特高压技术..ppt

高电压工程的进展及新技术应用 谢志明，杨昊润，杨旺，王仲，丁雨超 2015年10月30日 高电压工程的进展及新技术应用 一. 前言 二. 提高输电电压等级的必要性 三. 我国电力工业及高压输电发展的前景 四. 高电压技术在多领域中的新应用 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。 这一术语在西方发达国家沿用至今，说明高电压工程技术与输电工程关系之密切。 1882年9月第一个完整的直流电力系统由Thomas Edison在纽约建成并投入，电压110V,输送距离1.5km。 1889年9月第一个单相交流输电系统在美国俄勒冈州投入运行，电压4000V,输送距离21km。 1893年第一个三相交流输电系统在美国南加州投入运行，电压2300V,输送距离12km。 1831年（英）法拉第→电磁感应(磁生电) →电机和电灯的发明 →电力系统(1870-1880) 2.高电压技术的研究内容 Peek的书名(高电压工程中的电介质)指出了高电压技术的核心内容，只是应该修正为“高场强下的电介质现象”，因为绝缘介质的放电主要取决于场强而不是电压。 (微电子及纳米技术也需要高压绝缘的知识) 广义范围上，1000V(1kV)以上称为高压。 中压：1kV~35kV; 高压：110kV~220kV; 超高压: 330kV~750kV; 特高压: 1000kV及以上 ε,γ,, Eb ,,, Eb ,,, Eb ,, ,, 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 武汉高压研究所, 西安高压研究所 4. 历史上关于强电技术人才需求的讨论 讨论的背景：20世纪80年代西方发达国家主修强电的学生人数减少 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：需要培养强电及高电压技术人才 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 目前世界各国已开始重新关注供电系统的发展 5. 高电压等强电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） 第12届亚洲放电会议(Asian Conference on Discharge)于2004年11月在中国深圳清华大学研究生院举办。 第14届国际高电压工程学术会议(International Symposium on High Voltage Engineering) 于2005年8月在北京清华大学召开 第16届气体放电及其应用国际会议(International Conference on Gas Discharges and their Applications) 2006年由西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室主办 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) (2) 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。 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. 5. 我国输电电压等级发展滞后 1972年我国第一条330kV超高压输变电工程—刘家峡经天水到陕西关中全长534km的线路