2特高压输电技术PPT课件
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总的说来， 由于特高压线路自身的容性无功大、 输送的功率 大， 加之我国单段特高压线路比较长， 在前三个因素作用下， 工频过电压问题相当严重， 如不采取措施或措施不当， 其幅 值可能超过1.8p .u . 以上， 将会严重影响特高压系统的安全。
1.2 限制工频过电压的可能措施
（1）使用高压并联电抗器补偿特高压线路充电电容 线路接入并联电抗器后， 由于电抗器的感性无功功率部分
特高压技术研究基本结论
( 3 ) 特高压输电线下和输电走廊边缘的地面工频电场 强度可以做到与超高压线路相同的数量水平。按可听 噪声标准设计的特高压导线布置、 导线高度、 相间 距离和线路走廊宽度， 将形成类似于超高压线路已接 受的电场强度和环境影响。特高压线路电流产生的磁 场与超高压线路没有根本的差异， 不会成为影响线路 设计的重要问题。工频电磁场对生态的影响研究表明 ， 特高压的环境效应按超高压输电线路原则设计， 对生态不会有不良的效果， 公众应当而且可以接受
特高压技术研究基本结论
( 1 ) 在减少线路阻抗、 提高输电能力的前提下， 可听噪声特 性和环境要求是特高压线路设计应考核的主要因素。按满足可 接受的可听噪声标准进行线路设计， 对无线电和电视的干扰水 平可得到满意的结果， 电晕功率损耗可降至最小。
( 2 ) 特高压输电电网的工频过电压和操作过电压是选择和设计 绝缘系统的决定性因素。 限制工频过电压特别是操作过电压是 特高压输电的基本可行性问题。研究表明， 采用并联电抗器， 避雷器， 开关合、 分闸电阻和长线路分段等有效技术措施， 特别是利用高性能避雷器可以使操作过电压限制在 1 . 6 p . u .水平。工频和操作过电压的空气击穿电压特性， 即击穿电压 与两电极间的距离关系有饱和的趋势。研究表明， 在工频和操 作过电压的有效控制下， 对于1 0 0 0 一 1 6 0 0 k V特高压输 电电网， 空气间隙的饱和趋势不会使输电成本达到难于接受的 水平， 更不会制约特高压输电的发展。根据工频过电压和操作 过电压确定的绝缘水平能满足雷电过电压的绝缘水平要求
( 3 ) 线路单相接地故障的影响。
该类工频过电压与单相接地点向电源侧的X 0 / X l ( 零序电 抗/ 正序电抗) 有很大关系， X 0 / X 1 增加将使单相接地故 障甩负荷过电压有增大趋势。X 0 与X 1 受到下列因素影响: 一是特高压线路的正零序参数， 特高压输电线路的X 0 / X 1 约等于 2 . 6 ; 另一个因素是电源侧包括变压器及其他电抗 ， 电源是发电厂时、 X 0 / X 1 较小; 电源为复杂电网时， X 0 / X 1 一般较大。当电源容量增加时， X 0 / X1 也会有所增 加。当X 0 / X 1 较大时， 单相接地三相甩负荷过电压可
特高压电晕效应
电晕放电 功率损耗 可听噪声 无线电干扰 决定分列数及结构
研究目的
设计与制造提供技术依据、参数、规范 建设与运行成本 环境保护
特高压绝缘及要求
各种过电压：雷击、操作、工频 过电压限制措施 决定绝缘系统设计和绝缘水平 决定绝缘成本和可靠性
电磁场及其影响
电磁环境 铁塔高度 线路走廊宽度 生态环境
能超过三相无故障甩负荷过电压。
( 4 )电机甩负荷
( 4 ) 影响工频电压升高的另一个因素是甩负荷后发电机转速的 增加及自动电压调节器( A V R) 和调速器也会对工频过电压有 所影响。甩负荷后， 由于调速器和制动设备的惰性， 不能立 即起到应有的调速效果， 导致发电机加速旋转， 使电动势及 其频率上升， 从而使空载线路中的工频过电压更为严重。另一 方面由于自动电压调节器( A V R) 作用， 也会影响工频过电压 的作用时间和幅值。
( 2 ) 线路甩负 荷效应
此时影响工频过电压有三个因素: ①甩负荷前线路输送潮流， 特别是向线路输送无功潮流的大小 ， 它决定了电源电动势E的大小。一般来讲， 向线路输送无功 越大， 电源的电动势E也越高， 工频过电压也相对较高。 ②馈电电源的容量， 它决定了电源的等值阻抗， 电源容量越 小， 阻抗越大， 可能出现的工频过电压越高。 ③线路长度， 线路愈长， 线路充电的容性无功越大， 工频过 电压愈高。此外还有发电机转速升高及自动电压调节器和调速 器作用等因素。
现代高电压技术
特高压交流输电技术
特高压输电技术研究
在高电压技术方面有三大关键技术问题必须进行深人研究: ①特高压电晕效应; ②特高压绝缘及要求; ③电磁场及其影响 美国的特高压技术研究 前苏联的特高压技术研究 日本的特高压技术研究 意大利的特高压技术研究 加拿大的特高压技术研究 中国的特高压技术研究：1986
地补偿了线路的容性无功功率， 相当于减少了线路长度， 降 低了工频电压升高看， 在通常采用的欠补偿情况下， 线路首 端输入阻抗仍为容性， 但数值增大， 空载线路的电容电流减 少， 同样电源电抗的条件下， 降低了线路首端的电压升高。 因此， 并联电抗器的接入可以同时降低线路首端及末端的工频 过电压压控制造成困难。
各国特高压系统过电压水平
Biblioteka Baidu
1工频过电压及其限制措施 1.1 影响工频过电压的主要因素
特高压电网工频过电压主要考虑单相接地三相甩负荷和无接 地三相甩负荷两种工频过电压。
( 1 ) 空载长线路的电容效应及系统阻抗的影响。
( 2 ) 线路甩负 荷效应。当 输电 线 路重负荷运行时， 由于 某种原因 线路末端断路器突然跳闸甩掉负荷， 也是造成工频电压升高的原因之一， 通常称为甩负荷效应。
时的无功补偿和电压控制造成相当大的问题， 甚至影响到输送 能力。解决此问题比较好的方法是使用可控或可调节高抗: 在 重载时运行在低补偿度， 这样由电源向线路输送的无功减少， 使电源的电动势不至于太高， 还有利于无功平衡和提高输送能 力; 当出现工频过电压时， 快速控制到高补偿度。
注意， 高抗的补偿度不能太高， 以免给正常运行时的无功 补偿和电压控制造成困难，在特高压电网建设初期， 一般可以 考虑将高抗补偿度控制在8 0 %一 9 0 %， 在电网比较强的地 区或者比较短的特高压线路， 补偿度可以适当降低。
1.2 限制工频过电压的可能措施
（2） 考虑使用可调节或可控高抗 重载长线 8 0 % 一 9 0 %左右高抗补偿度， 可能给正常运行
1.2 限制工频过电压的可能措施
（1）使用高压并联电抗器补偿特高压线路充电电容 线路接入并联电抗器后， 由于电抗器的感性无功功率部分
特高压技术研究基本结论
( 3 ) 特高压输电线下和输电走廊边缘的地面工频电场 强度可以做到与超高压线路相同的数量水平。按可听 噪声标准设计的特高压导线布置、 导线高度、 相间 距离和线路走廊宽度， 将形成类似于超高压线路已接 受的电场强度和环境影响。特高压线路电流产生的磁 场与超高压线路没有根本的差异， 不会成为影响线路 设计的重要问题。工频电磁场对生态的影响研究表明 ， 特高压的环境效应按超高压输电线路原则设计， 对生态不会有不良的效果， 公众应当而且可以接受
特高压技术研究基本结论
( 1 ) 在减少线路阻抗、 提高输电能力的前提下， 可听噪声特 性和环境要求是特高压线路设计应考核的主要因素。按满足可 接受的可听噪声标准进行线路设计， 对无线电和电视的干扰水 平可得到满意的结果， 电晕功率损耗可降至最小。
( 2 ) 特高压输电电网的工频过电压和操作过电压是选择和设计 绝缘系统的决定性因素。 限制工频过电压特别是操作过电压是 特高压输电的基本可行性问题。研究表明， 采用并联电抗器， 避雷器， 开关合、 分闸电阻和长线路分段等有效技术措施， 特别是利用高性能避雷器可以使操作过电压限制在 1 . 6 p . u .水平。工频和操作过电压的空气击穿电压特性， 即击穿电压 与两电极间的距离关系有饱和的趋势。研究表明， 在工频和操 作过电压的有效控制下， 对于1 0 0 0 一 1 6 0 0 k V特高压输 电电网， 空气间隙的饱和趋势不会使输电成本达到难于接受的 水平， 更不会制约特高压输电的发展。根据工频过电压和操作 过电压确定的绝缘水平能满足雷电过电压的绝缘水平要求
( 3 ) 线路单相接地故障的影响。
该类工频过电压与单相接地点向电源侧的X 0 / X l ( 零序电 抗/ 正序电抗) 有很大关系， X 0 / X 1 增加将使单相接地故 障甩负荷过电压有增大趋势。X 0 与X 1 受到下列因素影响: 一是特高压线路的正零序参数， 特高压输电线路的X 0 / X 1 约等于 2 . 6 ; 另一个因素是电源侧包括变压器及其他电抗 ， 电源是发电厂时、 X 0 / X 1 较小; 电源为复杂电网时， X 0 / X 1 一般较大。当电源容量增加时， X 0 / X1 也会有所增 加。当X 0 / X 1 较大时， 单相接地三相甩负荷过电压可
特高压电晕效应
电晕放电 功率损耗 可听噪声 无线电干扰 决定分列数及结构
研究目的
设计与制造提供技术依据、参数、规范 建设与运行成本 环境保护
特高压绝缘及要求
各种过电压：雷击、操作、工频 过电压限制措施 决定绝缘系统设计和绝缘水平 决定绝缘成本和可靠性
电磁场及其影响
电磁环境 铁塔高度 线路走廊宽度 生态环境
能超过三相无故障甩负荷过电压。
( 4 )电机甩负荷
( 4 ) 影响工频电压升高的另一个因素是甩负荷后发电机转速的 增加及自动电压调节器( A V R) 和调速器也会对工频过电压有 所影响。甩负荷后， 由于调速器和制动设备的惰性， 不能立 即起到应有的调速效果， 导致发电机加速旋转， 使电动势及 其频率上升， 从而使空载线路中的工频过电压更为严重。另一 方面由于自动电压调节器( A V R) 作用， 也会影响工频过电压 的作用时间和幅值。
( 2 ) 线路甩负 荷效应
此时影响工频过电压有三个因素: ①甩负荷前线路输送潮流， 特别是向线路输送无功潮流的大小 ， 它决定了电源电动势E的大小。一般来讲， 向线路输送无功 越大， 电源的电动势E也越高， 工频过电压也相对较高。 ②馈电电源的容量， 它决定了电源的等值阻抗， 电源容量越 小， 阻抗越大， 可能出现的工频过电压越高。 ③线路长度， 线路愈长， 线路充电的容性无功越大， 工频过 电压愈高。此外还有发电机转速升高及自动电压调节器和调速 器作用等因素。
现代高电压技术
特高压交流输电技术
特高压输电技术研究
在高电压技术方面有三大关键技术问题必须进行深人研究: ①特高压电晕效应; ②特高压绝缘及要求; ③电磁场及其影响 美国的特高压技术研究 前苏联的特高压技术研究 日本的特高压技术研究 意大利的特高压技术研究 加拿大的特高压技术研究 中国的特高压技术研究：1986
地补偿了线路的容性无功功率， 相当于减少了线路长度， 降 低了工频电压升高看， 在通常采用的欠补偿情况下， 线路首 端输入阻抗仍为容性， 但数值增大， 空载线路的电容电流减 少， 同样电源电抗的条件下， 降低了线路首端的电压升高。 因此， 并联电抗器的接入可以同时降低线路首端及末端的工频 过电压压控制造成困难。
各国特高压系统过电压水平
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1工频过电压及其限制措施 1.1 影响工频过电压的主要因素
特高压电网工频过电压主要考虑单相接地三相甩负荷和无接 地三相甩负荷两种工频过电压。
( 1 ) 空载长线路的电容效应及系统阻抗的影响。
( 2 ) 线路甩负 荷效应。当 输电 线 路重负荷运行时， 由于 某种原因 线路末端断路器突然跳闸甩掉负荷， 也是造成工频电压升高的原因之一， 通常称为甩负荷效应。
时的无功补偿和电压控制造成相当大的问题， 甚至影响到输送 能力。解决此问题比较好的方法是使用可控或可调节高抗: 在 重载时运行在低补偿度， 这样由电源向线路输送的无功减少， 使电源的电动势不至于太高， 还有利于无功平衡和提高输送能 力; 当出现工频过电压时， 快速控制到高补偿度。
注意， 高抗的补偿度不能太高， 以免给正常运行时的无功 补偿和电压控制造成困难，在特高压电网建设初期， 一般可以 考虑将高抗补偿度控制在8 0 %一 9 0 %， 在电网比较强的地 区或者比较短的特高压线路， 补偿度可以适当降低。
1.2 限制工频过电压的可能措施
（2） 考虑使用可调节或可控高抗 重载长线 8 0 % 一 9 0 %左右高抗补偿度， 可能给正常运行