第四章特高壓交直流輸電

與特高壓電氣設備第四章特高壓交直流輸電

與特高壓電氣設備電力工業(yè)起源于19世紀后期，世界上第一臺火力發(fā)電機組是1875年建于巴黎北火車站的直流發(fā)電機，用于照明供電。1879年，美國舊金山實驗電廠開始發(fā)電，這是世界上最早出售電力的電廠。而我國電力工業(yè)的發(fā)展幾乎和國際同步，我國也在1882年建成第一座發(fā)電廠。目前我們國家的電力技術無論是電壓等級、機組容量還是設備制造方面相對發(fā)達國家來說基本持平，甚至在某些技術領域，如特高壓與智能電網(wǎng)，還走在世界前列。

引言電力工業(yè)起源于19世紀后期，世界上第一臺火力發(fā)電機組是187引言2019年底我國裝機容量達7.9億千瓦，全年發(fā)電量達34268億kW·h，僅次于美國居世界第二位，成為世界電力生產(chǎn)和消費大國，但是人均裝機容量和人均用電量較世界平均水平都低。電力系統(tǒng)是一個知識密集型行業(yè)，科學技術在電力行業(yè)中的重要性就顯得尤為突出。目前電力系統(tǒng)正朝著大電網(wǎng)、特高壓、大機組、高自動化方向發(fā)展。國家電網(wǎng)公司制定了“一特四大”能源戰(zhàn)略，即特高壓電網(wǎng)、大煤電、大水電、大核電、大可再生能源基地。2009年5月21日，國家電網(wǎng)公司在“2009特高壓輸電技術國際會議”上提出了“建設堅強的智能電網(wǎng)”戰(zhàn)略舉措。

引言2019年底我國裝機容量達7.9億千瓦，全年發(fā)電量達34（一）開展特高壓電網(wǎng)建設的緊迫性

我國能源資源賦存和電力負荷分布極不均衡的狀況，西電東送，南北互供，全國聯(lián)網(wǎng)勢在必行。采用特高壓輸電有利于實現(xiàn)電力資源在較大范圍優(yōu)化配置，有利于節(jié)省線路走廊和節(jié)約土地資源，有利于節(jié)省電網(wǎng)建設投資和運行費用，有利于減少煤電對環(huán)境污染的影響。

特高壓交直流輸電（一）開展特高壓電網(wǎng)建設的緊迫性特高壓交直流輸電由于近年來我國電源超常發(fā)展，電網(wǎng)建設嚴重滯后，輸電能力不足，電網(wǎng)與電源發(fā)展不協(xié)調(diào)的矛盾十分突出。現(xiàn)有500千伏跨區(qū)同步互聯(lián)電網(wǎng)聯(lián)系薄弱，輸電能力嚴重不足，大電網(wǎng)的優(yōu)越性難以發(fā)揮。區(qū)域電網(wǎng)之間水火互濟和跨流域補償能力明顯不足?，F(xiàn)有電網(wǎng)難以滿足遠距離、大容量輸電的需要。由于近年來我國電源超常發(fā)展，電網(wǎng)建設嚴重滯后，輸電能力不（二）特高壓輸電的定義交流輸電電壓一般分高壓、超高壓和特高壓。國際上，高壓（HV）通常指35～220千伏電壓。超高壓（EHV）通常指330千伏及以上、1000千伏以下的電壓。特高壓（UHV）定義為1000千伏及以上電壓。高壓直流（HVDC）通常指的是±600千伏及以下的直流輸電電壓，±600千伏以上的電壓稱為特高壓直流（UHVDC）。就我國而言，交流高壓電網(wǎng)指的是110千伏和220千伏電網(wǎng)；超高壓電網(wǎng)指的是330千伏、500千伏和750千伏電網(wǎng)。特高壓電網(wǎng)指的是1000千伏電網(wǎng)；高壓直流指±500千伏及以下直流系統(tǒng)，特高壓直流指±800千伏直流系統(tǒng)。

特高壓交直流輸電6（二）特高壓輸電的定義特高壓交直流輸電6相鄰兩個電壓等級的級差如何確定？一般認為，超高壓電網(wǎng)更高一級電壓標稱值應高于現(xiàn)有電網(wǎng)最高電壓1倍及以上。這樣，輸電容量可提高4倍以上，不但能與現(xiàn)有電網(wǎng)電壓配合，而且為今后新的更高電壓的發(fā)展，留有合理的配合空間，做到簡化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，減少重復容量，便于潮流控制，減少線路損耗，有利于安全穩(wěn)定運行。能否采用750kV作為500kV電網(wǎng)的更高一級電壓等級？相鄰兩個電壓等級的級差如何確定？（三）特高壓輸電的特點1．輸送容量大一回1000千伏特高壓輸電線路的送電能力接近500萬千瓦，約為500千伏輸電線路（88.5）的五倍左右。

±800千伏直流特高壓(4kA)輸電能力可達到640萬千瓦，是±500千伏高壓直流(3kA)的2.1倍，是±620千伏高壓直流的1.7倍。

特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點

2．送電距離長

在輸送相同功率的情況下，1000千伏特高壓輸電線路的最遠送電距離約為500千伏線路的四倍。采用±800千伏直流輸電技術使得超遠距離的送電成為可能，經(jīng)濟輸電距離可以達到2500公里及以上。特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點3．線路損耗低在導線總截面、輸送容量均相同的情況下，1000千伏交流線路的電阻損耗是500千伏交流線路的四分之一。特高壓交直流輸電±800千伏直流線路的電阻損耗是±500千伏直流線路的39％，是±620千伏直流線路的60％。（三）特高壓輸電的特點特高壓交直流輸電±800千伏直流線路的（三）特高壓輸電的特點4．節(jié)約土地資源特高壓交流：同塔雙回和貓頭塔單回線路的走廊寬度分別為75米和81米，單位走廊輸送能力分別為13.3萬千瓦/米和6.2萬千瓦/米，約為同類型500千伏線路的三倍。特高壓交直流輸電特高壓直流：±800千伏、640萬千瓦直流輸電方案的線路走廊約76米，單位走廊寬度輸送容量為8.4萬千瓦/米，是±500千伏、300萬千瓦方案的1.29倍，±620千伏、380萬千瓦方案的1.37倍。（三）特高壓輸電的特點特高壓交直流輸電特高壓直流：±800千（三）特高壓輸電的特點5．工程投資省采用特高壓輸電技術，可以節(jié)省大量導線和鐵塔材料，從而降低建設成本。根據(jù)有關設計部門的計算，1000千伏交流輸電方案的單位輸送容量綜合造價約為500千伏輸電方案的73％，節(jié)省工程投資效益顯著。另外，采用特高壓輸電可減少線路回數(shù)及設備數(shù)量，有利于提高供電可靠性，降低運行費用。特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點6．聯(lián)網(wǎng)能力強通過交流特高壓同步聯(lián)網(wǎng)，大幅度縮短電網(wǎng)間的電氣距離，加強電氣聯(lián)系，提高穩(wěn)定水平，充分發(fā)揮大電網(wǎng)互聯(lián)的水火互濟、錯峰、跨流域互補、減少系統(tǒng)裝機備用容量等各種聯(lián)網(wǎng)效益。利用特高壓聯(lián)網(wǎng)，增強網(wǎng)間功率交換能力，可以在更大范圍內(nèi)優(yōu)化能源資源配置方式，有利于改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，分層分區(qū)布局，從根本上解決短路電流超標等問題。特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點

特高壓電網(wǎng)具備長距離、大容量和低損耗的送電能力，代表著當今輸電技術的最高水平，是符合我國國情的輸電方式和未來電網(wǎng)的發(fā)展方向。特高壓交直流輸電特高壓交直流輸電輸電線路的II形等值電路輸電線路的II形等值電路第四章特高壓交直流輸電與特高壓電氣設備課件分裂導線的直徑從0.8m到1.2m，同時保持子導線數(shù)和相間距離不變，輸電線輸電能力增加10%左右；子導線數(shù)從6增加到12，同時保持分裂導線直徑和相間距離不變，輸電能力可增加5%左右;相間距離從25m減少到15m，其他保持不變，輸電能力可增加12%以上。總體來看，調(diào)整分裂導線3個參數(shù)在合理的范圍，輸電能力可增加大約25%。分裂導線的直徑從0.8m到1.2m，同時保持子導線數(shù)和相間電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定性分為靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定

靜態(tài)穩(wěn)定指的是電力系統(tǒng)受到小的干擾后，不發(fā)生非同期性的失步，自動恢復到起始運行狀態(tài)的能力。暫態(tài)穩(wěn)定指的是電力系統(tǒng)受到大的干擾后，各發(fā)電機保持同步運行并過渡到新的平衡狀態(tài)或恢復到原來穩(wěn)定運行狀態(tài)的能力，通常指第一或第二振蕩周期不失步。動態(tài)穩(wěn)定指的是電力系統(tǒng)受到小的或大的干擾后，不發(fā)生振幅不斷增大的振蕩而失步。電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定性分為靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定電壓穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)在給定的運行條件下，遭受擾動后，系統(tǒng)中所有母線電壓能繼續(xù)保持在可接受的水平的能力。電壓不穩(wěn)定的主要原因是電力系統(tǒng)在擾動過程，增加負荷或改變運行條件時不能滿足無功功率的需要。核心問題是輸電電網(wǎng)在傳輸有功功率和無功功率時，在線路電抗上要產(chǎn)生電壓降落。電壓穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)在給定的運行條件下，遭受擾動后，系統(tǒng)中所擾動可分為：（1）大干擾電壓穩(wěn)定是指系統(tǒng)大擾動，如系統(tǒng)故障、發(fā)電機跳閘或輸電線路斷開等事故后系統(tǒng)對電壓的控制能力。這種能力是由系統(tǒng)負荷特性、連續(xù)與離散控制和保護的相互作用決定的。（2）小干擾電壓穩(wěn)定是指系統(tǒng)的負荷逐漸增長變化時系統(tǒng)控制電壓的能力。這種形式的電壓穩(wěn)定性是由負荷特性、連續(xù)作用的控制及給定瞬間的離散控制作用決定的。擾動可分為：雙回特高壓輸電線路將發(fā)電中心或送端系統(tǒng)的電力輸送到遠方的負荷中心。穩(wěn)定性要求：（1）當一回輸電線路發(fā)生可能出現(xiàn)的嚴重故障，主要是靠近輸電線路送端發(fā)生三相短路時，繼電保護和斷路器正常動作，跳開故障線路，切除故障，電力系統(tǒng)應能保持暫態(tài)穩(wěn)定。（2）故障線路跳開、切除故障后，剩下的一回線路能保持原雙回線路的輸送功率在靜態(tài)穩(wěn)定極限范圍內(nèi)，有一定靜態(tài)穩(wěn)定裕度，短時內(nèi)保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，保證電力系統(tǒng)運行人員在故障后重新調(diào)整電力系統(tǒng)潮流，使電力系統(tǒng)各輸電線路有接近正常運行的靜態(tài)穩(wěn)定裕度。（3）故障線路跳開、切除故障后，剩下的一回線路保持原雙回線路的輸送功率在小干擾電壓穩(wěn)定極限范圍內(nèi)，并留有一定的穩(wěn)定裕度。（4）在電力系統(tǒng)大方式運行條件下，特高壓輸電受端系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生單臺大機組突然跳閘，根據(jù)故障后的潮流分布，特高壓輸電線路對于可能增加的功率輸送，應留有短時的靜態(tài)穩(wěn)定裕度和電壓穩(wěn)定所需的短時有功和無功輸送裕度確保受端電壓在穩(wěn)定裕度范圍內(nèi)。雙回特高壓輸電線路將發(fā)電中心或送端系統(tǒng)的電力輸送到遠方的負荷穩(wěn)定限制要求：（1）靜態(tài)穩(wěn)定裕度應達到30%~35%，包括送、受端系統(tǒng)等值阻抗在內(nèi)的等效的兩端電勢的功角相應地為44o~40o。（2）特高壓輸電線路兩端電壓降落應保持在5%左右。穩(wěn)定限制要求：特高壓輸電的經(jīng)濟性兩種比較方法：一種是按相同的可靠性指標，比較它們的一次投資成本；一種是比較它們的壽命周期成本。一回1100kV特高壓輸電線路的輸電能力可達到500kV常規(guī)輸電線路輸電能力的4倍以上。在輸送相同功率情況下，1100kV線路功率損耗約為500kV線路的1/16左右。特高壓輸電的經(jīng)濟性兩種比較方法：一種是按相同的可靠性指標，可靠性可靠性主要設備成本主要設備成本輸電成本輸電成本4.3特高壓電網(wǎng)的過電壓及其防護特高壓變電站高壓配電裝置的直擊雷保護（1）特高壓變電站采用敝開式高壓配電裝置(AIS)、敞開式電氣設備時，可直接在特高壓變電站構(gòu)架上安裝避雷針或避雷線作為直擊雷保護裝置。（2）特高壓變電站采用半封閉組合電器(HGIS)或全封閉組合電器(GIS),則其GIS部分的引入、引出套管尚需有直擊雷保護裝置保護。而GIS本身僅將其外殼接至變電站接地網(wǎng)即可。4.3特高壓電網(wǎng)的過電壓及其防護特高壓變電站高壓配電裝置特高壓變電站電氣設備的雷電侵入波過電壓保護在變電站內(nèi)適當位置安裝金屬氧化物避雷器(MOA)。由于限制線路上操作過電壓的要求，在變電站線路斷路器的線路側(cè)必然安裝有MOA，變壓器回路也要求安裝MOA。特高壓變電站電氣設備的雷電侵入波過電壓保護特高壓內(nèi)部過電壓限值暫定值(1)工頻過電壓:限制在1.3p.u.以下，在個別情況下線路側(cè)可短時(持續(xù)時間不大于0.3s)允許在1.4p.u.以下。(2)相對地統(tǒng)計操作過電壓(出現(xiàn)概率為2%的操作過電壓)：對于變電站、開關站設備應限制在1.6p.u.以下。對于長線路的線路桿塔部分限制在1.7p.u.以下。(3)相間統(tǒng)計操作過電壓：對于變電站、開關站設備應限制在2.6p.u.以下。對于長線路的線路桿塔部分限制在2.8p.u.以下。其中:1.0p.u.=1100kV(峰值)。特高壓內(nèi)部過電壓限值暫定值特高壓線路自身的容性無功大、輸送的功率大，加之我國單段特高壓線路比較長影響工頻過電壓主要有下列幾個因素：（1）空載長線路的電容效應及系統(tǒng)阻抗的影響。（2）線路甩負荷效應。（3）線路單相接地故障的影響。（4）甩負荷后發(fā)電機轉(zhuǎn)速的增加及自動電壓調(diào)節(jié)器(AVR)和調(diào)速器的影響。特高壓線路自身的容性無功大、輸送的功率大，加之我國單段特高壓限制工頻過電壓可考慮采取以下措施（1）使用高壓并聯(lián)電抗器補償特高壓線路充電電容（2）考慮使用可調(diào)節(jié)或可控高抗（3）使用良導體地線(或光纖復合架空地線OPGW)（4）使用線路兩端聯(lián)動跳閘或過電壓繼電保護（5）使用金屬氧化物避雷器限制短時高幅值工頻過電壓（6）選擇合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運行方式以降低工頻過電壓限制工頻過電壓可考慮采取以下措施特高壓系統(tǒng)主要考慮三種類型操作過電壓：合閘(包括單相重合閘)、分閘和接地短路過電壓。接地短路在正常相產(chǎn)生的過電壓，主要靠線路兩端MOA限制。1000kV輸電線路合閘和分閘過電壓，以期將其限制到1.6～1.7p.u.水平之下。特高壓系統(tǒng)主要考慮三種類型操作過電壓：合閘(包括單相重合閘)限制合閘和分閘過電壓主要措施：（1）金屬氧化物避雷器(MOA)（2）斷路器合閘電阻限制合閘過電壓。（3）考慮使用控制斷路器合閘相角方法降低合閘過電壓。（4）考慮使用斷路器分閘電阻限制甩負荷分閘過電壓的可行性。（5）選擇適當?shù)倪\行方式以降低操作過電壓。限制合閘和分閘過電壓主要措施：特高壓電網(wǎng)絕緣的分類（1）特高壓架空輸電線路絕緣的分類空氣：導線對桿塔之間的空氣間隙，導線之間的空氣間隙，檔距中間導線對地的空氣間隙，檔距中間導線對地面上運輸工具或傳動機械間的空氣間隙。絕緣子：高機械強度、防污閃、提高過電壓耐受能力和降低無線電干擾等。（2）特高壓變電站絕緣的分類敝開式高壓配電裝置(AIS)：空氣，絕緣子半封閉組合電器(HGIS)或全封閉組合電器(GIS)：六氟化硫(SF6)氣體，內(nèi)部合成絕緣子，引入引出套管特高壓電網(wǎng)絕緣的分類確定合理的絕緣配合原則，即用合理的成本獲得適當?shù)目煽啃运?，是確定電氣設備絕緣水平至為重要的前提。確定合理的絕緣配合原則，即用合理的成本獲得適當?shù)目煽啃运?，第四章特高壓交直流輸電與特高壓電氣設備課件第四章特高壓交直流輸電與特高壓電氣設備課件第四章特高壓交直流輸電與特高壓電氣設備課件第四章特高壓交直流輸電

與特高壓電氣設備第四章特高壓交直流輸電

與特高壓電氣設備電力工業(yè)起源于19世紀后期，世界上第一臺火力發(fā)電機組是1875年建于巴黎北火車站的直流發(fā)電機，用于照明供電。1879年，美國舊金山實驗電廠開始發(fā)電，這是世界上最早出售電力的電廠。而我國電力工業(yè)的發(fā)展幾乎和國際同步，我國也在1882年建成第一座發(fā)電廠。目前我們國家的電力技術無論是電壓等級、機組容量還是設備制造方面相對發(fā)達國家來說基本持平，甚至在某些技術領域，如特高壓與智能電網(wǎng)，還走在世界前列。

引言電力工業(yè)起源于19世紀后期，世界上第一臺火力發(fā)電機組是187引言2019年底我國裝機容量達7.9億千瓦，全年發(fā)電量達34268億kW·h，僅次于美國居世界第二位，成為世界電力生產(chǎn)和消費大國，但是人均裝機容量和人均用電量較世界平均水平都低。電力系統(tǒng)是一個知識密集型行業(yè)，科學技術在電力行業(yè)中的重要性就顯得尤為突出。目前電力系統(tǒng)正朝著大電網(wǎng)、特高壓、大機組、高自動化方向發(fā)展。國家電網(wǎng)公司制定了“一特四大”能源戰(zhàn)略，即特高壓電網(wǎng)、大煤電、大水電、大核電、大可再生能源基地。2009年5月21日，國家電網(wǎng)公司在“2009特高壓輸電技術國際會議”上提出了“建設堅強的智能電網(wǎng)”戰(zhàn)略舉措。

引言2019年底我國裝機容量達7.9億千瓦，全年發(fā)電量達34（一）開展特高壓電網(wǎng)建設的緊迫性

我國能源資源賦存和電力負荷分布極不均衡的狀況，西電東送，南北互供，全國聯(lián)網(wǎng)勢在必行。采用特高壓輸電有利于實現(xiàn)電力資源在較大范圍優(yōu)化配置，有利于節(jié)省線路走廊和節(jié)約土地資源，有利于節(jié)省電網(wǎng)建設投資和運行費用，有利于減少煤電對環(huán)境污染的影響。

特高壓交直流輸電（一）開展特高壓電網(wǎng)建設的緊迫性特高壓交直流輸電由于近年來我國電源超常發(fā)展，電網(wǎng)建設嚴重滯后，輸電能力不足，電網(wǎng)與電源發(fā)展不協(xié)調(diào)的矛盾十分突出?，F(xiàn)有500千伏跨區(qū)同步互聯(lián)電網(wǎng)聯(lián)系薄弱，輸電能力嚴重不足，大電網(wǎng)的優(yōu)越性難以發(fā)揮。區(qū)域電網(wǎng)之間水火互濟和跨流域補償能力明顯不足?，F(xiàn)有電網(wǎng)難以滿足遠距離、大容量輸電的需要。由于近年來我國電源超常發(fā)展，電網(wǎng)建設嚴重滯后，輸電能力不（二）特高壓輸電的定義交流輸電電壓一般分高壓、超高壓和特高壓。國際上，高壓（HV）通常指35～220千伏電壓。超高壓（EHV）通常指330千伏及以上、1000千伏以下的電壓。特高壓（UHV）定義為1000千伏及以上電壓。高壓直流（HVDC）通常指的是±600千伏及以下的直流輸電電壓，±600千伏以上的電壓稱為特高壓直流（UHVDC）。就我國而言，交流高壓電網(wǎng)指的是110千伏和220千伏電網(wǎng)；超高壓電網(wǎng)指的是330千伏、500千伏和750千伏電網(wǎng)。特高壓電網(wǎng)指的是1000千伏電網(wǎng)；高壓直流指±500千伏及以下直流系統(tǒng)，特高壓直流指±800千伏直流系統(tǒng)。

特高壓交直流輸電44（二）特高壓輸電的定義特高壓交直流輸電6相鄰兩個電壓等級的級差如何確定？一般認為，超高壓電網(wǎng)更高一級電壓標稱值應高于現(xiàn)有電網(wǎng)最高電壓1倍及以上。這樣，輸電容量可提高4倍以上，不但能與現(xiàn)有電網(wǎng)電壓配合，而且為今后新的更高電壓的發(fā)展，留有合理的配合空間，做到簡化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，減少重復容量，便于潮流控制，減少線路損耗，有利于安全穩(wěn)定運行。能否采用750kV作為500kV電網(wǎng)的更高一級電壓等級？相鄰兩個電壓等級的級差如何確定？（三）特高壓輸電的特點1．輸送容量大一回1000千伏特高壓輸電線路的送電能力接近500萬千瓦，約為500千伏輸電線路（88.5）的五倍左右。

±800千伏直流特高壓(4kA)輸電能力可達到640萬千瓦，是±500千伏高壓直流(3kA)的2.1倍，是±620千伏高壓直流的1.7倍。

特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點

2．送電距離長

在輸送相同功率的情況下，1000千伏特高壓輸電線路的最遠送電距離約為500千伏線路的四倍。采用±800千伏直流輸電技術使得超遠距離的送電成為可能，經(jīng)濟輸電距離可以達到2500公里及以上。特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點3．線路損耗低在導線總截面、輸送容量均相同的情況下，1000千伏交流線路的電阻損耗是500千伏交流線路的四分之一。特高壓交直流輸電±800千伏直流線路的電阻損耗是±500千伏直流線路的39％，是±620千伏直流線路的60％。（三）特高壓輸電的特點特高壓交直流輸電±800千伏直流線路的（三）特高壓輸電的特點4．節(jié)約土地資源特高壓交流：同塔雙回和貓頭塔單回線路的走廊寬度分別為75米和81米，單位走廊輸送能力分別為13.3萬千瓦/米和6.2萬千瓦/米，約為同類型500千伏線路的三倍。特高壓交直流輸電特高壓直流：±800千伏、640萬千瓦直流輸電方案的線路走廊約76米，單位走廊寬度輸送容量為8.4萬千瓦/米，是±500千伏、300萬千瓦方案的1.29倍，±620千伏、380萬千瓦方案的1.37倍。（三）特高壓輸電的特點特高壓交直流輸電特高壓直流：±800千（三）特高壓輸電的特點5．工程投資省采用特高壓輸電技術，可以節(jié)省大量導線和鐵塔材料，從而降低建設成本。根據(jù)有關設計部門的計算，1000千伏交流輸電方案的單位輸送容量綜合造價約為500千伏輸電方案的73％，節(jié)省工程投資效益顯著。另外，采用特高壓輸電可減少線路回數(shù)及設備數(shù)量，有利于提高供電可靠性，降低運行費用。特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點6．聯(lián)網(wǎng)能力強通過交流特高壓同步聯(lián)網(wǎng)，大幅度縮短電網(wǎng)間的電氣距離，加強電氣聯(lián)系，提高穩(wěn)定水平，充分發(fā)揮大電網(wǎng)互聯(lián)的水火互濟、錯峰、跨流域互補、減少系統(tǒng)裝機備用容量等各種聯(lián)網(wǎng)效益。利用特高壓聯(lián)網(wǎng)，增強網(wǎng)間功率交換能力，可以在更大范圍內(nèi)優(yōu)化能源資源配置方式，有利于改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，分層分區(qū)布局，從根本上解決短路電流超標等問題。特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點特高壓交直流輸電（三）特高壓輸電的特點

特高壓電網(wǎng)具備長距離、大容量和低損耗的送電能力，代表著當今輸電技術的最高水平，是符合我國國情的輸電方式和未來電網(wǎng)的發(fā)展方向。特高壓交直流輸電特高壓交直流輸電輸電線路的II形等值電路輸電線路的II形等值電路第四章特高壓交直流輸電與特高壓電氣設備課件分裂導線的直徑從0.8m到1.2m，同時保持子導線數(shù)和相間距離不變，輸電線輸電能力增加10%左右；子導線數(shù)從6增加到12，同時保持分裂導線直徑和相間距離不變，輸電能力可增加5%左右;相間距離從25m減少到15m，其他保持不變，輸電能力可增加12%以上。總體來看，調(diào)整分裂導線3個參數(shù)在合理的范圍，輸電能力可增加大約25%。分裂導線的直徑從0.8m到1.2m，同時保持子導線數(shù)和相間電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定性分為靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定

靜態(tài)穩(wěn)定指的是電力系統(tǒng)受到小的干擾后，不發(fā)生非同期性的失步，自動恢復到起始運行狀態(tài)的能力。暫態(tài)穩(wěn)定指的是電力系統(tǒng)受到大的干擾后，各發(fā)電機保持同步運行并過渡到新的平衡狀態(tài)或恢復到原來穩(wěn)定運行狀態(tài)的能力，通常指第一或第二振蕩周期不失步。動態(tài)穩(wěn)定指的是電力系統(tǒng)受到小的或大的干擾后，不發(fā)生振幅不斷增大的振蕩而失步。電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定性分為靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定電壓穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)在給定的運行條件下，遭受擾動后，系統(tǒng)中所有母線電壓能繼續(xù)保持在可接受的水平的能力。電壓不穩(wěn)定的主要原因是電力系統(tǒng)在擾動過程，增加負荷或改變運行條件時不能滿足無功功率的需要。核心問題是輸電電網(wǎng)在傳輸有功功率和無功功率時，在線路電抗上要產(chǎn)生電壓降落。電壓穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)在給定的運行條件下，遭受擾動后，系統(tǒng)中所擾動可分為：（1）大干擾電壓穩(wěn)定是指系統(tǒng)大擾動，如系統(tǒng)故障、發(fā)電機跳閘或輸電線路斷開等事故后系統(tǒng)對電壓的控制能力。這種能力是由系統(tǒng)負荷特性、連續(xù)與離散控制和保護的相互作用決定的。（2）小干擾電壓穩(wěn)定是指系統(tǒng)的負荷逐漸增長變化時系統(tǒng)控制電壓的能力。這種形式的電壓穩(wěn)定性是由負荷特性、連續(xù)作用的控制及給定瞬間的離散控制作用決定的。擾動可分為：雙回特高壓輸電線路將發(fā)電中心或送端系統(tǒng)的電力輸送到遠方的負荷中心。穩(wěn)定性要求：（1）當一回輸電線路發(fā)生可能出現(xiàn)的嚴重故障，主要是靠近輸電線路送端發(fā)生三相短路時，繼電保護和斷路器正常動作，跳開故障線路，切除故障，電力系統(tǒng)應能保持暫態(tài)穩(wěn)定。（2）故障線路跳開、切除故障后，剩下的一回線路能保持原雙回線路的輸送功率在靜態(tài)穩(wěn)定極限范圍內(nèi)，有一定靜態(tài)穩(wěn)定裕度，短時內(nèi)保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，保證電力系統(tǒng)運行人員在故障后重新調(diào)整電力系統(tǒng)潮流，使電力系統(tǒng)各輸電線路有接近正常運行的靜態(tài)穩(wěn)定裕度。（3）故障線路跳開、切除故障后，剩下的一回線路保持原雙回線路的輸送功率在小干擾電壓穩(wěn)定極限范圍內(nèi)，并留有一定的穩(wěn)定裕度。（4）在電力系統(tǒng)大方式運行條件下，特高壓輸電受端系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生單臺大機組突然跳閘，根據(jù)故障后的潮流分布，特高壓輸電線路對于可能增加的功率輸送，應留有短時的靜態(tài)穩(wěn)定裕度和電壓穩(wěn)定所需的短時有功和無功輸送裕度確保受端電壓在穩(wěn)定裕度范圍內(nèi)。雙回特高壓輸電線路將發(fā)電中心或送端系統(tǒng)的電力輸送到遠方的負荷穩(wěn)定限制要求：（1）靜態(tài)穩(wěn)定裕度應達到30%~35%，包括送、受端系統(tǒng)等值阻抗在內(nèi)的等效的兩端電勢的功角相應地為44o~40o。（2）特高壓輸電線路兩端電壓降落應保持在5%左右。穩(wěn)定限制要求：特高壓輸電的經(jīng)濟性兩種比較方法：一種是按相同的可靠性指標，比較它們的一次投資成本；一種是比較它們的壽命周期成本。一回1100kV特高壓輸電線路的輸電能力可達到500kV常規(guī)輸電線路輸電能力的4倍以上。在輸送相同功率情況下，1100kV線路功率損耗約為500kV線路的1/16左右。特高壓輸電的經(jīng)濟性兩種比較方法：一種是按相同的可靠性指標，可靠性可靠性主要設備成本主要設備成本輸電成本輸電成本4.3特高壓電網(wǎng)的過電壓及其防護特高壓變電站高壓配電裝置的直擊雷保護（1）特高壓變電站采用敝開式高壓配電裝置(AIS)、敞開式電氣設備時，可直接在特高壓變電站構(gòu)架上安裝避雷針或避雷線作為直擊雷保護裝置。（2）特高壓變電站采用半封閉組合電器(HGIS)或全封閉組合電器(GIS),則其GIS部分的引入、引出套管尚需有直擊雷保護裝置保護。而GIS本身僅將其外殼接至變電站接地網(wǎng)即可。4.3特高壓電網(wǎng)的過電壓及其防護特高壓變電站高壓配電裝置特高壓變電站電氣設備的雷電侵入波過電壓保護在變電站內(nèi)適當位置安裝金屬氧化物避雷器(MOA)。由于限制線路上操作過電壓的要求，在變電站線路斷路器的線路側(cè)必然安裝有MOA，變壓器回路也要求安裝MOA。特高壓變電站電氣設備的雷電侵入波過電壓保護特高壓內(nèi)部過電壓限值暫定值(1)工頻過電壓:限制在1.3p.u.以下，在個別情況下線路側(cè)可短時(持續(xù)時間不大于0.3s)允許在1.4p.u.以下。(2)相對地統(tǒng)計操作過電壓(出現(xiàn)概率為2%的操作過電壓)：對于變電站、開關站設備應限制在1.6p.u.以下。對于長線路的線路桿塔部分