特高压简介主要内容主要内容 1特高压输电概述2特高压交、直流输电的系统特性和经济性3特高压输电的关键技术4特高压变电站与电气设备一、特高压输电概述一、特高压输电概述1 1 国外电网发展历史国外电网发展历史v输电电压一般分高压、超高压和特高压 高压（HV）：35-220kV； 超高压（EHV）：330-750kV； 特高压（UHV）：1000kV及以上 高压直流（HVDC）：600kV及以下； 特高压直流（UHVDC）：600kV以上，包括750kV和800kVv1954年，美国建成第一条345kV线路；1969年建成765kV线路v1952年，瑞典建成世界上第一条380kV超高压线路v1965年，加拿大建成世界第一条735kV超高压线路1 1 国外电网发展历史国外电网发展历史v1952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v欧洲和美国主要发展345kV、380kV和750kV电压等级，500kV线路发展比较慢1964年，美国建成第一条500kV线路前苏联1964年建成完善的500kV输电系统v1985年，前苏联建成世界上第一条1150kV特高压输电线路。
2 2 中国电网发展历史中国电网发展历史v1952年建成110kV输电线路v1954年建成丰满至李石寨220kV输电线路v1972年建成330kV刘家峡-关中输电线路v1981年建成500kV姚孟-武昌输电线路v1989年建成500kV葛洲坝-上海高压直流输电线路v2005年建成青海官厅兰州东750kV输电线路3 3 电网发展趋势电网发展趋势电网发展的历史表明：1.相邻两个电压等级的级差，在一倍以上是经济合理的2.新的更高电压等级的出现时间一般为15-20年前苏联1150kV输电线路的运行表明： 特高压输电技术和设备，经过20年的研究和开发，到20世纪80年代中期，已达到用于实际的特高压输电工程的要求4 4 特高压电压等级的选择特高压电压等级的选择v自然功率P0U2/ZC v不同电压等级的超高压和特高压单回线路的自然功率输送能力如下表：4 4 特高压电压等级的选择特高压电压等级的选择 超高压电网更高一级电压标称值应高出现有电网最高电压1倍及以上这样，输电容量可提高4倍以上，不但能与现有电网电压配合，而且为今后新的更高电压的发展留有空间，可简化网络结构，减少重复容量，容易进行潮流控制，减少线路损耗，有利于安全稳定运行。
目前，已经形成两个超高压-特高压电网电压等级系列：330（345）kV-750kV；500kV-1000（1100）kV4 4 特高压电压等级的选择特高压电压等级的选择 20世纪50年代后，发达国家进入经济快速发展时期，用电负荷持续保持快速增长，在6%左右，一直保持到70年代中期 用电负荷的快速增长带动了发电机制造技术向大型、特大型机组发展，以此为基础建立的大容量和特大容量电厂，由于供电范围扩大，越来越向远离用电城市的发电能源地区发展.4 4 特高压电压等级的选择特高压电压等级的选择 大容量远距离输电的需求，使电网电压等级迅速向超高压330kV、345kV、400kV、500kV、735kV、750kV、765kV发展； 20世纪60年代末，开始进行1000kV（1100kV、1150kV）电压等级和1500kV电压等级特高压输电工程的可行性研究和特高压输电技术的研究和开发5 5 特高压电网发展的影响因素特高压电网发展的影响因素用电负荷增长发电机和发电厂规模经济性与电厂厂址燃料、运输成本和发电能源的可用性网损和短路电流水平生态环境政府的政策和管理6 6 特高压技术的发展历程特高压技术的发展历程 美国的美国电力公司（AEP）、BPA电力公司、日本东京电力公司、前苏联、意大利和巴西等国的公司，于20世纪60年代末或70年代初开始进行特高压可行性研究。
6 6 特高压技术的发展历程特高压技术的发展历程 1970年，美国BPA电力公司拟用1100kV远距离输电线路，将喀斯喀特山脉东部煤矿区的坑口发电厂群的电力输送到西部用电负荷中心，输送容量为8000-10000MW当时计划于1995年建成第一条1100kV线路，输送功率6000MW，经过5年后可能再建一条线路 美国AEP电力公司为了减少输电线路走廊用地和环境问题，规划在已有的765kV电网之上叠加一个1500kV特高压输电骨干电网 6 6 特高压技术的发展历程特高压技术的发展历程 20世纪70年代，前苏联规划在西伯利亚地区的坎斯克建设火力发电厂群同时建设起于坎斯克到乌拉尔的车里雅宾斯克的1150kV输电线路，全长2500km，将西伯利亚丰富的煤电和水电电力输送到苏联的乌拉尔和其他欧洲部分的用电负荷中心 已建成埃基巴斯图兹到科克切诺夫500km和科克切塔夫到库斯坦奈400km（在哈萨克斯坦境内）1150kV输电线路这两段线路从1985年到1992年共运行了6年6 6 特高压技术的发展历程特高压技术的发展历程 日本于20世纪70年代规划，80年代初开始特高压技术研究，建设东西和南北两条1000kV输电主干线，将位于东部太平洋沿岸的福岛第一和第二核电站（装机分别为4700MW和4400MW）和装机为8120MW的柏崎核电站的电力输送到东京湾的用电负荷中心。
两条线全长487.2km，已全部建成，目前降压500kV运行6 6 特高压技术的发展历程特高压技术的发展历程日本发展特高压输电系统的功能归结为：（1）解决现有500kV系统的稳定问题；（2）解决500kV系统东部日益增长的短路电流问题；（3）解决未来远距离输送电力的稳定问题 意大利为了把本国南部地区的煤电和核电电力大容量输送到北部工业区，规划在原有380kV输电网架之上叠加1050kV特高压输电骨干网7 7 特高压输电技术研究特高压输电技术研究v美国 美国电力公司（AEP）、邦德维尔（BPA）电力局、通用电力公司和美国电力研究院（EPRI）等进行了特高压技术研究7 7 特高压输电技术研究特高压输电技术研究v前苏联 动力电气化部技术总局、全苏电气研究院、列宁格勒直流研究院、全苏线路设计院等单位于20世纪60年代进行特高压输电的基础研究 从1973年开始，苏联在白利帕斯特变电站建设特高压三相试验线段，长度1.17km，开展特高压试验研究7 7 特高压输电技术研究特高压输电技术研究v日本 中央电力研究所（CRIEPI）、东京电力公司（TEPCO）和NGK绝缘子公司开展了特高压研究，东芝、三菱和日立三家设备制造公司分别对特高压变电设备进行了研制。
中央电力研究所在赤诚于1980年建立了长600m，双回路、两档距1000kV试验线段在特高压试验线段上，进行了8分裂、10分裂和12分裂导线和杆塔在强风和地震条件下的特性试验，进行了特高压施工和维修技术，可听噪声、无线电、电视干扰以及电磁场对于蔬菜、家禽的生态影响等方面研究 7 7 特高压输电技术研究特高压输电技术研究v意大利 意大利电力公司确立了它的1000kV研究计划后，在不同的试验站和试验室进行特高压的研究和技术开发在萨瓦协托试验场有1000kV主要试验设施，包括1公里长的试验线段和40米的试验笼组成的电晕、电磁环境试验设备7 7 特高压输电技术研究特高压输电技术研究v加拿大 加拿大魁北克水电局高压试验室进行了电压达1500kV的输电系统设备试验魁北克水电局建立了研究导线电晕的户外试验场，由试验线段和两个电晕笼组成试验线路和电晕笼均用于高至1500kV的交流系统和1800kV的直流系统的分裂导线的电晕试验 7 7 特高压输电技术研究特高压输电技术研究v中国 起步于1986年中国电力科学研究院、武汉高压研究所，电力建设研究所和有关高校跟踪着国际上特高压输电技术的研究和应用状况 武汉高压研究所于1994年建设了1000kV级，长200m，8分裂导线水平排列的试验线段，利用特高压试验设备进行了特高压外绝缘放电特性，特高压输电对环境的影响研究，架空线下地面电场的测试研究，工频过电压、操作过电压的试验研究等。
电力建设研究所于2004年建设的杆塔试验站可对特高压单回路8800分裂导线，3060度转角级杆塔进行原型强度试验，还可进行特高压输电线路防振设计方案试验 8 8 特高压输电技术研究的基本结论特高压输电技术研究的基本结论v可听噪声特性和环境要求是特高压线路设计应考核的主要因素 v特高压输电电网的工频过电压和操作过电压是选择和设计绝缘系统的决定性因素工频和操作过电压的空气击穿电压特性，即击穿电压与两电极间的距离关系有饱和的趋势对于10001600kV特高压输电电网，空气间隙的饱和趋势不会使输电成本达到难于接受的水平，更不会制约特高压输电的发展8 8 特高压输电技术研究的基本结论特高压输电技术研究的基本结论特高压输电线下和输电走廊边缘的地面工频电场强度可以做到与超高压线路相同的水平特高压线路电流产生的磁场，与超高压线路没有根本的差异，不会成为影响线路设计的重要问题特高压的环境效应按超高压输电线路原则设计，对生态不会有不良的效果，公众应当且可以接受8 8 特高压输电技术研究的基本结论特高压输电技术研究的基本结论国际大电网会议（CIGRE）组织来自特高压输电研究和建设的国家的专家对特高压技术进行了评估，于1988年提出报告，并确认：特高压交流输电技术的实际应用已经成熟；根据现有的知识和经验，800kV是特高压直流输电确实和有把握的可行电压等级。
8 8 特高压输电技术研究的基本结论特高压输电技术研究的基本结论技术问题已不是特高压输电发展的限制性因素发展特高压电网在经济上是有吸引力的特高压电网出现和发展的进程由大容量输电的需求所决定，主要取决于用电负荷的增长情况9 9 国外特高压输电现状国外特高压输电现状美国和意大利20世纪70年代规划的特高压输电工程早已搁置前苏联规划的特高压输电工程，除已建的两条1150kV线路运行6年后降压500kV运行外，其他工程也已搁置为特高压技术试验研究建设的试验线段已不再试验运行日本的特高压输电线路计划于2010年左右开始1000kV商业运行其他各国尚未规划新的特高压输电工程及其进度安排 在特高压输电技术基本成熟可用的情况下，发达国家的特高压输电工程搁置或规划延迟，根本原因是没有大容量、远距离的输电需求 9 9 国外特高压输电现状国外特高压输电现状从20世纪70年代后期，用电负荷增长率降低进入80年代后，平均年用电量增长为12%未来用电的增长预计也不会有大变化由于用电负荷增长缓慢，原计划在远离负荷中心建设大型和特大型电厂不得不停建80年代以后，基本上没有特大型机组和电厂建成投入运行 10 10 特高压电网的发展目标特高压电网的发展目标各国发展特高压输电的目标有三个：v 大容量、远距离从发电中心（送端）向负荷中心（受端）输送电能。
v 超高压电网之间的强互联，形成坚强的互联电网，更有效地利用发电资源，提高互联的各个电网的可靠性和稳定性 v 在已有的、强大的超高压电网之上覆盖一个特高压输电网，把送端和受端之间大容量输电的主要任务从原来超高压输电转到特高压输电上来，以减少超高压输电的距离和网损，使整个电力系统能继续扩大覆盖范围 11 11 特高压电网在中国特高压电网在中国在中国已存在着特高压输电的需求，主要表现在如下几个方面： v第一条500kV超高压输电线路投运已有20余年，跨省区域电网已形成或正在形成500kV骨干电网v输电容量的要求越来越大，若继续采用500kV交流输电加500kV直流输电为主的点对点大容量输电，不但电网线损率增加，而且输电线路密度将增加，有些地区将很难选择合适的线路走廊和变电站站址同时500kV电网的短路电流水平将进一步增加 11 11 特高压电网在中国特高压电网在中国v2004年全国用电量是1981年的7.08倍，其间用电量年均增长8.88%，2000年至2004年用电量年均增长12%，峰电功率估计平均增长可达13。