第四章-高电压与绝缘技术.ppt

特高压直流输电的系统特性 特高压直流输电设备 换流阀 换流变压器 平波电抗器 直流滤波器 直流避雷器 直流绝缘子和套管 * 特高压直流输电的系统特性 特高压直流输电设备 换流阀 特高压直流输电工程所需换流阀的制造是现实可行的。但现有换流阀的试验设备，已不能满足特高压直流输电所需换流阀的试验要求，而需要重新建立。 换流变压器 对特高压直流输电来说，换流变压器的研制是设备研制的重点。 平波电抗器 直流输电工程所采用的平波电抗器有干式和油浸式两种类型。对于特高压直流输电，主要应对直流电压的油纸绝缘以及支柱绝缘子进行更多的研究 。 * 特高压直流输电的系统特性 特高压直流输电设备 直流滤波器 直流滤波器采用由电容、电感和电阻组成的调谐型滤波器，并联在换流站直流极母线上，当直流输电电压升高时，串联单元数随之增加。目前所制造的高压电容器，能够满足特高压直流输电的要求。 直流避雷器 在 士600kV直流避雷器的制造和运行经验的基础上，制造 士800kV（士750kV）的直流避雷器是困难不大的，其主要限制条件是热稳定性和寿命问题。 * 特高压直流输电的系统特性 特高压直流输电设备 直流绝缘子和套管 由于直流输电线路和换流站的积污严重，要求直流绝缘子（线路绝缘子和支柱绝缘子）和套管的爬距长并具有良好的防污性能。 直流套管主要有直流穿墙套管（换流器直流高压端引出阀厅、换流器交流端引出阀厅）、油浸式平波电抗器套管、换流变压器阀侧绕组套管。在直流输电工程中，由于直流穿墙套管的不均匀湿闪而引起的故障屡有发生，给套管的制造带来困难。 采用复合套管也会使污闪问题得到改善。 * 特高压直流输电的系统特性 特高压交、直流输电方式比较 特高压交流输电的主要技术特点 特高压交流输电中间可以落点，具有网络功能，可以根据电源分布、负荷布点、输送电力、电力交换等实际需要构成国家特高压骨干网架。 随着电力系统互联电压等级的提高和装机容量增加，等值转动惯量加大，电网同步功率系数将逐步加强。 特高压交流线路产生的充电无功功率约为500kV的5倍，为了抑制工频过电压，线路必须装设并联电抗器。 适时引入1000kV特高压输电，可为直流多馈入的受端电网提供坚强的电压和无功支撑，有利于从根本上解决500kV短路电流超标和输电能力低的问题。 * 特高压直流输电的系统特性 特高压直流输电的主要技术特点 特高压直流输电系统中间不落点，点对点、大功率、远距离直接将电力送往负荷中心。 特高压直流输电可以减少或避免大量过网潮流，按照送受两端运行方式变化而改变潮流。 特高压直流输电的电压高、输送容量大、线路走廊窄，适合大功率、远距离输电。 在交直流并联输电的情况下，利用直流有功功率调制（如双侧频率调制—利用直流电流反相位调制），可以有效抑制与其并列的交流线路的功率振荡，包括区域性低频振荡，明显提高交流系统的暂态、（动态）稳定性。 大功率直流输电，当发生直流系统闭锁时，两端交流系统将承受大的功率冲击。 * 特高压直流输电的系统特性 两种输电方式的系统特性比较及应注意研究的问题 * 项目 1000kV交流输电 ±800kV直流输电 技术特点 中间可以落点，具有电网功能；输电容量大、覆盖范围广，同步电网可以覆盖全国范围，为国家级电力市场运行提供平台；节省架线走廊；线路（包括变压器）有功功率损耗与输送功率的比值较小；从根本上解决大受端电网短路电流超标和500kV线路输电能力低的问题，具有可持续发展性。 两端直流中间不落点，将大量电力直送大负荷中心；输电容量大、输电距离远、节省架线走廊；线路（包括换流站）有功功率损耗与输送功率的比值较大；在交直流并列输电情况下，可利用双侧频率调制有效抑制区域性低频振荡，提高断面暂（动）稳极限；解决大受端电网短路电流超标问题。 输电能力和稳定性能 输电能力取决于各线路两端的短路容量比和输电线路距离(相邻两个变电站落点之间的距离)；输电稳定性（同步能力）取决于运行点的功角大小（线路两端功角差） 输电稳定性取决于受端电网有效短路比（ESCR）和有效惯性常数（Hdc）以及送端电网结构。 注意研究问题 1．随着运行方式变化，交流系统调相调压问题； 2．大受端电网静态无功功率平衡和动态无功功率备用及电压稳定性问题； 3．严重运行工况及严重故障条件下，相对薄弱断面大功率转移等问题，是否存在大面积停电事故隐患及其预防措施研究 1．大受端电网静态无功功率平衡和动态无功功率备用及电压稳定性问题； 2．