特高压直流输电线路工程特点讲座

18特高压直流输电线路工程的设计特点1、什么是特高压？步，使得更高电压等级的电网不断得到进展。通常我们把10kV至220kV330ｋV750kV的输电线路〔包括±500kV直流输电工程1000kV及以上和直流±800kV〔±750ｋV〕及以上叫做特高压输电技术。电网电压等级越高，技术要求越高。因此输电网电压的凹凸，标术水平的凹凸。2、直流输电工程特点直流输电优点线路走廊小，杆塔构造简洁，线路造价低，损耗小。与沟通相2/3，线路走廊较窄。直流不存在电容电流，沿线电压分布均匀，不需装设并联电抗器。直流电缆线路输送容量大、造价低、损耗小，不易老化、寿命3倍以上，因此同样绝缘厚度和芯线截面的电缆，用于直流输电比沟通输送容量大很多。直流电缆只需一根〔单级〕或两根〔双级，而沟通则需三根，因而造价低。直流电缆不像沟通电缆存在沟通电容，因而输送距离不受限制，有利于远距离送电。直流输电不存在沟通输电的稳定问题，有利于远距离大容量送电。沟通线路存在静态稳定输送极限。随着距离的增加，沟通允许的串联电容补偿，增加输电线路回路数，送端系统快速切机、强行励磁等。这将使投资增加。而直流输电无须两端系统同步运行，不存在同步运行的稳定问题，输送容量和距离不受限制。承受直流输电可实现非同步电力系统间的联网。被连接的电网网。被联电网可保持自己的电能质量〔如频率、电压〕而独立运行，被联电网之间交换的功率可快速便利的进展掌握，有利于运行和管理。在双级直流输电系统中，通常大地回路作为备用导线，使双级为单级系统运行，提高了系统的运行牢靠性。直流输电可便利地进展分期建设和增容扩建，有利于发挥投资效益。双级直流工程可按极分期建设，先建一极单极运行，后再建另一极。直流输电输送的有功功率和换流器消耗的无功功率均可由掌握系统进展掌握，可利用这种快速可控性来改善沟通系统的运行特性。有利于电网的经济运行和现代化治理。直流输电缺点直流换流站比沟通变电所的造价要高很多。换流站设备多、结构简单、造价高、损耗大、运行费用高。通常沟通变电所的主要设备设备多，损耗和运行费用相应增加，运行和维护也较简单。占地面积大，牢靠性相对较差。由于换流站设备多，因而占地面积大，同时牢靠性因设备多而降低了。晶闸管换流器进展换流时消耗大量的无功功率，每个换流站均偿装置。直流利用大地〔或海水〕为回路会带来一些技术问题。如接地问题；地中直流电流流过中性点接地变压器使变压器饱和引起的问题；对通信系统干扰问题。，给制造带来困难，使多端直流输电工程进展缓慢。3、国内外直流输电工程概况我国直流输电工程我国从20世纪80年月开头建设直流输电工程，到现在共有8项直流工程投入运行，一项正在施工，多项正在设计。到目前为止，我国已投入运行的±500kV 直流线路总长约4705km，输送容量达12023MW。舟山直流输电工程我国依靠自己力气建设的中国第一项直流工程，联接浙江宁波和54k〔12km42km架空线单极100k50M87年试运行，89年正式商业运行。葛洲坝-上海直流工程华中华东第一回直流联网工程，西起葛洲坝换流站，东至上海南桥换流站，线路全长1045km，±500kV，1200MW。85年开工建设，89年单极投运，90年双极商业运行。天生桥-广州直流输电工程该工程是西电东送的一局部，和天广沟通工程形成交直流并联的960km，±500kV，1800MW。202312月单极投运，20236月双极商业运行。三峡-常州直流输电工程三常直流是三峡电力送华东、华中与华东联网的其次条直流线路，西起宜昌龙泉换流站，东至常州政平换流站，线路全长860km，±500kV，3000MW202312月单极投运，20236月双极投产。三峡-广东直流输电工程本工程是三峡电力送广东、华中与华南联网的第一回直流工程，北起湖北荆州换流站，南至广东惠州换流站，线路全长960km，±500kV，3000MW。20232月单极投运，20236月双极投产。贵州-广东直流输电工程880km，±500kV，3000MW。20237月单极投运，20239月双极投产。灵宝背靠背直流工程华中与西北电网非同步联网的第一步，120kV，3000A，360MW。20233月投产，全部承受国产设备。三峡-上海直流工程〔在建〕三峡送电华东、华中与华东联网的第三回直流工程，西起宜都蔡家冲换流站，东至上海白鹤换流站，线路全长约1075km，±500kV，3000MW。2023122023年底建成。序工程名称电压输送容距离〔序工程名称电压输送容距离〔km〕投运备注号〔kV〕〔MW〕电缆时间线1-上海±5001200104519892-广州±500180096020233三峡-常州±500300086020234三峡-广东±500300096020235贵州-I回±500300088020236三峡-上海±50030001075在建7舟山直流输电工程±10050421219898灵宝背靠背直流1203602023世界各国直流输电工程序工程名称电压输送容距离〔km〕投运备注号〔kV〕〔MW〕电缆时间线12〔英/法〕2×±27020237219852-顿巴斯〔俄罗斯〕±40072047019653西兰南北岛〔西兰〕±250600570391965+270/-3509925754219914太平洋联络线〔美国〕±400144013621970±500310013621989扩建5纳尔逊河1〔加拿大〕±45016209301972±50020239301992扩建6纳尔逊河2〔加拿大〕±500202394019787金斯诺斯〔英国〕±2666408219748斯卡捷拉克〔挪威/丹麦〕±25050011312719779斯夸尔比尤特〔美国〕±250500749197710-巴萨〔南非〕±53319201420197911CU工程〔美国〕±4001000710197912-本洲〔日本〕±25060012444199313英加-沙巴〔南非〕±5005601700198214得斯堪顿-卡麦尔福德〔美/加〕±450690172198614英特尔蒙顿〔美国〕±5001600787198615伊泰普〔巴西〕±60031507851986±6003150805199016芬挪-斯堪〔瑞典/芬兰〕±40050033200198917-德里〔印度〕±5001500910199018魁北克-英格兰〔美/加〕±50022501480199019波罗的海电缆〔瑞典/德国〕±45060012250199420康特克〔丹麦/德国〕±400600170199521里特-鲁扎〔菲律宾〕±35044043319199722-波德海〔印度〕±5001500743199823纪伊工程〔日本〕±250140051512023±5002800515124温哥华〔加拿大〕±260312691968±2803707719774、为什么要进展特高压输变电工程？用电负荷增长的需要2023198178.9倍。依据推测，2023～2023年中国用电需求仍将保持较高的增长率。依据的4是经济合理的。现有电网不能满足持续进展的电力输送、效率和安全的要求500kV沟通和直流输电为主的点对点进展大容量输电，不但电网线损率增500kV的短路电流水平将进一步增加。(3)超大容量、超远距离输电、全国联网以及输电走廊、环保的需要15年将超200GW500km，西南水电送华东的2023km。现有电压等级电网输送力量不能满足大范围电力资源优化配置800kV直流与承受±600kV直流相比，输电线路可以从10回削减到6回，节约输电走廊占地约300km2。5、国外特高压直流线路争论和建设状况2070年月初期开头，美国、前苏联、巴西、加拿大、南输电争论的同时，也启动了特高压直流输电的争论工作。CIGRE、IEEE、美国EPRI、巴西CEPEL、加拿大IREQ、瑞典ABB等科研机构和制造厂商，在特高压直流输电关键技术争论、系统分析、环境影效的工作。结果说明：1000～3000km600kV的特高压直流是优选的输电方式。±800kV直流输电系统的设计、建设和运行在技术上是完成可行的，但应开展一些工程争论以进一步优化系统的性能和经济指标。突破，才可能进展较为经济的设计，前景难以推测。800kV800kV特高压直流的进展奠定了坚实的理论和实800kV特高压直流输电技术已800kV直流所需的全部设备，±800kV直流输电技术用于实际工程是完全可行的。前苏联于1978年确定建设埃基巴斯图兹－唐波夫±750kV、6000MW、2414km直流输电工程，围绕该工程的建设，进展了大量的试验争论和设备研制工作。该工程1980年开头建设，后因政治、装工作，直流线路建成了1090k〔全线的45％。该工程的实施有力地支撑了±800kV级特高压直流输电技术可行、实施可行的判据。6、输电线路设计的根本思路以及我国特高压输电设计争论方式性与经济性亲热相关，设计风速越大、设计冰厚越厚，线路的安全牢靠杆塔选型；第六是依据沿线地形、地貌选择合理的根底形式，最终确定输电线路的工程量和造价水平。这个设计程序对常规工程是适宜相互补充，相互完善。比方，我们事先不知道走廊宽度就不行能正确压输电线路的电场、磁场、无线电干扰、可听噪声等进展争论。国外术条件，为室外工作制造条件，也就是室外选线、室内设计、设计争论高压示范工程的设计进度。固然，为了更好的验证我们的设计成果，国家电网公司也正在加快特高压试验基地的建设。7、特高压直流输电线路设计的重点和难点和±500kV成果，结合我国的实际状况，对可行性进一步论证，提出符合我国国输送容量，有很好的经济性，但是，假设建设特高压工程要花很高的的估量。等。8、特高压直流线路外绝缘水平什么样的外绝缘水平？承受多大的塔头尺寸？主要取决于直流线特高压直流线路，由于运行电压的提高，绝缘子片特高压直流线路争论的核心问题之一。步的结论。污秽区域轻污区污秽区域轻污区中污区重污区0.050.080.15推举绝缘子片数〔海拔1000～2023m〕210kN647896300kN566985合成210KN300kN一支一支210kN6882300kN5973合成210KN300kN一支一支推举绝缘子片数推举绝缘子片数210kN69300kN60推举绝缘子片数重冰区210kN70300kN61〔210kN〕40、47、54〕空气间隙取值〔m〕〔m〕1000150020232200直流运行电压2.42.552.702.80操作过电压5.25.455.755.909、特高压直流线路的电磁环境争论下的电场强度、线路走廊下的磁场强度、线路的无线电干扰、线路走廊四周的可听噪声以及生态效应等，这个问题是一个比较敏感的问500kV沟通和直流线路的电磁环境影响，经过大量争论和工程实天气条件下可能会消灭暂态电击现象，其它技术指标不是掌握条件，国内外通过大量的实测数据说明白超高压输电线路对人类的生态影。仅是输电线路对人体有电磁场的影响，我们寻常常常接触到的手机、全范围以内，并不阻碍我们承受这些先进的科学技术。对于特高压直流线路来说，除了电场强度〔合成场强这个掌握指标以外，由于电压的上升，可听噪声明显增加，如何降低走廊四周特高压输电线路既满足环境保护的要求，同时又避开过大的建设投资。路电磁环境的综合指标：地面合成场强限值：非居民区，30kV/m；居民区，25kV/m。走廊房屋拆迁合成场强限值：15kV/m〔50％测量值。ICNIRP〔国际非电离辐射防护委员会〕导则规定一般公众的磁场暴露参照水平为40m压直流输电工程电磁环境影响评价技术标准ICNIRP1/410mT。通过计算，特高压直流线下的磁场水平〔50μT〕ICNIRP和中国标准的磁场暴露参照水平，因此，直流线路可不考虑磁场影响问题。500kV直流线路的可听噪声在线路设计中不是掌握因素，但随着电压水平的增加，可听噪声水平有所增加。直流输天差异不大。在一年内，晴天数目比雨天多，而且晴天的背景噪声比20m5045dBA，551dB(A)(L5

=L 5020m50％50dBA。55-58db，与750kV线路相当。直流电晕与沟通电晕产生的无线电干500kV直流线路的无线电干扰允许值500kVRI〔无线电干扰〕RI电平较2~3dB0.5MHz20m处的无线电干扰限值可推举为在80%80%的置信度为58～60dB。地距离为：一般地区〔非居民区18〔±500k，11.5〕人口比较密集的地区〔居民区：22〔±500k，走廊宽度：V80m；I90m〔±500kV51m54m〕10、导线选型及分裂型式争论一般状况下，在导线选型时，应按允许载流量选择，与本线路允许的最大输送容量相协作，然后还应进展线路电晕特性参数的校核。电晕特性参数包括电晕损失、无线电干扰、电视干扰、电场效应和可听噪声等环境影响参数，最终还要通过综合技术经济比较确定。导线分裂构造主要由导线的电晕特性和其对导线本身机械特性〔包括振动、舞动、覆冰、金具及杆塔的影响来确定。海拔较高〔3200m〕，导线选型时还应考虑高海拔的影响。在特高压直流工程导线比选时〔输送容量按6400M，共考虑164