直流输电线路课件.ppt

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1、直流输电部分从1954年瑞典果特兰岛高压直流输电工程投入工业化运行以来，全世界投入运行的高压直流输电工程总数已超过100个，总容量超过70000MW。其中±(450~600)kV直流输电工程有20多个，包括我国的葛洲坝—南桥、天生桥—广东、三峡—常州、三峡—广东、贵州—广东1回、三峡—上海、贵州—广东2回等，总的输送容量超过18000MW，已成为世界直流输电第一大国。1-1直流输电的基本原理直流输电的基本原理如图1．1所示，它表示一个简单的直流输电系统。图1．1简单直流输电系统原理图设整流站CS1的直流输出电压为，逆变站CS2的直流输入电压为，则从图

2、1-1可知直流线路电流为：或直流线路和交流线路不同，它只输送有功功率，不输送无动功率。换流站CS1送到直流线路的功率和换流站CS2从直线路接受的功率分别为：两者之差，即为直流线路的损耗。1-2直流输电系统的分类由于目前各种类型的直流断路器都还处于研制阶段，致使直流输电系统还不能像交流系统二样构成各种复杂的网络，所以目前直流输电也大多是两端供电系统。该系统常见的接线类型如图1．2所示图1．2两端直流系统的接线方式一、单极线路方式1、单极线路方式是用一根架空导线或电缆线，以大地或海水作为返回线路组成的直流输电系统，如图1．2(a)所示，要注意接地电极的材

3、料之埋设方法和对地下埋设物的腐蚀以及对地下通讯线路、航海罗盘的影响等问题,通常用正极接地的方式较多。2、单极两线制方式(或称同极方式)，是将返回线路用一根导线代替的单极线路方式。单极两线单点接地是将导线任一根在一侧换流站进行单点接地，如图1．2(b)所示。这种方式避免了电流从地中或海水中流过，又把某一导线的电位箝位到零。其缺点是当负荷电流在流过导线时，要产生不小的电压降，所以仍要考虑适当的绝缘强度。这种方式大多用于无法采用大地或海水作为回路以及作为双极方式的过渡方案。二、双极线路方式双极线路方式有两根不同极性(即正、负极)的导线，可具有大地回路或中性

4、线回路，现分述如下：1．双极两线中性点两端接地方式这种方式如图1．2(c)所示，将整流站和逆变站的中性点均接地，双极对地电压分别为+V和-V。正常运行时，接地点之间没有电流通过。实际上，由于两侧变压器的阻抗和换流器控制角的不平衡，总有不平衡电流以大地作为回路流过。当一线路故障切除后，可以利用健全极和大地作为回路，维持单极运行方式。2．双极中性点单端接地方式这种运行方式在整流侧或逆变侧中性点单端接地，正常运行时和上述方式相同。但当二线故障时，就不可以继续运行了。3．双极中性线方式将双极两端的中性点用导线连接起来，就构成双极中性线方式，如图1．2(d)所

5、示。这种方式在整流侧或逆变侧任一端接地，当一极发生故障时，能用健全极继续输送功率，同时避免了利用大地或海水作为回路的缺点。这种方式由于增加了一根导线，在经济上将增加一定的投资。4．“背靠背”换流方式没有直流输电线路，而将整流站和逆变站建在一起的直流系统称为“背靠背’’换流站。这种方式适用于不同额定频率或者相同额定频率非同步运行的交流系统之间的互联。1-4直流输电的优缺点一、输送相同功率时，线路造价低二、线路有功损耗小三、适宜于海下输电四、没有系统的稳定问题五、能限制系统的短路电流六、调节速度快，运行可靠直流输电与交流输电相比，也有如下缺点：1．与交流

6、变电站相比，直流换流站的建设费用要高得多。2．换流装置要消耗大量的无功功率(详见其它资料)。3．换流装置是一个谐波源，在运行中要产生谐波，影响系统的运行，所以需在直流系统的交流侧和直流侧分别装设交流滤波器和直流滤波器，从而使直流输电的投资增大。4．换流装置几乎没有过载能力所以对直流系统的运行不利。5．由于目前高压直流断路器还处于研制阶段，所以阻碍了多端直流系统的发展。6．以大地作为回路的直流系统，运行时会对沿途的金属构件和管道有腐蚀作用；以海水作为回路时，会对航海导航仪表产生影响。根据以上优缺点，直流输电适用于以下场合：(1)远距离大功率输电。(2)

7、海底电缆送电。(3)不同频率或同频率非周期运行的交流系统之间的联络。(4)用地下电缆向大城市供电。(5)交流系统互联或配电网增容时，作为限制短路电流的措施之一。(6)配合新能源的输电。第4节特高压直流输电线路技术1前言特高压输电线路具有电压高、导线大、铁塔高、线路走廊宽、造价高等特点，其气象条件的确定原则、导线选型、绝缘配合及空气间隙、绝缘子串选犁、杆塔方案及荷载、基础、对地距离及交文跨越要求、电磁环境要求等主要技术原则、指标与500kV线路有很大差异。为此，需要确定800kV直流线路工程主要设计技术原则，指导特高压直流线路工程设计。有必要对导线选型

8、及分裂形式研究、绝缘配合研究、绝缘子串研究、对地及交叉跨越距离配合研究、杆塔方案及荷载研究、线路申磁环境影响