特高压输电系统及其关键技术-资料汇总.doc

输电条件： 1.变压器——500kV 和750kV 变压器的研制和生产，已具备了研制特高压变压器的技术基础和条件。 2.避雷器——已经具备研制、生产超高压避雷器的能力。近几年来国产500kV 避雷器已得到了广泛应用，最近又研制完成了750kV 金属氧化物避雷器（MOA）的研制，着重研究了 避雷器的电位分布、热耗散特性、耐污特性、抗震性能等。为研制特高压MOA 积累了一定的经验。 3.绝缘子设备——从国内技术水平和生产能力来看，已具备生产300kN、400kN、530kN 瓷绝缘子和300kN、400kN 玻璃绝缘子以及400kN 合成绝缘子的能力，其中瓷绝缘子可生产普通 型、钟罩型、双伞型、三伞型，玻璃绝缘子可生产普通型、钟罩型，已有多家单位研制完成了750kV 线路合成绝缘子，一旦特高压工程上马，可满足特高压输电工程对绝缘子设备的需要。 4.输电线路设备——目前国内有一部分企业通过改进设备和技术改造，已具备生产600-1 400mm2 大截面导线的能力，部分产品已应用于三峡、二滩电站等电力输出工程；金具制造能力与国外处于同一水平，有较多企业已生产出750kV 线路金具产品，部分企业已研制出1150kV 线路配套金具，并已应用在国内的特高压试验线段上；从国内各企业的制造水平来看，已具备大型铁塔的制造能力，可满足特高压线路杆塔的制造要求。 文献：特高压输电技术的发展 关键技术与关键设备： 1、技术因素 （1）过电压影响设计防雷、绝缘： 过电压、（原因（不同种类工频过电压、计算方法）：特高压交流线路工频过电压研究；解决方案（比如：磁控电抗器）：磁控电抗器对特高压输电线路工频过电压的抑制作用） 1. 高压导致空气电离 2. dv/dt过大，产生强磁场，与线路感应 A.容升效应引起的工频电压升高 特高压输电线路的容抗远大于线路感抗，电容效应尤为显著，必须考虑线路的分布参数特性。均匀传输线路如图所示，图中分别为单位长度线路的电阻、电感、电导和电容。 B.不对称故障引起的工频电压升高 单相接地故障 C.线路甩负荷效应引起的工频电压升高 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。 影响因素： 甩负荷前线路输送的潮流：特别是向线路输送无功潮流的大小，其数值决定了电源电动势的大小 电源的容量：决定了电源的等值阻抗，电源容量越小，等值阻抗就越大，可能出现的工频过电压也就越高 线路长度：线路越长，充电的容性无功就越大 发电机组调速器和制动设备的惰性：暂态稳定性，和故障切除角联系 过电压幅值较高、发生概率较大：单回线重点考虑单相接地甩负荷，双回线重点考虑单回线运行单相、两相接地甩负荷，以及双回线运行的无故障甩负荷 单相接地甩负荷： 故障发生前后健全相工频电压之比 零序阻抗大于正序阻抗，则电压抬升。一般地，主要受线路阻抗影响，特高压线路阻抗K=2.6 双回线运行的无故障甩负荷 ： 一般地，甩掉负荷越大，过电压越严重。主要看电源零/正序阻抗比 特高压交流线路工频过电压解决方案：磁控电抗器。 1.高压并联电抗器，补偿线路充电功率 随着电压等级的提高，传输容量的增大，由于线路的电容效应，增加了系统的工频过电压幅值，降低了系统的动态性、静态稳定性。 磁控电抗器的广泛应用，为解决该问题提供了一条有效的途径。并联磁控电抗器及其装设方式对线路工频电压升高有一定的抑制作用；在长线空载电容效应、不对称接地和突然甩负荷这3种工况下，磁控电抗器对工频过电压都有显著的抑制作用，但装设在线路末端时抑制工频过电压的效果比装设在首段或装设在两端的效果好。 利用分布参数进行计算与仿真： （任一点） 防雷 重要性： 我国目前大部分地区使用的输电线路都在500kw以下，其跳闸原因还是以雷电闪络为主，处于自然条件的约束之下。 从国内数十年收集的输电线路跳闸的有关事件表明：在输电线路的电压高于500kW时，其跳闸故障的的主要原因不是雷电绕击电塔时产生的反击而是因为雷电环绕之后击中的电塔所致。 综上，绕击成为特高压线路雷击跳闸的主要原因 影响因素：U=2247/(hln(2h/a)+5.15-5.49lna)/hln(2h/a) 塔杆高度：如果条件允许则可以相应的降低塔杆高度 绝缘子数目：绝缘子数目增加，可以增加电塔的绝缘强度，降低电塔的保护角，而保护角与绕击环数相关 电晕特性：冲击电晕效应使导线对地电导和导线对地电容增大，导线间的耦合系数也加大。考虑电晕后，线路绕击耐雷水平升高，导线电压越高，其对耐雷水平的影响越大 ATP-EMTP建模分析 可应用于分裂导线的电晕模型： 电晕起始电压 起晕导线对地电容 起晕导线相间耦合电容 雷电流 绝缘闪络判据：相交法（过电压波与绝缘子伏