高电压技术发展的回顾与展望
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
.
5. 发展中的分布式发电的优点
投资少, 建设快(不需要高压输电系统, 使得基础设施 投资减少)
运行费用低(输电损耗远低于常规电力系统) 供电可靠
2003年8月14日，美国6个州和加拿大2个省大面积长 时间停电，损失严重
2003年8月24日，英国伦敦和英格兰东南部停电2小时 2003年9月23日，瑞典和丹麦发生大面积停电事故 2003年9月28日，意大利大部分地区同时停电，8小时
后，罗马地区才恢复停电 目前世界各国已开始重新关注电力系统的发展
讨论的背景：20世纪80年代西方发达国家主修强电的 人数锐减
1983年在美国电力会议上列为专题进行讨论 1986年在美国IEEE的PES冬季会议上第二次讨论 1993年在日本横滨召开的第8届国际高电压会议上专
题讨论 会议的结论：需要培养高电压技术人才
.
5. 电力工业源自文库全球复苏
2001年初，美国和巴西严重缺电，对电力工业敲响了 警钟
.
三. 我国发展超高压和特高压输电的 前景
1. 我国发电装机容量增长的情况
500 450 400 350 300 GW 250 200 150 100
50 0
65.9 1980
440.7
80.1
115.5
166.5
236.5
319.4
1984
1988
1992 年份
.
1996
2000
2004
2. 人均装机容量的差距
近10年来，我国出版的高电压技术教科书有十余种之 多；高压专业毕业生一直供不应求
.
二. 提高输电电压等级的必要性
1. 输电线路传输容量的制约因素
(1) 线损与发热 电流超过导线最大允许载流量时,导线温度过高会
引发事故(2003年8月14日美国与加拿大的大停电, 就 是因为俄亥俄州一条线路过载而使弧垂增大以致触及 树枝而引发的)
2004年我国人均装机容量仅0.34kW 约为经济合作与开发组织(OECD)成员国平均值的1/5 约为美国的1/10 2020年我国装机容量将达900~950GW, 那时人均装机
容量仍低于世界平均水平
.
3. 我国交流输电线路的一般输送容量及输 电距离
可见在西北地区发展750kV和在全国发展百万伏级输 电线路是十分必要的
－绝缘结构与特性
－过电压及其防护
－高电压测试技术
.
3.高电压技术的特点: 实践性强
Peek解决输电线路电晕问题完全采用实验研究 方法
计算线路电晕起始场强和电晕损耗的著名的 Peek公式是经验公式，迄今仍被电力设计部门 采用
迄今高压电气设备的绝缘设计最终仍要靠实 验方法确定
.
4. 历史上关于高电压技术人才需求的讨论
.
4. 我国目前发电能源结构情况
各国发电的能源结构差别很大, 我国以燃煤火力发电 为主, 其次是水力发电, 其他能源的比例很小(而法国 核电占80%, 丹麦风电占20%)
我国2004年各类发电厂装机容量见下表
到2020年, 预计我国核电装机容量将上升至3.87%, 风 电上升至2.15%, 但那时火电和水电的装机容量仍占 93.92%
(2) 线路电压降 电压偏差过大,不能保证电能质量
(3) 电力系统稳定: Pmax=U2/X 对远距离输电而言,稳定是最主要的制约因素
.
2.全球交流输电电压等级发展的情况
.
3. 国外750kV输电的发展情况
.
4. 国外在特高压输电方面的研究
1985年苏联建成1150kV线路,有5年运行经验。苏联解 体后, 输电容量大幅减少, 目前降压为500kV运行。
.
5. 我国输电电压等级发展滞后
220kV线路于1943年投运 330kV线路于1974年投运 500kV线路于1981年投运 三峡水电站装机18.2GW, 输电电压: AC500kV;
DC±500kV 巴西伊泰普水电站12.6GW(已经运行20余年), 输电电
压: AC765kV; DC±600kV
.
我国台湾地区发电能源结构情况
截止到2002年底，台湾电力系统的总装机容量为 3191.5万千瓦，其中火力发电厂有31座，装机容量为 2225.8万千瓦，占台湾电力总装机容量的69.7%；水 利发电厂有41座，装机容量为451.1万千瓦，占台湾总 电量的14.2%；核能发电厂有3座，装机容量为514.4 万千瓦，占台湾总电量的16.1%。
这一术语在西方发达国家沿用至今，说 明高电压技术与输电工程关系的密切。
.
2.高电压技术的研究内容
Peek的书名指出了高电压技术的核心内容，只
是应修正为“高场强下的电介质现象”，因
为绝缘介质的放电取决于场强而和电压无关。
tgε,,,,γE,, bEb
(电介质的四大特性参数：、、tg 、Eb)
所以高电压技术的基本内容是研究：
一. 前言 二. 提高输电电压等级的必要性 三. 我国发展超高压和特高压输电的前景 四. 电力系统发展对高电压技术的促进 五. 新材料和新技术应用对高电压技术的促进 六. 高电压技术在其他领域中的应用 七. 结语
.
一. 前言
1. 高电压技术的起源
20世纪初美国工程师(F.W.Peek)研究解 决110kV输电线路电晕后，于1915年出版 “高电压工程中的电介质”的专著，首次提 出“高电压工程”(High Voltage Engineering)这一术语。
日本在20世纪90年代建成三条距离不长的1000kV线路 (不超过240km), 主要目的是可压缩线路走廊以节省土 地资源, 因与之配套的大型核电机组推迟投产,目前降 压为500kV运行, 计划2015年前后升压至1000kV。
美国在20世纪70年代已建成两条试验线段: 一为 1500kV; 另一为1200kV. 由于其后国情变化,暂不发展 远距离输电而终止研究.
.
6. 高电压技术专业仍会不断发展
以德国为例,共有十所学校设置高电压技术专业(亚琛、 柏林、布伦瑞克、达姆施塔特、德累斯顿、汉诺威、 伊尔曼诺、卡尔斯鲁厄、慕尼黑、斯图加特）
国际高电压工程学术会议(International Symposium on High Voltage Engineering， 简称ISH)从1972年以来， 已举办了13届，今年第14届ISH将于8月在北京召开
5. 发展中的分布式发电的优点
投资少, 建设快(不需要高压输电系统, 使得基础设施 投资减少)
运行费用低(输电损耗远低于常规电力系统) 供电可靠
2003年8月14日，美国6个州和加拿大2个省大面积长 时间停电，损失严重
2003年8月24日，英国伦敦和英格兰东南部停电2小时 2003年9月23日，瑞典和丹麦发生大面积停电事故 2003年9月28日，意大利大部分地区同时停电，8小时
后，罗马地区才恢复停电 目前世界各国已开始重新关注电力系统的发展
讨论的背景：20世纪80年代西方发达国家主修强电的 人数锐减
1983年在美国电力会议上列为专题进行讨论 1986年在美国IEEE的PES冬季会议上第二次讨论 1993年在日本横滨召开的第8届国际高电压会议上专
题讨论 会议的结论：需要培养高电压技术人才
.
5. 电力工业源自文库全球复苏
2001年初，美国和巴西严重缺电，对电力工业敲响了 警钟
.
三. 我国发展超高压和特高压输电的 前景
1. 我国发电装机容量增长的情况
500 450 400 350 300 GW 250 200 150 100
50 0
65.9 1980
440.7
80.1
115.5
166.5
236.5
319.4
1984
1988
1992 年份
.
1996
2000
2004
2. 人均装机容量的差距
近10年来，我国出版的高电压技术教科书有十余种之 多；高压专业毕业生一直供不应求
.
二. 提高输电电压等级的必要性
1. 输电线路传输容量的制约因素
(1) 线损与发热 电流超过导线最大允许载流量时,导线温度过高会
引发事故(2003年8月14日美国与加拿大的大停电, 就 是因为俄亥俄州一条线路过载而使弧垂增大以致触及 树枝而引发的)
2004年我国人均装机容量仅0.34kW 约为经济合作与开发组织(OECD)成员国平均值的1/5 约为美国的1/10 2020年我国装机容量将达900~950GW, 那时人均装机
容量仍低于世界平均水平
.
3. 我国交流输电线路的一般输送容量及输 电距离
可见在西北地区发展750kV和在全国发展百万伏级输 电线路是十分必要的
－绝缘结构与特性
－过电压及其防护
－高电压测试技术
.
3.高电压技术的特点: 实践性强
Peek解决输电线路电晕问题完全采用实验研究 方法
计算线路电晕起始场强和电晕损耗的著名的 Peek公式是经验公式，迄今仍被电力设计部门 采用
迄今高压电气设备的绝缘设计最终仍要靠实 验方法确定
.
4. 历史上关于高电压技术人才需求的讨论
.
4. 我国目前发电能源结构情况
各国发电的能源结构差别很大, 我国以燃煤火力发电 为主, 其次是水力发电, 其他能源的比例很小(而法国 核电占80%, 丹麦风电占20%)
我国2004年各类发电厂装机容量见下表
到2020年, 预计我国核电装机容量将上升至3.87%, 风 电上升至2.15%, 但那时火电和水电的装机容量仍占 93.92%
(2) 线路电压降 电压偏差过大,不能保证电能质量
(3) 电力系统稳定: Pmax=U2/X 对远距离输电而言,稳定是最主要的制约因素
.
2.全球交流输电电压等级发展的情况
.
3. 国外750kV输电的发展情况
.
4. 国外在特高压输电方面的研究
1985年苏联建成1150kV线路,有5年运行经验。苏联解 体后, 输电容量大幅减少, 目前降压为500kV运行。
.
5. 我国输电电压等级发展滞后
220kV线路于1943年投运 330kV线路于1974年投运 500kV线路于1981年投运 三峡水电站装机18.2GW, 输电电压: AC500kV;
DC±500kV 巴西伊泰普水电站12.6GW(已经运行20余年), 输电电
压: AC765kV; DC±600kV
.
我国台湾地区发电能源结构情况
截止到2002年底，台湾电力系统的总装机容量为 3191.5万千瓦，其中火力发电厂有31座，装机容量为 2225.8万千瓦，占台湾电力总装机容量的69.7%；水 利发电厂有41座，装机容量为451.1万千瓦，占台湾总 电量的14.2%；核能发电厂有3座，装机容量为514.4 万千瓦，占台湾总电量的16.1%。
这一术语在西方发达国家沿用至今，说 明高电压技术与输电工程关系的密切。
.
2.高电压技术的研究内容
Peek的书名指出了高电压技术的核心内容，只
是应修正为“高场强下的电介质现象”，因
为绝缘介质的放电取决于场强而和电压无关。
tgε,,,,γE,, bEb
(电介质的四大特性参数：、、tg 、Eb)
所以高电压技术的基本内容是研究：
一. 前言 二. 提高输电电压等级的必要性 三. 我国发展超高压和特高压输电的前景 四. 电力系统发展对高电压技术的促进 五. 新材料和新技术应用对高电压技术的促进 六. 高电压技术在其他领域中的应用 七. 结语
.
一. 前言
1. 高电压技术的起源
20世纪初美国工程师(F.W.Peek)研究解 决110kV输电线路电晕后，于1915年出版 “高电压工程中的电介质”的专著，首次提 出“高电压工程”(High Voltage Engineering)这一术语。
日本在20世纪90年代建成三条距离不长的1000kV线路 (不超过240km), 主要目的是可压缩线路走廊以节省土 地资源, 因与之配套的大型核电机组推迟投产,目前降 压为500kV运行, 计划2015年前后升压至1000kV。
美国在20世纪70年代已建成两条试验线段: 一为 1500kV; 另一为1200kV. 由于其后国情变化,暂不发展 远距离输电而终止研究.
.
6. 高电压技术专业仍会不断发展
以德国为例,共有十所学校设置高电压技术专业(亚琛、 柏林、布伦瑞克、达姆施塔特、德累斯顿、汉诺威、 伊尔曼诺、卡尔斯鲁厄、慕尼黑、斯图加特）
国际高电压工程学术会议(International Symposium on High Voltage Engineering， 简称ISH)从1972年以来， 已举办了13届，今年第14届ISH将于8月在北京召开