山1998年2月8日， 太平洋天然气电力公司(PGE)变电站发生停电事故，所有从圣马特欧变电站至旧金山的5条115kV输电线全部跳开，旧金山地区2个发电厂解列，456000多个用户停电。 巴西大停电 巴西圣保罗1999年，由于闪电击中圣保罗的一个变电站，变压器跳闸导致电网解列，引起巴西南部地区停电长达4小时之久。停电波及巴西27个州的11个州，停电地区是巴西人口和工商业最密集的地区，直接影响1.7亿人的正常工作与生活，经济损失非常严重。由于停电发生在午间交通高峰时间，交通灯熄灭，引起严重交通堵塞。 纽约大停电 美国纽约2002年3月位于曼哈顿东区的爱迪生联合电厂突然失火，并引燃了用于发电的燃油。这起事故造成纽约第14大街以南的6.3万户居民住宅停电，附近的格林尼治和索霍等地区也受到影响。居住在世贸中心遗址附近的居民又一次感受到了9·11时的恐怖气氛。驾车者在昏暗的高速公路上小心翼翼地行驶，高大建筑内的人们在漆黑的楼道里摸索着前行，耳边不时传来阵阵警笛声。 菲律宾大停电 菲律宾主岛吕宋岛2002年5月21日由于海底电缆损坏，引发大面积停电事故，全国人口一半以上受到影响。首都马尼拉和广泛地区四千多万人没有电力供应。 这次停电对菲律宾的商业运作造成重大打击。受停电影响，铁路系统停顿，数以千计的乘客被困车厢内；菲律宾股票市场也被迫中断交易。 加州大停电