我国1000KV特高压交流输电线路 输电距离和损耗是多少?
1000kV特高压交流输电技术
中国电力网 2008年10月20日09:40 来源:www.chinapower.com.cn
电力系统和输电规模的扩大,世界高新技术的发展,推动了特高压输电技术的研究。从本世纪60年代开始,前苏联、美国、日本和意大利等国,先后进行基础性研究、实用技术研究和设备研制,已取得了突破性的研究成果,制造出成套的特高压输电设备。前苏联已建成额定电压1150kV(最高运行电压l200kV)的交流输电线路1900多公里并有900公里已经按设计电压运行;日本已建成额定电压l0OOkV(最高运行电压llOOkV)的同杆双回输电线路426公里。百万伏级交流线路单回的输送容量超过5000MW,且具有明显的经济效益和可靠性,作为中、远距离输电的基干线路,将在电网的建设和发展中起重要的作用。
特高压输电技术的复杂性以及它在电力系统中的作用,是现有电压等级无法相比的,因此无论是基础研究,还是实用技术研究,所投入的资金和人力比超高压要大得多,设备的研制也要困难得多。日本和前苏联的实践表明:特高压交流输电技术已基本成熟。交流特高压技术几乎没有难以克服的技术问题。从输变电设备制造技术上,前苏联已基本成熟,但技术水平相对落后;日本已经达到国际领先水平,并经历了长达5年的带电试验考核,目前变电设备处于分别载流和加压试验阶段,但输电线路一直降压运行。
随着经济的全球化趋势和科学技术的迅速发展,我国的电力系统也将面临着巨大的挑战和机遇。在未来的15~20年内我国的电力工业将保持快速发展的步伐,预计全国电力装机容量在2010年和2020年将分别达到780GW和1000GW。由于我国能源和负荷分布的特点,能源集中在西部和北部地区,而负荷又集中在东部和南部沿海地区,需要利用特高压进行远距离、大容量输送电力。为加速实现西电东送、南北互供和全国联网,从战略发展的高度,将首先在我国西南水电和西北火电基地的开发建设中出现我国的特高压输电电网。按自然传输功率计算,1条特高压线路的传输功率相当于4~5条500kV超高压线路的传输功率(约4000~5000MVA),这将节约宝贵的输电走廊和大大提升我国电力工业可持续发展的能力。我国在特高压领域已经开展一定科研及设备研制的基础工作,积累了一些经验。特高压输电技术包括设备研制、线路绝缘设计以及运行控制技术是在超高压输电尤其是500kV和750kV输电技术基础上发展起来的。然而,特高压输电系统的电压水平较高、线路产生的无功功率较大、短路电流非周期分量衰减缓慢,对特高压输电的设计和运行产生影响。
在我国特高压制造技术虽然具备一定的基础,但仍有一些技术尚需要解决。国际上特高压输变电技术基本掌握在少数几个国家手中,我国需要加大科研工作力度,努力掌握核心技术。另外一方面,近几年,随着我国750kV输电工程的建成,相对于特高压输电技术,应该说发展特高压设备制造能力及技术应该会更快一些。我国的电气设备制造水平和工艺随着750kV工程的上马,有了新的发展和进步,不少企业已具备制造特高压设备的技术条件和生产能力,只要工程需要,研制特高压输变电设备是可能的。预计2008年前后建成我国第一条1000kV特高压交流试验示范工程(晋东南——荆门),到2010年前后国家电网特高压骨干网架将初步形成,但国家电网特高压骨干网架建设是一个逐步完善的过程。
技术经济比较研究表明:在我国发展特高压交流输电是可行的。从技术的角度看,采用特高压输电技术是实现提高电网输电能力的主要手段之一,还能够取得减少占用输电走廊、改善电网结构等方面的优势;从经济方面的角度看,根据目前的研究成果,输送10GW水电条件下,与其它输电方式相比,特高压交流输电有竞争力的输电范围能够达到1000~1500公里。如果输送距离较短、输送容量较大,特高压交流的竞争优势更为明显。因此,特高压交流输电技术己较成熟,具备应用条件。
应用目标与原则:
(1)从技术和经济上来看,在我国长距离大容量输电中采用特高压交流输电是可行的。特高压交流输电技术将在未来国家电网骨干电网输电中发挥重要作用。
(2)应用特高压交流输电技术的目的是提高线路输电能力,降低输送每千瓦功率的成本和节省线路走廊。
(3)抓紧建设1000kV特高压交流输电示范工程,到2008年建成我国特高压交流输电示范工程(山西晋东南——湖北荆门),在取得经验后进行应用,到2010年国家电网特高压骨干网架将初步形成核心网架。
(4)研究1000kV交流特高压线路工频过电压、操作过电压及其控制措施技术。
(5)研究1000kV交流特高压线路系统运行技术,包括无功电压控制、安全稳定监测和控制、设备运行维护等等。
(6)因地制宜建设1000kV同塔单回或双回特高压交流输电线路。
(7)积极推进1000kV交流特高压输电系统串联补偿和并联补偿技术。
(8)研究1000kV交流特高压紧凑型输电技术。
(9)研究高海拔1000kV交流特高压输电技术。
(10)研究1000kV交流特高压输电应用新型材料、技术,包括:低噪声导线、高强度节能型金具、高强钢在杆塔中应用、钢管塔、环保型地基基础、直升飞机放线施工等等。
应用注意事项:
(1)从我国的国情出发,站在全国联网战略规划研究的高度(全局性、长远性、前瞻性),从提高输电能力、节省线路走廊等多方面进行技术经济比较,在应用特高压交流输电技术时做到安全可靠、经济合理。
(2)因地制宜学习国外大电网建设的经验。虽然在世界范围内,特高压输变电技术的储备是足够的,但取得的运行经验是初步的,还存在风险和困难,有些技术问题还需要进行深入的研究,特别要结合中国电网的实际情况,在吸取国外经验的基础上大胆创新,在下列方面要开展专门研究,例如:无功电压控制问题、过电压及潜供电流控制问题、特高压电网及下级电网协调发展问题、交/直流系统协调发展问题及安全稳定控制问题等等。
(3)研究应用于特高压输电系统的串补及可控串补技术,满足远距离、大容量、经济送电的需求。在我国特高压输电示范工程建设及实施过程中,这两种主要设备应加快研制开发及国产化的进程,满足未来电网长远发展需要。
(4)为实现建设国家特高压电网的战略目标,除了考虑不同输电方案的技术经济比较外,还应考虑特高压电网的特殊地位和作用,结合我国500kV发展的经验和教训,从长远角度去规划和建设国家特高压电网骨干网架,考虑特高压重要通道及联络线以及重要输变电设备在未来电网中的适应性问题,重要设备参数及性能能够适应未来电网的发展要求,才能最大限度满足电力市场化对电网的需求,从而实现最大范围内的资源优化配置。
我国特高压电网包括特高压交流输电和特高压直流输电两种形式,交流为1000kV;直流为±800kV。根据我国未来电力流向和负荷中心分布的特点以及特高压交流输电和特高压直流输电的特点,在我国特高压电网建设中,将以1000kV交流特高压输电为主形成国家特高压骨干网架,以实现各大区域电网的同步强联网;±800kV特高压直流输电,则主要用于远距离,中间无落点、无电压支持的大功率输电工程。
特高压电网的系统特性主要反映在技术特点、输电能力和稳定性三个方面。1000kV交流输电中间可落点,具有电网功能,输电容量大,覆盖范围广,节省输电线路走廊,有功功率损耗与输电功率的比值小;1000kV交流输电能力取决于各线路两端的短路容量比和输电线路距离,输电稳定性主要取决于运行点的功角大小。±800kV特高压直流输电中间不落点,可将大量电力直送大负荷中心,输电容量大、输电距离长、节省输电线路走廊,有功功率损耗与输送功率的比值大,其输电稳定性取决于受端电网的结构。
一、关键技术分析
1、特高压系统中的过电压
电力系统的过电压是指由于内部故障、开关操作或遭受雷击,而造成瞬时或持续时间较长的高于电网额定允许电压并可能导致电气装置损坏的电压升高。
我国特高压系统具有线路距离长、输送容量大;各地电网差异性大;部分特高压线路可能经过高海拔或重污秽地区等特点。这些都使得过电压问题成为特高压系统设计中的重要问题之一。表3-1为国外特高压系统的过电压水平情况。
目前我国尚无特高压过电压的标准,为了便于研究,经过反复计算和比较,并吸取其他国家的经验,初步建议下列的绝缘水平,作为进一步研究的参考和依据。
1)工频过电压:限制在1.3p.u.以下(持续时间≤5s),在个别情况下线路侧短时(持续时间≤0.35s)允许在1.4p.u.以下。
2)相对地统计操作过电压(出现概率为2的操作过电压):对于变电站、开关站设备应限制在1.6p.u以下。对于长线路的线路杆塔部分限制在1.7p.u以下。
3)相间统计操作过电压:对于变电站、开关站设备应限制在2.6p.u以下。对于长线路的线路杆塔部分限制在2.8p.u以下。
输电线路的功率损耗与输电电流的平方成正比,与线路电阻成正比。在输送相同功率的情况下,1000kV输电线路的线路电流约为500kV输电线路的1/2,其电阻约为500kV线路的25%。因此,1000kV特高压输电线路单位长度的功率损耗约为500kV超高压输电的1/16。
扩展资料
输电能力
输电线路的传输能力与输电电压的平方成正比,与线路阻抗成反比。一般来说,1100kV输电线路的输电能力为500kV输电能力的4倍以上,但产生的容性无功也为500kV输电线路的4.4倍及以上。
因此,特高压输电线路的输送功率较小时,送、受端系统的电压将升高。为抑制特高压线路的工频过电压,需要在线路两端并联电抗器以补偿线路产生的容性无功。
线路特性
特高压输电线路单位长度的电抗和电阻一般分别为500kV输电线路的85%和25%左右,但其单位长度的电纳可为500kV线路的1.2倍。
稳定性
特高压输电线路的输电能力很大程度上是由电力系统稳定性决定的。对于中、长距离输电(300km及以上),特高压输电线路的输电能力主要受功角稳定的限制(包括静态稳定、动态稳定和暂态稳定);
对于中、短距离输电(80~300km),则主要受电压稳定性的限制;对于短距离输电(80km以下),主要受热稳定极限的限制。
参考资料:百度百科-特高压交流输电技术
特
网指的是以1000KV输电网为骨干网架,超高压输电网和高压输电网以及特
、
和配电网构成的分层、分区、结构清晰的现代化大电网。其内容包括了特
网的系统特性和经济性,特高压交、直流输电的系统特性。技术的角度,对特
网内部过电压及其限制措施,特高压电网雷电过电压与防雷保护,特高压电网的绝缘与绝缘配合,特高压架空输电线路导线、金具与杆塔,特高压变电站与特高压电气设备等。
特高压技术
2006年08月19日晋东南——南阳——荆门交流特高压试验示范工程在山西奠基,这是我国首条特高压电网。由此我国电网发展方式翻开了新篇章,以特高压为重点、各级电网协调发展的“大戏”拉开了序幕。那么我国为何要发展特高压电网呢? 我国是个一次能源和电力负荷分布不均衡的国家。西部能源丰富,全国三分之二以上的可开发水能资源分布在四川、西藏、云南,煤炭资源三分之二以上分布在山西、陕西和内蒙古西部;东部经济发达,全国三分之二以上的电力负荷集中在京广铁路以东地区。西部能源基地与东部负荷中心距离在500公里至2000公里左右。 “然而,现有超高压输电技术无法满足未来电力增长的需要。必须加快电网发展和技术创新,通过更高电压等级电网的建设带动电力工业的结构优化、科学发展,满足经济社会的持续快速发展。”国家电网公司总经理刘振亚说。 特高压电网,是指1000千伏交流和正负800千伏直流输电网络,具有远距离、大容量、低损耗输送电力和节约土地资源等特点。 中国电机工程学会理事长陆延昌用数字说明了特高压电网的优势:1000千伏特高压交流输电线路输送功率约为500千伏线路的4至5倍;正负800千伏直流特高压输电能力是正负500千伏线路的两倍多。 同时,特高压交流线路在输送相同功率的情况下,可将最远送电距离延长3倍,而损耗只有500千伏线路的25%至40%。输送同样的功率,采用1000千伏线路输电与采用500千伏的线路相比,可节省60%的土地资源。 交流特高压试验示范工程将于2008年建成投运。中国工程院专家组认为,工程正式运行后,将成为我国能源输送的一条重要通道,有利于实现华北和华中电网的电力调剂,具有良好的应用前景。 据悉,“十一五”期间,特高压交流输变电工程建设线路将达4200公里,变电容量3900万千伏安;国家还将相继开工建设向家坝和溪洛渡
到华东和华中的正负800千伏特高压直流工程。 到2020年前后,国家电网特高压骨干网架基本形成,国家电网跨区输送容量将超过2亿千瓦,占全国总装机容量的20%以上。届时,从周边国家向中国远距离、大容量跨国输电将成为可能。 对于特高压电网的经济性,专家分析:到2020年,通过特高压可以减少装机容量约2000万千瓦,节约电源建设投资约823亿元;北电南送的火电容量可以达到5500万千瓦,同各区域电网单独运行相比,年燃煤成本约降低240亿元。
同直流特高压相比
交流特高压输电在经济性、环保性方面是最差的
(1) 交特高压输电建设成本最高且没有经济实用的输电距离。
从图1中可以清晰的得出如下规律:
a、交流输电的单价成本不论电压高低均随着输电距离的增加而增加;反之,直流输电的单价成本不论电压高低均随输电距离的增加而减小。
远距离、大容量的交流特高压输电工程单位成本约为直流特高压输电工程的3.7~4.7倍。换句话说,远距离、大容量的直流特高压输电系统是一个技术先进、高效率的输电系统,其效率约为远距离、大容量的交流特高压输电系统的3.7~4.7倍。
b、图1中500千超高压交流与±500千伏超高压直流输电的单价成本变化趋势线在大约600公里处相交,该点称为交、直流输电的经济临界输送距离。这标志着输电距离在600公里以内,采用500千伏超高压交流输电比较经济;而超过600公里釆用超高压直流输电比较经济,而且愈远愈经济。
c、比较图1中交、直流特高压建设单位成本的变化趋势来看,无论输电距离多少,交流特高压的建设成本永远高于特高压直流;在可能的应用输电距离范围内,交流特高压建设成本也远高于±500千伏超高压直流输电;在500千伏超高压交流输电的适用范围(800公里~900公里)内,交流特高压建设成本也远高于500千伏超高压交流输电。这就验证了交流特高压输电在任何条件下都没有经济适用的输电距离,
近距离不如500千伏超高压交流,中长距离不如±500千伏或±660千伏超高压直流,长远距离不如±800千伏特高压直流。
晋东南-南阳-荆门交流特高压试验示范工程验证了1000千伏特高压交流输电系统相对于其他输电系统方案在经济上是最差的,更无市场竞争力。
输电距离就是电源点和负荷点的设计线路长度。
电压损耗是根据线路距离 功率因数 导线参数 等计算出来的,好像是不能超过5%
我国的电压等级有哪些
目前我国常用的电压等级:220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV,1000KV。电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。通常将35kV及35kV以上的电压线路称为送电线路。 10kV及其以下的电压线路称为配电线路。将额定1kV以上电压称为“高电压”,额定电压在...
超高压和特高压是怎么区分的
24、40.5、72.5、126、252、363、550、800、1100kV。高压开关设备上的电压指额定电压,而对应的电网的标称电压为3、6、10、20、35、66、110、220、330、500、750、1000kV。高压开关设备上的额定电压习惯细分为中压(3.6~72.5kV)、高压(126~252kV)、超高压(363~800kV)、特高压(1100kV)。
输电电压等级划分标准
电压等级划分标准如下:1. 安全电压:通常不超过36V。2. 低压:分为220V和380V。3. 高压:10KV至220KV。4. 超高压:330KV至750KV。5. 特高压:1000KV交流,以及±800KV直流以上。中国最高的交流电压等级为1000kV,于2008年12月30日投入使用,连接长治和荆门。目前,正在建设的输电线路包括向家坝至...
我国输电线路有哪几个电压等级?
10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV和1000kV电力系统由发电厂、输电线路、变电所、配电线路和用电设备组成,35kV以上的线路称为送电线路。城市电网电压等级的配置根据负荷增长和区域特性,可能需要调整,例如采用新的电压等级序列,逐步过渡到更高的中压配电电压,以确保供电的可靠性和适应性。
中国有几条特高压电网,中国有几条特高压电网知识
特高压交流线路分别是:(1)、1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程、(2)、1000千伏淮南-浙北-上海交流特高压输变电工程、(3)、浙北-福州1000千伏特高压交流输变电工程、(4)、淮南-南京-上海1000千伏交流特高压输变电工程、(5)、锡盟-山东1000kV特高压交流输电工程、(6)、蒙西—天津...
电压等级划分标准
电压等级划分标准如下:安全电压通常36V以下;低压又分220V和380V;高压10KV-220KV;超高压330KV-750KV;特高压1000KV交流、800KV直流以上。电力系统及电力设备的额定电压级别系列。额定电压是电力系统及电力设备规定的正常电压,即与电力系统及电力设备某些运行特性有关的标称电压。电力系统各点的实际运行...
1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程的简介
从2004年底开始前期工作以来,我国仅用四年时间,建成了目前世界上运行电压最高、技术水平最先进、我国拥有自主知识产权的交流输电工程,标志着我国在远距离、大容量、低损耗的特高压输电核心技术和设备国产化上取得重大突破,是我国能源基础研究和建设领域取得的世界级重大创新成果,是世界电力发展史上的重要...
特高压输电技术原理
高压输电是通过发电厂用变压器将发电机输出的电压升压后传输的一种方式。在相同输电功率的情况下,电压越高电流就越小,这样高压输电就能减少输电时的电流从而降低因电流产生的热损耗和远距离输电的材料成本。根据这个原理衍生而来的特高压电网则是以1000kV输电网为骨干网架,利用超高压输电网和高压输电网...
1000KV以上特高电压输电有什么特点?起点和终点分别在?
1000kV特高压交流输电技术 中国电力网 2008年10月20日09:40 来源:www.chinapower.com.cn 电力系统和输电规模的扩大,世界高新技术的发展,推动了特高压输电技术的研究。从本世纪60年代开始,前苏联、美国、日本和意大利等国,先后进行基础性研究、实用技术研究和设备研制,已取得了突破性的研究成果,...
国家标准电压
目前我国常用的电压等级:220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV,1000KV。电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。通常将35kV以上的电压线路称为送电线路。35kV及其以下的电压线路称为配电线路。将额定1kV以上电压称为“高电压”,额定电压在1kV以下...
邰冯安达:[答案] 1、C 2、C
淮阳县15083292243: 我国1000KV特高压交流输电线路 输电距离和损耗是多少? - ?
邰冯安达: 输电线路的功率损耗与输电电流的平方成正比,与线路电阻成正比.在输送相同功率的情况下,1000kV输电线路的线路电流约为500kV输电线路的1/2,其电阻约为500kV线路的25%.因此,1000kV特高压输电线路单位长度的功率损耗约为500...
淮阳县15083292243: 特高压交流输电线路中1000kv指的是相电压还是相电压?是最大值还是有效值? - ?
邰冯安达: 1000kV为系统标称电压,线电压,有效值 绝缘子上是相电压,绝缘子处线电压除根3 变电站那边的绝缘子就是1100kV(系统最高电压)除跟3,这有效值,要再乘根2就是峰值to hudaotongbd,没有中性线不是还有大地嘛
淮阳县15083292243: 特高压电网的特点 - ?
邰冯安达: 我国特高压电网包括特高压交流输电和特高压直流输电两种形式,交流为1000kV;直流为±800kV.根据我国未来电力流向和负荷中心分布的特点以及特高压交流输电和特高压直流输电的特点,在我国特高压电网建设中,将以1000kV交流特高压...
淮阳县15083292243: 我国输电线路有哪几个电压等级? - ?
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淮阳县15083292243: 晋东南--南阳--荆门1000千伏高压交流输电示范工程,是我国第一条特高压交流输变电工程,具有大容量、低损耗的特点,可实现输送功率500万千瓦.正常输... - ?
邰冯安达:[答案] 5000 2.5*108 正常输电时线路中的电流I===5000A, 输电线路上损耗的电功率P损=I2R=(5000A)2*10Ω=2.5*108W. 故答案为:5000;2.5*108.
淮阳县15083292243: 特高压输电线路的电压极限是多大?目前,我国,国内特高压输电线路最高电压是多少kv?我记得1000KV以上就算特高压了,但好像在哪听过有50万千伏的... - ?
邰冯安达:[答案] 特高压是指交流1000千伏及以上和直流正负800千伏及以上的电压等级;首个国内最高电压等级特高压交流示范工程,是我国自主研发、设计和建设的具有自主知识产权的1000千伏交流输变电工程——晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程,...
淮阳县15083292243: 中国有几条特高压电网,中国有几条特高压电网知识 - ?
邰冯安达: 目前已建和在建的应当有8条特高压交流线路和14条特高压直流线路.特高压交流线路分别是:(1)、1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程、(2)、1000千伏淮南-浙北-上海交流特高压输变电工程、(3)、浙北-福州1000千伏特高...
淮阳县15083292243: 高压输电线的电压可达1000千伏= - -----伏 - ?
邰冯安达: 对呀,给你看一个新闻吧:皖电东送淮南—上海1000千伏特高压交流输电线路工程是我国特高压骨干网架之一,是我国第一条同塔双回1000千伏特高压交流输电线路工程.华联监理承担该线路的长江大跨越工程段监理任务.国家电网公司要在此工程中完成双回交流特高压项目的多项试验工作,并致力将此工程打造成1000kV特高压交流输电线路工程示范项目.
淮阳县15083292243: 安全电压等级是怎么划分的 - ?
邰冯安达: 安全电压等级的划分方法: 习惯上称10KV以下线路百为配电线路,35KV、60KV线路为输电线路,110KV、220KV线路为高压线路,330KV以上线路称为超高压线路.把60KV以下电网称为地域电网,度110KV、220KV电网称为区域电网,...