高电压工程基础(施围)课件第1章绪论.ppt

高电压工程基础 第1章 绪论 1.1 高压输电的必要性 1.2 我国电力工业的发展 1.3 电力工业对高电压技术的促进作用 1.4 新材料和新技术在高电压技术中的应用 1.5 高电压技术在其他领域的应用 1.6 学科领域 高电压工程基础 高电压工程基础 1.1 高压输电的必要性 远距离、大容量 高压输电 线损与发热 不同截面的电缆和架空线都有其最大允许的载流量，电流过大会使线路能量损耗太大导致导线温度过高而引发事故，所以要增大输电容量必须提高输电电压。 线路电压降 为保持用户的电压在合理的运行范围之内，对线路电压降必须有所限制。因此从这一点出发，也只有提高输电电压才能增大传输容量。 高电压工程基础 电力系统稳定性 要增大输送功率或增大传输距离，都必须提高输电电压。对于远距离输电线路而言，上述三种制约因素中，最重要的约束条件是保证电力系统的稳定。 高电压工程基础 交流输电电压等级的发展 输电技术的百年发展史，实际上就是依靠不断提高 电压等级来增大输送容量和输电距离。 高电压工程基础 1.2 我国电力工业的发展 装机容量 是1949年的238倍，位居世界第二位。 尽管我国电力工业发展如此迅速，但人均装机容量仅为0.34 kW，只有美国人均装机容量的1/10左右。 为此我国电厂建设今后仍将高速发展，预计到2020年我国发电装机容量将达900 GW~950GW，但即使到那时我国的人均发电装机容量仍低于世界平均水平。 高电压工程基础 高压输电技术 我国输电技术的发展 电压等级 220 330 500 750 1000 出现年份 1943 1974 1981 2005 建设中 世界输电技术的发展 电压等级 220 380 500 750 1150 出现年份 1926 1952 1959 1965 1985 三峡水电站 巴西伊泰普水电站 装机容量 18.2 GW 12.6 GW 输电电压 500kV；±500kV 760kV；±600kV 滞后！！！ 高电压工程基础 能源结构和能源分布 我国交流输电线路的一般输送容量及输电距离 标称电压/kV 110 220 330 500 750 最高运行电压/kV 126 252 363 550 800 输送容量/MW 10～50 100～500 200～1000 500～1500 1000～2000 输电距离/km 150～50 300～100 600～200 1000～250 1500～500 电厂类型 火电 水电 核电 其他 总计 装机容量/GW 324.9 108.26 6.84 0.7 440.7 占总装机量的％ 73.72 24.57 1.55 0.16 100 (1)进一步发展大容量远距离输电; (2)采取有效措施，减少火力发电厂的CO2的排放。 高电压工程基础 1.3 电力工业对高电压技术发展的促进作用 新的更高电压等级的应用 （1）线路电晕 配电网使用的中压等级：电晕不需要专门研究解决 高压输电线路：这是一个需要解决的关键技术问题。能量损耗－电磁干扰－噪声问题。 （2）电力系统过电压防护 配电线路：雷电过电压常是决定线路绝缘水平的主要因素 超高压和特高压输电线路：操作过电压和工频过电压 高电压工程基础 紧凑型输电技术 紧凑型输电线路的特点是取消常规线路杆塔的相间接地构架而将三相线路置于同一塔窗中，使导线相间距离显著减小。 因此，与常规线路相比，紧凑型输电线路的电感减小，电容增大，即线路的波阻抗减小，从而增大了输电线路的自然功率，也就是说可以有效地提高线路的输送能力。紧凑型输电的另一个显著优点是线路走廊减小，因而占地减少。 高电压工程基础 灵活交流输电技术 灵活交流输电系统（Flexible AC Transmission System 简写为FACTS）是指装有电力电子型或其它静止型控制器以加强系统可控性和增大传输能力的交流输电系统。 静止补偿器（SVC）中既装有用来提高功率因数的并联电容器以保证重载时用户端的电压不致太低，又装有并联电抗器以降低线路轻载或空载时长线末端出现的工频过电压。 SVC的电抗可从电容性到电感性按需要调节，从而使SVC安装点的电压保持在一定的范围内。 高电压工程基础 高压直流与轻型高压直流输电 高压直流（HVDC）在远距离输电工程中有