为什么选择高压输配电-.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,为什么选择高压输配电运行与维护专业？,我眼中的特高压,我国特高压发展历程,特高压输电技术的研究与我国电网的发展,我们也看“十二五”规划,我国特高压发展历程,2004,年,12,月,27,日，国家电网公司党组会议提出发展特高压输电技术，建设以特高压电网为核心的坚强国家电网的战略构想。,2005,年,2,月,16,日，国家发展改革委下发,关于开展百万伏级交流、,80,万伏级直流输电技术前期研究工作的通知,，这标志着特高压工程前期研究进入实质性阶段。,2005,年,5,月,19,日，国家电网公司正式启动交流特高压试验示范工程预初步设计。,2005,年,8,月,31,日，国家电网公司向国家发展改革委报送,关于溪洛渡、向家坝水电站采用,3,回,800,千伏,640,万千瓦直流输电方案的请示,和,关于推荐晋东南,南阳,荆门作为交流特高压试验示范工程的请示,。,2005,年,10,月，国家电网公司正式上报晋东南南阳荆门特高压试验示范工程可行性研究报告。,2005,年,12,月,22,日，国务院在批准国家发展改革委关于核准金沙江、溪洛渡水电站项目的请示中明确，该两电站初定采用,3,回,800,千伏,640,万千瓦的直流输电方案。,2006,年,5,月,29,日至,30,日，交流特高压试验示范工程晋东南南阳荆门,1000kV,输电线路工程初步设计路径评审会在北京召开，这标志着,1000kV,试验示范工程建设已拉开序幕。,我国特高压发展历程,2006,年,8,月,19,日、,8,月,20,日、,8,月,26,日，晋东南南阳荆门交流特高压试验示范工程晋东南变电站、南阳开关站、荆门变电站分别举行了奠基仪式，这标志着交流特高压,1000kV,试验示范工程进入启动建设阶段。,2006,年,9,月,13,日，晋东南南阳荆门,1000,千伏特高压交流试验示范工程变电站及线路大跨越工程初步设计正式通过了审查，这标志着特高压交流试验示范工程进入全面建设阶段。,2006,年,12,月,26,日，,1000,千伏特高压输电线路工程,黄河大跨越正式开工；,12,月,28,日,1000,千伏特高压交流输电线路试验示范工程,汉江大跨越正式开工，这标志着,1000,千伏特高压示范工程全面进入实质性、关键性建设阶段,。,我国特高压发展历程,2006,年,11,月,4,日至,5,日，国家电网公司组织召开了向家坝上海,800kV,特高压直流换流站预初步设计审查会。本次会议标志着向家坝上海特高压直流工程进入了一个新的阶段。,2006,年,11,月,8,日，晋东南南阳荆门,1000,千伏特高压交流试验示范工程线路初步设计评审会在京召开，预计,2007,年上半年,1000,千伏特高压交流试验示范工程线路将开工建设。,2006,年,12,月,19,日，云南广东,800kV,特高压直流示范工程开工仪式在云南楚雄举行。这是世界上第,1,个,800kV,直流输电工程。该工程线路长度,1438km,，额定输送容量,5000MW,，动态总投资,137,亿元，计划,2009,年单极投运，,2010,年双极投运。,特高压输电技术的研究与我国电网的发展,前言,我国电力将在未来1520年内保持快速增长，根据我国电力发展规划，到2003年、2010年、2020年我国电力装机容量将分别达到3.7亿千瓦、6亿千瓦和9亿千瓦。根据世界各国电网发展规律，系统容量要实现翻两番就必须引进一个新的电压等级。结合西电东送、南北互供的全国联网战略，加强特高压输变电技术的开发和运用，将促使我国电网的发展迈上一个新台阶，有利于我国电网的长远发展和安全、稳定、经济运行。,特高压输电技术的发展与现状,特高压交流输电技术的研究始于60年代后半期。当时西方工业国家的电力工业处在快速增长时期，美国、前苏联、意大利、加拿大、德国、日本、瑞典等国家根据本国的经济增长和电力需求预测，都制定了本国发展特高压的计划。美国、前苏联、日本、意大利均建设了特高压试验站和试验线段，专门研究特高压输变电技术及相关输变电设备。,前苏联从70年代末开始进行1150kV输电工程的建设。1985年建成埃基巴斯图兹科克切塔夫库斯坦奈特高压线路，全长900km，按1150kV电压投入运行，至1994年已建成特高压线路全长2634km。运行情况表明：所采用的线路和变电站的结构基本合理。特高压变压器、电抗器、断路器等重大设备经受了各种运行条件的考验。,自投运后一直运行正常。在1991年，由于前苏联解体和经济衰退，电力需求明显不足，导致特高压线路降压至500kV运行。前苏联的1150kV线路是采用8AS330/43分裂导线，分裂间距为0.4m，拉V塔高为40m，根据不同区域的覆冰情况，档距为385m425m，相间距离为24.2或22m，自然输送功率为5.4GW或5.5GW。在该线路的防污设计中，针对该线路沿线污秽的分布规律、土壤状况（穿越的部分地区属盐碱性土壤）及所经区域35kV500kV线路的运行经验，确定线路绝缘子所采用的泄漏比距要高于常用的泄漏比距（1.5cm/kV）。在1150kV线路的防雷设计中，反击耐雷水平可以承受高达250kA的冲击电流，在1989年和1990年，实测1150kV线路雷击跳闸的次数为0.3次/百公里年和0.4次/百公里年，主要是由绕击引起的跳闸。根据原苏联、加拿大、美国的750kV线路运行经验，单相接地故障占线路故障总数的99%，为确保线路稳定运行，使用单相重合闸是必要的，为确保故障相在两端断路器跳开后潜供电弧的熄灭。通过采用具有合适参数的补偿电抗器连接在每组并联电抗器的中性点和地之间。可以有效地将潜供电流降低一个数量级。,原苏联最初设计的1150kV线路具有5.5GW的自然输送功率。新设计中分裂导线数将更多，相间距离将更小。对于导线分裂数n12，相间距离D15m的1150kV线路来说，自然输送功率可高达7GW，由于电力需求不足的原因，这一设计还不曾使用于工程实际中。,日本是世界上第二个采用交流百万伏级电压等级输电的国家。为满足沿海大型原子能电站送电到负荷中心的需要并最大程度地节省线路走廊，日本从1973年开始特高压输电的研究，不仅因为特高压系统的输电能力是500kV系统的45倍，而且可解决500kV系统短路电流过大难以开断的问题。对于输电电压的选择，日本在800kV至1500kV之间进行了技术比较研究，通过各方面的综合比较，选定1000kV作为特高压系统的标称电压。目前已建成全长426公里的东京外环特高压输电线路,。,日本的特高压线路为双回线设计。采用导线分别为810mm28（有人居住区）或610mm28ACSR钢芯铝绞线（无人居住区），架空地线采用2500 mm2OPGW，绝缘子盘径分别为320mm（33T），340mm（42T）和380mm（54T），线路所经区域最高海拔为10001500m，部分线段所经区域属大雪区域，覆冰现象严重。,在1000kV线路的外绝缘设计中，通过采用高性能的氧化锌避雷器和带快速接地电阻的断路器，有效地降低了线路的操作过电压，使相对地最大操作过电压降低为1.6P.U，相间最大操作过电压降低为2.6P.U。在防污设计中，经实测沿线污染主要是石灰岩（硫酸钙）。一般选用320mm的绝缘子40片。在积雪严重的地区，则相应增加绝缘子片数，根据试验，塔头各部分的间隙分别确定为：导线塔体为6.54m，上相绝缘子下相横担的间隙为6m，耐张绝缘子管形跳线横担为5.69m，跳线塔体为6.75m，在最大风偏时最高运行电压的最小绝缘间隙为3.09m。,为提高1000kV线路的耐雷水平，全线均采用负屏蔽角并要求塔基接地电阻降至10以下，预计雷击次数可比500kV线路降低50%。,为改善电磁环境，在居住相对稠密的地区，采用810 mm28的导线，有效地改善了电晕性能和抗风噪音性能。对于风噪音比较突出的地区，则采用专门研制的具有抗风噪音性能的导线或610mm29导线。,为保证特高压系统的可靠运行，日本建设了盐原、赤城两个特高压试验研究基地，对由多家制造商研制的特高压输变电设备在新榛名特高压变电站进行了长达8年的全电压运行考核。运行情况良好，证明特高压输变电设备可满足系统的可靠运行。,国外的试验及实际工程运行结果表明：在特高压输电技术上不存在难以解决的技术难题，输电技术和输电设备的科研成果可满足和适应工程需要。只要有市场需要，特高压输电工程可随时启动。,我国是从1986年开始立项研究交流特高压输电技术。前期研究包括国内外特高压输电的资料收集与分析，内容涉及特高压电压等级的论证、特高压输电系统、外绝缘特性、电磁环境、特高压输变电设备及特高压输电工程概况等。八五期间又开展了“特高压外绝缘特性初步研究”，对长间隙放电的饱和性能进行了分析和探讨，对实际结构布置下导线与塔体的间隙放电进行了试验研究。1994年在武汉高压研究所建成了我国第一条百万伏级特高压输电研究线段，杆塔为真型模拟拉V塔。三相导线水平排列，导线采用8分裂，分裂直径为1.04m。为满足特高压试验的需要，97年开展了利用工频试验装置产生长波头操作波的研究，通过改造工频试验装置，可产生电压为2250kV，波头时间为2800s5000s的长波头操作波。与此同时还开展了特高压线路对环境影响的研究，研究结果表明，当采用8分裂导线，分裂直径为1m时，特高压线路的地面静电感应水平与500kV输电线路水平基本相当，无线电干扰水平小于500kV输电线路，可听噪声在公众所接受的范围内。,特高压输电的技术经济优势与我国电网的发展,随,着全国联网的需要和西电东送战略的实施，长距离、大容量输电成为我国资源优化配置的必然选择，发展特高压交流输电，建设更坚强的主网架，已成为未来电网发展的关键课题之一。,据统计，2001年我国全社会用电量同比增长9%，2002年同比增长11.5%，2003年一季度增长高达17.4%。远远超过了原“十五”规划用电量年均增长4%5%的预期目标。全国各地均呈现电力供应紧张的局面。其原因一是尽管电网建设取得了长足的发展，但与快速增长的电力负荷相比仍显不足；二是局部地区存在送变电卡脖子问题，区域电网之间电力难以充分交换及互为备用。因此，根据西电东送和全国联网的发展战略，应结合我国能源基地的规划，超前考虑具有战略意义的电网建设项目。从电网发展战略的高度加快特高压输电技术研究，促进全国联网。高压交流输电的优点是输送能量大，一回1150kV交流输电线路可替代6回500kV交流线路，通过减少线路回数，可节省线路走廊，明显提高电能传输的经济性，对于能源基地来说，一方面众多线路的汇集将使走廊的选择十分困难。另一方面，随着今后经济的发展，征地费用在全部线路投资中所占的费用比例将越来越高，而采用特高压不仅易于解决走廊问题，而且将使输送单位容量的价格降低。另外，特高压线路可根据需要中途落点向沿途地区供电，相比直流输电更灵活和多样化，采用特高压联接大区电网，错开高峰，互为备用，联网效益比直流输电更好。而且，在500kV以上建设特高压主网架可使电网更加坚强，有利于解决短路电流过大超过开关容量极限的问题。当然，在特高压建设初期形成主网架之前，电源的集中送出会带来稳定性问题，而且就单一,工程来说，特高压也不一定是最佳经济选择，但是，随着电网建设的发展及主网架的形成，将使电网更加坚强，而且特高压输电的技术经济优势将更加凸现。前苏联曾对西伯利亚乌拉尔输电工程按1150kV和750kV电压等级进行了经济性比较分析。显见采用特高压输电技术时，单位输送容量的投资较小，如果考虑到今后地价的上升及线路的运行损耗，则特高压的经济效益将更加明显。,发展特高压输电在我国是必要的，在技术上也是可行的，目前已具备了必要的基础和条件，主要有以下几点：,（1）有大量的研究成果可供应用和借鉴，日本、前苏联、美国、意大利等国都曾建设专门的试验基地，对特高压技术进行了长期的全面研究，我国应充分发挥后发研究的优势，不需从头开始，可在消化吸收的基础上，着重研究过电压的限制、无功补偿与平衡、设备制造等关键技术问题，并尽快进入工业试验。,（2）有实际工程的运行经验可供考虑。前苏联早在1985年就设计制造了全套特高压输变电设备，在投入1150kV全电压运行后，变压器、断路器、电抗器、避雷器等变电设备运行情况正常。从1995年以来，日本的特高压输变电设备包括变压器、断路器、隔离开关、高速接地开关、避雷器、CT、PT等在新榛名特高压变电站进行了长达8年的全电压运行考核，不曾出现运行故障。从前苏联1150kV线路约5年的运行记录来看，不曾发生过一起因操作波引起的外绝缘闪络事故。另外，日本的特高压线路虽然是降压运行，但特高压线路的导线、绝缘子、杆塔等设备经近十年的大风、冰雪等考验，不曾出现故障，运行情况正常。由于国外已有特高压实际工程建设在先，其设计、施工、运行经验均可供我国学习和参考。,（3）国内已有较好的技术基础和条件。我国的特高压输电研究从调研国外经验到试验设备的完善，从研究方法到设备的生产都做了大量的工作，打下了很好的基础。目前已在武汉建立了特高压试验研究基地，试验设备完全具备进行各项特高压试验的条件和能力，已进行了各项特高压的专题研究工作。另外，我国的设计和制造单位通过西北750kV工程，进一步具备了制造特高压设备的条件和基础，考虑到设备的成熟性部分特高压输变电设,备,在建设初期还可从国外引进。,（4）电网发展的内在需要。我国人均用电水平远低于发达国家，未来几十年内，电力负荷增长仍会保持较高的速度，从全国联网和西电东送的电网发展趋势来看，我国有发展特高压输电的必要。因此，应结合西南水电和北方火电基地送出的具体项目，研究特高压输电工程的可行性。,实施特高压输电需研究的重点技术问题,（1）无功平衡措施研究,特高压线路的充电功率很大，大约是相同长度500kV线路的5倍，因此无功平衡问题显得尤为突出。,为了限制甩负荷时的工频过电压和正常运行时的容升效应，可采用固定电感值的电抗器进行无功补偿，但是这可能使特高压线路的输送能力降低。解决这一问题的有效措施是采用可控并联电抗器。因此，需重点研究可控电抗器的技术要求和技术参数，以及可控电抗器对潜供电流、工频过电压和操作过电压的有效作用。,（2）消除潜供电弧措施的研究,特高压线路的潜供电流大，恢复电压高，潜供电弧难以熄灭，影响单相重合闸的无电流间歇时间和成功率，为确保故障相在两端断路器跳开后潜供电弧的熄灭，需研究快速消除潜供电弧的措施，包括采用高速接地开关。日本在特高压系统中采用快速接地开关，合闸后可使故障相潜供电弧快速熄灭。单相重合闸时间限制在1s内，较好地解决了这一问题，因此需研究高速接地开关的技术要求及技术参数。,（3）限制过电压的措施及绝缘配合,在特高压系统中，操作波的放电特性对设备的尺寸和造价影响较大，考虑到若出现饱和效应则会使尺寸非线性增加，使造价过高，解决这一问题的办法是尽量降低操作过电压水平。日、美、前苏联的研究表明：采用带分、合闸电阻的断路器，高性能氧化锌避雷器以及并联电压电抗器可限制操作过电压到1.6P.U以下。,因此，应重点研究降低特高压系统过电压的新措施，使过电压降至一个较低水平，从而在,绝缘配合中降低特高压设备对内过电压的要求。,（4）串联电容补偿装置的研究,为提高特高压线路的输送容量和增强系统稳定度，对特高压线路还需考虑加装串联电容补偿装置，所以需研究特高压系统的串补装置及相关参数和技术要求。,（5）外绝缘研究,外绝缘研究包括特高压线路和变电站中各种电极结构空气间隙的放电特性，各类送、变电设备外绝缘的放电特性，不同海拔高度下的海拔修正系数等。需结合我国特高压输电线路和变电站的特点进行试验研究，为设计提供技术依据和参数。另外，对特高压线路的防雷、防污、带电作业也需进行专题研究，结合线路沿线的雷电活动情况、土壤电阻率情况、污源分布状况研究合理的绝缘配合原则，并结合我国的带电作业方式和工具特点，进行最小安全距离和组合间隙的研究，为设计和运行维护提供技术依据。,（6）特高压设备,根据对国内产品制造单位的调研，实际上，对大多数特高压输变电所需设备国内均已具备一定的生产条件和生产能力，如变压器、电抗器、避雷器、CT、PT、绝缘子、导线、金具、杆塔等。对部分设备如GIS，高速接地开关等在建设初期可以引进，可以预计。通过发展特高压输电技术，不仅可以促进电网的发展，而且对我国的高压电器制造水平和生产能力也是一个有力的推动和提升。,结论,1.加强特高压交流输电技术的开发和应用，建设更坚强的主网架，已成为我国未来电网发展的关键课题之一。,2.发展特高压输电在我国是必要的，在技术上是可行的，目前已具备了一定的基础和条件。,3.对实施特高压输电的重点技术问题应加强研究，并结合具体工程，研究工业性应用的可行性。,十二五规划,（中国电力企业联合会理事长、国家电网公司总经理刘振亚）,问题：机遇与挑战并存发展任务艰巨结构性矛盾突出，企业可持续发展能力不足我国人均用电水平仍然不高，电力需求持续快速增长电价矛盾突出，价格机制不顺,十二五规划,（中国华能集团公司总经理曹培玺）,战略：,加大能源保障力度走绿色发展道路提高能源利用和保障水平推进智能电网建设形成更有效的节能减排的政策环境和保障体系,十二五规划,（国家能源局副局长吴吟）,能源发展,第一，节能优先。,第二，要大力实施能源科技自主创新。,第三，促进煤炭的绿色生产和清洁利用。（出路：1、多联产是煤炭的最佳利用形式。2、发展以电力为核心的智慧能源网络。）,第四，低碳化是“十二五”能源发展的重要特征。（工作：1、优化发展煤炭产业。2、大力发展天然气。3、加快大型水电和核电建设。）,十二五规划,（国务院研究室工交贸易司司长唐元）,提高能源供应保障水平,首先要加快特大型能源基地建设。,其次，要广泛利用外交、商贸、投资、兼并联合等多种形式，实行多渠道、多模式、全方位的对外合作战略，努力争取获得更多的电力等能源资源，增强国际保障能力。,第三，加快推进智能电网建设。,十二五规划,（中国电力企业联合会秘书长王志轩）,电力节能减排,第一，电力行业必须进一步提高非化石能源发电装机和发电量的比例，为完成应对气候变化的单位GDP二氧化碳的减排指标和非化石能源占一次能源消费的比重指标而承担重任。第二，“十二五”期间，电力节能减排继续加大力度，氮氧化物控制成为重点。在按量化指标完成规定任务的同时，非电力行业大气污染物的控制应成为关注重点。第三，结构调整、清洁生产、协同控污应成为“十二五”电力节能减排的重要转变方式。第四，节能减排目标和政策制定都要回归到经济、环境、资源协调发展的理性上来，步入法制化、市场化、科学化、规范化管理的轨道。,十二五规划,重点：优化电力结构布局 实现低碳化发展优化电力结构，提高清洁能源比重 提高能源利用水平，减少污染气体排放提高煤炭清洁高效利用程度,展望：做好“十二五”电力规划 实现科学发展制定科学统一的“十二五”电力发展规划，增强规划执行的严肃性电网规划需以国民经济发展为依据以电力结构调整为主线，加强对资源环境等因素的统筹,十二五规划,宣布“三纵三横一环网”,国家电网称，“十二五”期间是我国特高压电网发展的重要阶段，在特高压交流试验示范工程的基础上，需加快“三华”特高压交流同步电网建设。2015年，“三华”特高压电网形成“三纵三横一环网”，还将建成11回特高压直流输电工程。,请大家给点掌声,望老师同学指导,黄冬冬,陈贵强,徐威,齐高健,叶丛友,詹东亮,朱海华,谢谢大家！,衷心感谢默默支持我们的幕后谢明同学,503寝室全体人员,