高电压技术赵智大第三版(精品·公开课件).ppt

1 高电压技术 贵州大学电气工程学院 刘晓波 TELQQ:799797284 2 绪论 一、高电压技术的产生与发展 二、发展高压输电的必要性 三、中国电力工业的发展与现状 四、高电压技术的研究对象及主要研究内容 五、高电压技术在其它领域的应用 六、高电压技术面临的主要问题 七、本课程性质、任务和要求 八、教材及主要参考书 高电压技术的产生是随着电力系统的产生而产生的。电网历史发展如下： 1875年，法国巴黎火车站建成世界上第一座火力直流发电厂，标志着世界电力时代的到来； 1891年，在德国劳芬电厂安装了世界第一台三相交流发电机：它发出的三相交流电通过第一条13.8kV输电线路将电力输送到远方用电地区，使电力既用于照明，又用于动力，从而开始了高压输电的时代； 1879年中国上海公共租界点亮了第一盏电灯；1882年，第一家电业公司-上海电气公司成立。 100多年以来，输电电压由最初的13.8kV逐步发展到10、20、35、66、110、134、220、330、345、400、500、735、750、765、1000kV 3 一、高电压技术的产生与发展 3 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。 4 5 1908年，美国建成了世界第一条110kV输电线路；经过15年，于1923年，第一条230kV线路投入运行；1954年建成第一条345kV线路。从230kV电压等级到345kV电压等级经历了31年。在345kV投运15年后，1969年建成了765kV线路。 1952年，瑞典建成世界上第一条380kV超高压线路。 1965年，加拿大建成世界第一条735kV超高压线路。 1952年，前苏联建成第一条330kV线路；1956年建成400kV线路；1967年建成750kV线路。从330kV电压等级发展到750kV电压等级用了15年时间。 二、发展高压输电的必要性_电压等级的发展 电网发展的历史表明 ： 相邻两个电压等级的级差，在1倍以上是经济合理的。 新的更高电压等级的出现时间一般为15—20年。 前苏联1150kV输电线路的运行表明： 经过20年的研究和开发，到20世纪80年代中期，特高压输电技术和设备已达到用于实际输电工程的要求。 欧洲和美国，在超高压输电方面，主要发展345kV、380kV和750kV电压级， 500kV线路发展比较慢。1964年，美国建成第一条500kV线路，从230kV到500kV输电，时间间隔达36年。前苏联的500kV电压等级是在400kV基础上升级发展起来的，1964年，建成完善的500kV输电系统。 （1）对电力需求的激增 不同的输电电压等级组成的输电网有不同的输电能力。在规划未来的电网电压等级时，通常用自然功率来粗略地比较其的输电能力。 （2）电力的远距离输送 电力资源和用电负荷分布不平衡，经济发达地区，用电需求增长快，而缺乏一次能源；具有丰富一次能源如矿物燃料、水电资源的地区，用电需求增长较慢或人均用电水平较低。加拿大、美国、俄罗斯、巴西和中国等国都存在这种不平衡情况，从而增加了远距离大容量输电和电网互联的需求。 7 二、发展高压输电的必要性_电压提高的必要性 大功率远距离输电的需求增大使是电压等级不断提高。 远距离、大容量 高压输电 提高输送能力 交流线路的自然功率是该线路可输送的最大容量，是表征其送电能力的一项指标。 一回1000kV特高压输电线路的自然功率接近500万kVA ，约为500kV输电线路的五倍左右。 ±800kV直流特高压输电能力可达到640万kVA，是±500kV高压直流的2.1倍，是±620kV高压直流的1.7倍。 8 二、发展高压输电的必要性_提高电压的技术依据 自然功率 自然功率就是输电线路受端每相接入一个波阻抗的负荷Zc时线路输送的功率，它主要用来分析输电线路的输电能力、电压和无功调节等问题。 当线路输送自然功率时，由于线路对地电容产生的无功与线路电抗消耗的无功相等，因此送端和受端的功率因数一致；当输送功率低于自然功率时，由于充电功率大于线路消耗无功，必然导致线路电压升高；相反，当线路输送功率大于自然功率，由于无功不足，需要额外的无功补偿，在没有无功补偿的情况下，线路电压就会下降。所以，线路在输送自然功率的时候，经济性最好、最合理。 9 10 二、发展高压输电的必要性 _特高压的发展 高压定义 交流输电 高 压：35kV～220kV 超高压：330kV及以上、1000kV以下 特高压：1000kV及以上 直流输电 超高压直流：±600kV级(含620kV）及以下 特高压直流：±750kV及以上 1985年，前苏联建成世界上第一