电力系统电压等级演示幻灯片.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,*,*,*,*,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,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,电力系统电压等级的发展过程及发展趋势,张培远,学号：,ZS10060266,1,输电电压一般分为高压、超高压和特高压,高压,(,HV-High Voltage,),：,35kV,200 kV,超高压,(,EHV-Extra High Voltage,),：,330 kV,750 kV,特高压,(,UHV-Ultra High Voltage,),：,1 000 kV,及以上,配电网电压一般为,35kV,以下,低压,(,LV-Low Voltage,),：,0.4 kV,及以下,中压,(,MV-Medium Voltage,),：,3 kV,35 kV,对于直流输电,高压直流,(,HVDC-High Voltage Direct Current,),：,330 kV,750 kV,特高压直流,(,UHVDC-Ultra High Voltage Direct Current,):,1 000 kV,及以上,电力系统电压等级,2,中国国家标准,额定电压,（,GB I56-1980,）规定的电压等级为：,3,，,6,，,10,，,35,，,63,，,110,，,220,，,330,，,500,，,750 kV,（待定）。,根据相邻级差不宜太小的原则，可以认为上述电压等级中的,35kV,、,63kV,和,110kV,不宜在同一个地区性电网中并存；,330kV,和,500 kV,、,500 kV,和,750 kV,不宜在同一输电系统中并存。中国电力系统中除西北地区采用,330/,（,220,）,/110/,（,35,）,/10 kV,和东北地区采用,500/220/63/10 kV,，其他地区都采用,500/220/110/(35)/10 kV,系列。,其他国家的情况如下：美国、日本、加拿大、前苏联多采用,500/220,（,275,，,230,）,/110 kV,系列，美国、加拿大、前苏联也有,750,（,765,）,/330,（,345,）,/110,（,154,）,kV,系列；西欧和北欧国家采用,400,（,380,）,/220/110,（,138,）系列。,电力系统电压等级,3,国外输电线路发展过程,自从,1831,年法拉第发现电磁感应定律以来，电能已经有,180,余年的发展。,1882,年，爱迪生在美国纽约建成世界上第一个完整的电力系统，由一台直流发动机通过,110V,地下电缆给,59,个用户供电。,1886,年，乔治,.,西屋建立了一个由,150,个电灯构成的交流配电试验系统。,1889,年，北美洲第一条单相交流输电线路在美国俄勒冈州建成，输电电压为,4kV(21km),。,1891,年德国在劳芬电厂至法兰克福之间建成世界上第一条三相交流输电线路，长,175km,，电压,15.2kV,，输送功率,200kW,。,4,20,世纪以来，欧美各国及前苏联开始建设从,350kV,到,500kV,再到,750kV,最后至,1000kV,的交流超高压输电线路。,早期交流系统采用,12.44kV,和,60kV,的电压等级，,1923,年增加到,220kV,，,1935,年增加到,287kV,，,1953,年提高到,330kV,，,1965,年提高到,500kV,。,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。,欧美方面主要发展,345kV,、,380kV,和,750kV,电压级，,500kV,发展比较缓慢。,1964,年，美国建成第一条,500kV,线路。,1966,年，加拿大魁北克水电局的第一条,765kV,线路投入运行。,国外输电线路发展过程,5,美国、前苏联、日本和意大利都曾建设了特高压交流输电试验线路，进行了大量相关研究和试验。最终只有前苏联和日本建成了交流特高压线路。,1985,年前苏联建成世界上第一条,1150kV,交流特高压线路（,900km,），从西伯利亚经哈萨克斯坦到乌拉尔。前苏联从,1985,年,8,月至,1991,年共建成,2350km,的,1150kV,输电线路和,4,座,1150kV,变电站。其中有,907km,线路和,3,座,1150kV,变电站从,1985,年,1990,年按系统额定电压,1150kV,运行了,5,年。,1991,年由于前苏联解体和经济衰退，电力需求明显不足，降至,500kV,运行。,国外特高压交流输电线路,6,日本,1000kV,电力系统集中在东京电力公司，,1988,年开始建设,1000kV,输变电工程，,1999,年建成两条总长度,430km,的,1000kV,输电线路和,1,座,1000kV,变电站，第一条是从北部日本海沿岸原子能发电厂到南部东京地区的,1000kV,输电线路，称为南北线,(,长度,190km),；第二条是联接太平洋沿岸各发电厂的,1000kV,输电线路，称为东西线,(,长度,240km),。所有的,1000kV,线路和变电站从建成后都一直降压为,500kV,电压等级运行。该工程原本考虑配合太平洋沿岸和东北地区原子能发电厂的建设拟升压至额定电压,1000kV,运行，但是由于负荷增长停滞不前，预计在,2020,年左右才能升压至,1000kV,运行。,国外特高压交流输电线路,7,20,世纪,70,年代，前苏联的耶基巴斯图兹到欧洲中部的直流输电线路规模最大,输送容量为,6 000MW,输电电压为,750 kV,线路长度,2 400 km,。,前苏联设计过,750 kV,直流输电系统，先后生产过能满足,750 kV,直流输电工程需要的,320 MVA,单相双绕组换流变压器多台，但,750 kV,直流输电工程没有建成运行过。,国外高压直流输电线路,8,1985,年建成的巴西伊泰普直流工程，两回,600kV,，长,806km,，输送容量,2 3450MW,，是国外目前运行最高电压等级的直流输电线路。,国外高压直流输电线路,9,国外高压直流输电线路,10,中国输电线路发展过程,1949,年以前，中国电力工业发展缓慢，输电电压按具体工程决定，电压等级繁多。,1897,年上海裴伦路电厂以,5,条输电线路供路灯用电,1900,年形成第一个输配电网,电压,25kV,全长,18km,1908,年，第一条,22kV,输电线路建成，从云南石龙坝水电站至昆明钟街变电所,1921,年建成,33kV,石景山电厂至北京城的线路,1933,年建成抚顺电厂,44kV,出线,1934,年建成延边至老头沟,66kV,线路,1935,年建成抚顺电厂至鞍山,154kV,线路,1943,年建成镜泊湖水电厂至延边,110kV,线路,11,1949,年新中国成立后，按电网发展统一电压等级，逐渐形成经济合理的电网电压等级。,1952,年，自主建设了,110kV,输电线路，逐渐形成京津唐,110kV,输电网。,1954,年，中国自行设计施工的第一条,220kV,输电线路建成，从丰满水电站至虎石台变电所，形成东北电网,220kV,骨干网架。,1972,年，第一条,330kV,超高压输电线路建成，从刘家峡水电站至汉中，全长,534km,，形成西北电网,330kV,骨干网架。,1981,年，第一条,500kV,超高压输电线路投入运行，从河南平顶山姚孟火电站至湖北武昌凤凰山变电所，使中国成为世界上第八个拥有,500kV,超高压输电的国家。,1983,年，又建成葛洲坝至武昌、葛洲坝至双河两回,500kV,线路，开始形成华中电网,500kV,骨干网架。,1989,年我国第一条,500kV,直流输电线路葛洲坝,-,上海,(1080km),建成投入运行，实现华中电力系统与华东电网互联，形成中国第一个跨大区的联合电力系统。,2005,年,9,月，西北电网建成,750kV,青海官亭,-,甘肃兰州超高压输变电工程（,140.7km,），输变电设备全为国产。,中国输电线路发展过程,12,2009,年,2,月,27,日,中国第一条特高压输电线路山西晋东南至湖北荆门,1000,千伏特高压交流输电线路正式投入运行。,我国,(,世界,),电压等级最高的交流输电线路,13,14,15,晋东南,-,荆门,1000kV,特高压交流输电线路,这条世界上首次投入运营的特高压交流线路全长,640,公里，电压等级是世界最高的，达到,1000,千伏，输送的电能是现有的,500,千伏的,5,倍，输送过程的电能损耗和占地面积都可以节省一半以上，整个工程的投资比,500,千伏的线路节省三分之一。正是有了这项远距离、大容量输电技术，打破了中国之前不能远距离输电、只能输煤的格局。,特高压的成功运行，不仅可以让山西大规模的变输煤为输电，同时在夏季雨水丰沛时，可以把三峡充足的水电送往北京等华北地区，更重要的是将为中国下一步把西南丰富的水资源以及新疆丰富的煤炭转化为电力后输送到广东、上海一带打下基础。,16,我国,(,世界,),电压等级最高的直流输电线路（两条）,2010,年,6,月,18,日，世界首个,800,千伏直流输电工程,云广特高压直流输电工程双极竣工投产，这是迄今世界电压等级最高的直流输电项目。,云广特高压直流输电工程西起云南楚雄，东至广东广州，输电距离,1373,千米，额定电压,800,千伏，额定容量,500,万千瓦。,2003,年,8,月，时任国务院副总理的曾培炎听取南方电网公司汇报时明确指示，公司要加快更高电压等级的研究，瞄准更高的目标。,2005,年初，国家发改委全面启动了特高压直流工程的前期研究工作，确定南方电网公司为主要工作承担者。,2006,年，工程获得国家发改委核准，被确定为我国特高压直流输电自主化示范工程，并于同年,12,月,19,日开工建设。工程于,2009,年,6,月,30,日全线贯通并实现单极,400,千伏低端送电，,12,月,28,日极二单极一次送电成功；,2010,年,5,月,1,日，又成功实现极一的,400,千伏低端送电。,6,月,15,日，,800,千伏高端部分完成双极全压试验送电。,6,月,18,日，工程竣工投产。,17,云广,800,千伏特高压直流输电工程,18,云广,800,千伏特高压直流输电工程,19,云广特高压直流输电线路由南方电网自主承担系统研究、成套设计，工程自主化率超过,60%,，研制出世界上第一台,800,千伏的高端换流变、第一根长达,21,米的直流穿墙套管、第一台电感量为,75,毫亨的空芯平波电抗器；研究解决了特高压直流运行方式和控制保护策略、高海拔地区换流站的绝缘水平，以及单台设备重达,300,吨的大件运输等难题；形成了世界上第一套、并且具有自主知识产权的特高压直流技术规范和标准；通过严密组织、科学管理，实现了工程建设零事故、本体工程零缺陷的目标，荣获了,“,亚洲最佳输配电工程奖,”,。科技部部长万钢在亲笔签署的贺信中表示：,“,该工程的顺利投产标志着我国在特高压直流输变电关键技术研究和关键设备制造进入了世界领先行列。,”,云广,800,千伏特高压直流输电工程,20,2010,年,7,月,8,日，向家坝,-,上海,800,千伏特高压直流输电示范工程投入运行，这是世界上输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进、电压等级最高的直流输电工程。该工程由我国自主研发、自主设计和自主建设，是我国能源领域取得的世界级创新成果，代表了当今世界高压直流输电技术的最高水平。,由国家电网公司负责建设的向家坝,-,上海,800,千伏特高压直流输电示范工程起于四川宜宾复龙换流站，止于上海奉贤换流站，全长,1907,公里，动态总投资达,232.74,亿元，承担着金沙江下游大型水电基地的送出任务。该工程途径四川、重庆、湖北、湖南、安徽、浙江、江苏、上海等,8,省市，四次跨越长江。,向家坝,-,上海,800,千伏特高压直流输电工程,21,22,23,向家坝,-,上海,800,千伏特高压直流输电工程,据国家电网四川省电力公司相关负责人介绍，由于特高压直流工程单位走廊宽度输电能力为常规,500,千伏直流工程的,1.5,倍，换流站单位面积环流容量是常规工程的,1.65,倍，该工程其额定电压为,800,千伏，额定电流,4000,安培，额定输送功率,640,万千瓦，最大联续输送功率,720,万千瓦。预计正式投运后，每年可向上海输送,320,亿千瓦时的清洁电能，最大输送功率约占上海高峰负荷的三分之一，可节约原煤,1500,万吨，减排二化碳超过,3000,万吨。,此外，该工程的成功建设，不仅系统验证了特高压直流输电的技术可行性、设备可靠性、系统安全性和环境友好性，还为加快我国西部地区清洁能源的大规模开发，提高非化石能源比重，形成可持续的能源提供体系，应对气候变化挑战奠定了坚实的基础，将为推动电力布局从就地平衡向全国乃至更大范围统筹平衡转变，从根本上解决长期存在的煤电运紧张矛盾做出重要贡献。,24,2,010,年我国进入一条特高压交流输电线路、两条特高压直流输电线路混输时期，,标志着国家电网全面进入特高压交直流混合电网时代，表明我国特高压输电技术达到世界先进水平，,向建设统一坚强智能电网迈出坚实的一步。,25,电压等级发展趋势,现在世界上无论是交流输电，还是直流输电，总的趋势是输电电压等级越来越高。,这种趋势形成的原因，主要有以下,3,点：,1.,对线路走廊的考虑。在幅员窄小，地价很高或线路走廊受地形限制时，该因素就显得异常突出，经济性比较显示：每提高一个电压等级，走廊输送电能的利用率可提高,23,倍。如美国,AEP,的,765kV,输电线路，输送能力相当于,5,条,345kV,线路的输送能力，而线路走廊宽度前者仅为,60m,，后者则要求,225m,。此外，出于稳定的考虑，同一电压多条线路总的输电能力并非各路输电能力之和，但输电电压等级提高后，则可使输送容量大大提高。,26,2.,出于对短路电流的考虑。系统允许短路电流的上限是由系统结构和断路器的开断能力决定的。由于更高的电压负担了主要输电任务，较低电压系统的短路电流则不会增加，并能满足已有断路器的开断能力。,3.,系统运行可靠性、经济性的要求，在欧洲即使幅员很小的国家譬如瑞士也采用超高压输电。,总之，超高压、特高压输电已成为电网发展的趋势，这也为输变电设备特别是变压器、互感器、断路器、避雷器等制造研发提出了新的课题和目标。,电压等级发展趋势,27,我国未来的电网建设规划,从国家电网建设规划来看，未来中国电网的投资重心将是特高压及直流输电工程和,500kV/750kV,交流的主干电网。根据规划，,2012,年我国特高压交流骨干网架将初具规模，建成两横两纵的特高压输电线路（两横：四川,江苏、蒙西,山东；两纵：陕北,长沙、蒙东,上海）。到,2020,年，特高压交流形成以华北、华中、华东为核心，联结我国各大区域电网、大煤电基地、大水电基地和主要负荷中心的坚强电网结构。而直流输电更是将在未来,5,年得到跨越式发展，新开工建设项目包括锦屏,苏南、溪洛渡,浙西、呼伦贝尔,辽宁等大型能源基地外送工程，到,2020,年建成,40-50,条直流输电线路，预计未来,5,年年均有,4-5,条直流工程开工。,28,我国未来的电网建设规划,29,我国未来的电网建设规划,30,谢 谢,请老师、同学批评指正,!,31,