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特高压交直流输电与特高压电气设备培训知识1. 特高压交直流输电简介特高压交直流输电是指采用特高压输电技术，通过直流或交流方式进行电力传输的一种方式。
与传统的输电方式相比，特高压交直流输电具有输电损耗小、输电距离远、占地面积小等优势，被广泛应用于电力传输领域。
特高压交直流输电的实现离不开特高压电气设备的支持与配合。
2. 特高压电气设备概述特高压电气设备是指用于特高压输电系统中的各种电气设备，包括变压器、断路器、隔离开关、母线、电缆等。
这些设备在特高压输电系统中发挥着重要的作用，保障电力传输的稳定性、安全性和可靠性。
2.1 变压器特高压变压器是特高压输电系统中的核心设备之一。
它起到将输电线路上的电能进行变压和调节的作用，实现电能的高效传输和分配。
特高压变压器具有额定电压高、容量大、工作稳定等特点，是特高压输电系统中不可或缺的设备。
2.2 断路器和隔离开关特高压断路器和隔离开关是特高压输电线路中的重要保护装置。
断路器主要用于短路故障的处理，隔离开关则用于将线路切断，以便进行维护和检修工作。
特高压断路器和隔离开关的设计和制造要求严格，能够在高电压、大电流环境下工作，确保系统的安全运行。
2.3 母线和电缆特高压输电系统中的母线和电缆用于将变电站产生的电能输送到各个负载点。
母线是一种金属导体，承担着电能传输的任务；电缆则是一种绝缘导体，用于将电能从母线输送到负载点。
特高压输电系统中的母线和电缆需要具备良好的导电性能和绝缘性能，以保证电能的传输效果和质量。
3. 特高压交直流输电技术培训为了提高特高压交直流输电技术的应用水平，必须进行相关的培训工作，在电力行业中培养专业人才。
特高压交直流输电技术培训主要包括以下几个方面的知识和技能：3.1 特高压交直流输电基础知识特高压交直流输电基础知识包括特高压输电系统的工作原理、输电线路的结构和组成、特高压电气设备的分类和功能等内容。
学员需要了解特高压交直流输电的基本概念和原理，掌握特高压电气设备的基本知识。
中国特高压输电技术的介绍。
中国特高压输电技术是指运用直流输电技术，使用特定的设备和技术，将电力从远距离、大功率传输到需要的地区，实现能源的高效利用，降低输电损耗。
中国特高压输电技术的起源可以追溯到1980 年代初期。
当时，中国的电力需求快速增长，但电力供应网络却很脆弱。
为了解决这个问题，中国开始进行研究和开发特高压输电技术，以提高能源的传输效率和可靠性。
中国特高压输电技术的主要特点包括：
1. 直流输电技术：与传统的交流输电技术相比，直流输电技术在电线损耗、输电距离和电力质量等方面具有明显优势。
因此，中国特高压输电技术采用了直流输电技术。
2. 高电压电流：特高压输电技术是指输电电压大于800 千伏的输电技术。
由于输电大电流、高电压，需要特别耐久、高强度的输电杆。
中国特高压输电杆采用高端钢材和先进的生产技术，保证了输电线路的稳定性和耐久性。
3. 高效输电：中国特高压输电技术能够在远距离、大功率传输时最大限度地降低损耗，同时能够有效地控制电力质量，并能够实现无功补偿和自动控制等功能，提高电力的利用效率。
4. 环保节能：相比传统的火力发电等能源开采方式，特高压输电技术能够将电力资源更加充分地利用，降低了能源消耗和环境污染，实现了可持续发展。
5. 安全可靠：中国特高压输电技术采用了多重保护机制和安全控制措施，确保了输电线路的安全可靠和主动控制。
总之，中国特高压输电技术是一项具有战略意义的技术，为国家的能源保障和经济发展作出了重要贡献。
通过持续的技术创新和升级，特高压输电技术将继续为中国和全球能源领域的发展做出重要贡献。
特高压直流输电技术及其应用一、概述特高压直流输电技术是一种高效能、低损耗、远距离长输、抗干扰能力强且可靠性高的电力输电技术。
特高压直流输电技术的应用不仅可以改善电网的无功角，提高稳定性，而且还可以优化电网的结构布局，提高电能利用率。
二、技术原理特高压直流输电技术是利用电力电子器件对交流电进行整流、变换、滤波处理后，形成直流电，再通过输电线路对直流电进行传输的一项新技术。
特高压直流输电系统主要由换流站、高压直流输电线路和终端换流站等组成。
电源通过换流站的交流侧接入，变为直流电后经过高压直流输电线路输送到接收站，再通过终端换流站变为交流电接入电网。
三、优点1. 低损耗：采用直流输电可避免交流输电过程中会产生的电抗、电流互感等损失。
2. 远距离高效能输电：直流输电线路作为可替代交流输电的新型电网架构，其输送长度远高于交流输电，可在远距离长距离输送电力。
3. 抗干扰能力强：特高压直流输电技术在功率变化、相位跳跃、短时间过载、负载波动以及输电线路受到外来干扰等情况下仍能保证良好的电能传输和供应。
4. 可靠性高：通过对换流站、输电线路、终端换流站等设备进行可靠性设计，并采取智能化技术，可确保特高压直流输电系统的稳定性和安全性。
四、应用1. 遥远地区电力输送：特高压直流输电技术能够长距离超远距离输送电力，为遥远地区的电力需求提供解决方案，并充分利用负载率，实现对电力资源的优化利用。
2. 解决电网瓶颈问题：特高压直流输电技术具有抗干扰能力强和输电长度远的特点，可以有效解决传统交流输电在电网瓶颈问题上的限制。
3. 可再生能源输送：随着可再生能源发电技术的不断发展，特高压直流输电技术可以用于传输风力发电、太阳能发电等可再生能源的电力。
4. 铝、铜资源集中地输电：利用特高压直流输电技术，可以将铝、铜等原材料在世界范围内集中输电，进一步实现资源优化布局。
五、发展前景特高压直流输电技术是未来电力送输的主要方向。
作为一项领先的电力技术，其优越的性能和可靠性，将推动电力输送的新型模式。
特高压直流输电理论绪论一·直流输电的发展概况世界上最早的直流输电是用直流发电机直接向直流负荷供电。
1882年，法国物理学家德普勒用装设在米斯巴赫煤矿中的直流发电机，以1,5~2.0kv电压，沿着57km 的电报线路，把电力送到在慕尼黑举办的国际展览会伤，完成了有史以来的第一次直流输电试验。
1912年采用直流发电机串联的方法，将直流输电的电压，功率和距离分别提高到125kv,20mw和225km。
由于直流电源和负荷均采用串联方法，运行方式复杂，可靠性差，因此直流输电在当时没有得到进一步的发展。
随着三相交流发电机，感应电动机和变压器的迅速发展，直流输电很快被交流输电所取代。
直到20世纪50年代大功率汞弧阀的问世。
直流输电技术才真正在工程中得到应用。
直流输电独特的优点：利用其迅速而精确地调节能力可以提高与之并联的交流线路的稳定性和传输容量，将其作为大区电网件的联络线能迅速提高互联系统运行的可靠性和灵活性等。
电网的发展目标：百万伏级交流和±800KV级直流系统构成的特高压电网的发展目标二．特高压直流输电关键技术1，在1400~1500Km的距离输送大量的电力，从经济和环境等角度考虑，高于±660kv的特高压直流是优选的输电方式。
2.±800kv直流输电系统的设计，建设和运行在技术上是完全可行的，但应开展一些工程研究以进一步优化系统的性能和经济指标。
3.基于目前的技术及可预见的发展，±1000kv的高压直流输电系统在理论上是可行的，但必须进行大量的研究开发工作。
4.目前看来，发展±1200kv直流输电系统是不切合实际的，即便将来通过大量深入细致的研究工作会有更好的设计，但仍然需有重大技术突破，才有可能进行较为经济的设计，，前景难以预测。
对±800kv高压直流输电工程关键技术问题的研究已经取得了一系列重大突破：1，特高压直流输电电压等级的研究。
近年来，随着能源互联网的不断发展，±800千伏特高压直流输电技术备受关注。
本文将从深度和广度两个方面，全面评估这一技术，并撰写一篇有价值的文章，以便读者更加深入地理解这一主题。
一、技术原理1.1 ±800千伏特高压直流输电的基本概念在电力输电领域，直流输电和交流输电各有优势和劣势。
直流输电具有输电损耗小、输电距离远等优点，因此被广泛应用于大距离、大功率的电力输送。
而±800千伏特高压直流输电技术，作为直流输电的一种重要形式，其基本原理在于通过将正负极之间的电压差维持在±800千伏，实现远距离、大容量的电力输送。
1.2 输电线路的构成和特点在±800千伏特高压直流输电技术中，输电线路是其核心组成部分。
该技术的输电线路通常由直流电源、换流站、传输线路、换流站和接收端设备组成。
其中，直流电源部分包括换流变压器、滤波器等设备，而传输线路则采用高压直流输电线路，这些设备共同构成了±800千伏特高压直流输电系统。
二、技术应用2.1 ±800千伏特高压直流输电在国内外的应用目前，±800千伏特高压直流输电技术已经在国内外得到了广泛应用。
在我国，±800千伏特高压直流输电已经在西北等地区实现了大规模的应用，为区域间的大容量输电提供了有效的技术支持；在国际上，类似的技术也被广泛应用于远距离、大容量的国际输电项目中，为全球能源互联网建设提供了有力的技术支撑。
2.2 技术的优势和挑战在实际应用中，±800千伏特高压直流输电技术具有诸多优势，如输电损耗小、占地面积少、造价低等，但同时也面临着技术难度大、设备成本高等挑战。
在实际应用中需要充分权衡其优势和挑战，以实现最佳的技术应用效果。
三、个人观点±800千伏特高压直流输电技术作为直流输电的一种重要形式，其在能源互联网建设中具有重要意义。
我认为，随着我国能源互联网的不断发展，±800千伏特高压直流输电技术将在未来得到更加广泛的应用，并为我国电力系统的高效、安全运行做出更大的贡献。
高压直流输电技术在特高压输电中的应用随着电力需求的不断增长以及可再生能源的快速发展，特高压输电技术越来越成为解决能源传输难题的重要手段。
而其中，高压直流输电技术则因其具有较大的输电功率、较远的传输距离和较小的损耗等优势而备受关注。
本文将探讨高压直流输电技术在特高压输电中的应用。
一、高压直流输电技术的基本原理高压直流（High Voltage Direct Current，简称HVDC）输电技术是指利用直流电流进行能量传输的一种输电方式。
与交流输电相比，HVDC技术具有以下优势：首先，HVDC输电系统中的直流电流不会遭受交流电损耗，因此损耗相对较小；其次，HVDC可以实现双向输电，即使在电站出现故障时，也能够将电流倒送回电网，从而保证电力稳定供应；此外，HVDC技术还可以通过增加输电电压，实现长距离的电力传输。
在HVDC输电系统中，主要包括换流站、输电线路和换流器等关键设备。
换流站起到将交流电能转换为直流电能的作用，同时它还能够将直流电能反向转换为交流电能，从而实现电力的双向传输。
输电线路则用于传输直流电能，其中直流电压达到极高水平，这就是所谓的特高压输电。
二、高压直流输电技术在特高压输电中的应用案例1. 青藏特高压直流工程青藏特高压直流工程是我国电力系统中的一项旗舰工程，该工程采用特高压直流输电技术，将青海、甘肃、宁夏等内陆地区的清洁能源输送到东海沿线的江苏、上海等发电集中地区。
该工程的特点是输电距离较长，同时输电功率也相对较大。
通过采用HVDC技术，青藏特高压直流工程在输电损耗上实现了较大的节约，并极大提升了电力系统的可靠性。
2. 某国特高压直流示范工程某国特高压直流示范工程是该国电力系统中的一项重要工程，该工程采用特高压直流输电技术，连接该国东北地区的火力发电厂与南方地区的大型工业城市。
该工程采用了高压直流输电技术，将大量电力从东北输送到南方，有效缓解了南方电力供应压力。
同时，该工程还采用了光伏发电技术，使得该国的可再生能源得以更好地利用。
±800千伏特高压直流输电原理
一、直流输电系统
直流输电系统是特高压直流输电的核心组成部分，主要由换流站、输电线路和控制系统等组成。
二、换流站设备
换流站设备是直流输电系统的关键设备，包括换流变压器、换流阀、直流滤波器、无功补偿装置等。
换流阀是换流站的核心设备，通过控制换流阀的开通和关断，可以实现直流电和交流电的转换。
三、输电线路
特高压直流输电的输电线路采用架空线路或电缆线路，具有传输距离远、输送容量大、电压等级高、输电效率高等优点。
四、控制系统
控制系统是直流输电系统的核心，它包括调节器、保护装置、测量装置等。
控制系统通过对输电线路的电压、电流等参数进行监测和控制，保证输电系统的稳定运行。
五、电力电子技术
特高压直流输电采用了大量的电力电子技术，包括脉宽调制技术、同步开关技术等。
这些技术的应用可以实现电力的高效传输和系统的稳定控制。
六、电磁环境
特高压直流输电的电磁环境影响较小，因为其采用直流输电方式,没有交流输电的谐波和无功功率等问题。
但是，在换流过程中会产生
一定的电磁噪声，需要采取措施进行降噪处理。
七、经济效益
特高压直流输电具有传输距离远、输送容量大等优点，可以大幅度降低电力传输的成本，提高能源利用效率。
同时，特高压直流输电还可以实现不同地区之间的电力互济，提高电力系统的整体效益。
特高压直流输电的技术随着国民经济的持续、高速增长，电力需求日益旺盛，电力工业的发展速度加快。
2004年新增发电装机容量50 5GW，全国发电总装机容量达到440GW；2005年新增发电装机容量约70GW，全国发电总装机容量突破500GW；预计到2010年、2020年，全国发电总装机容量将分别达到700GW和1200GW。
新增电力装机有很大数量在西部大水电基地和北部的火电基地。
这些集中的大电站群装机容量大，距离负荷中心远。
如金沙江的溪洛渡、向家坝水电厂，总装机容量达到18.6GW，计划送电到距电厂1000～2000km的华中、华东地区；云南的水电有约20GW容量要送到1500km外的广东；筹划中的陕西、山西、宁夏、内蒙古的大火电基地将送电到华北、华中和华东的负荷中心，距离近的约1000km，远的超过2000km。
在这种背景下，要求输电工程具有更高的输电能力和输电效率，实现安全可靠、经济合理的大容量、远距离送电。
特高压直流输电是满足这种要求的关键技术之一。
1 特高压直流输电的技术特点特高压直流输电的电压等级概念与交流输电不一样。
对于交流输电来说，一般将220kV 及以下的电压等级称为高压，330～750kV的称为超高压,1000kV及以上的称为特高压。
直流输电则稍有不同，±100kV以上的统称为高压；±500kV和±600kV仍称为高压，一般不称为超高压；而超过±600kV的则称为特高压。
对于单项直流输电工程而言，通常根据其送电容量、送电距离等因素进行技术、经济方面的综合比较，对工程进行个性化设计而确定相应的直流电压等级。
我国对特高压直流输电的电压等级进行研究和论证时，考虑到我国对直流输电技术的研发水平和直流设备的研制能力，认为确定一个特高压直流电压水平是必要的，并把±800kV确定为我国特高压直流输电的标称电压。
这有利于我国特高压直流输电技术和设备制造的标准化、规范化、系列化开发，有利于进行我国特高压直流输电工程的规划、设计、实施和管理。
特高压直流输电技术不仅具有高压直流输电技术的所有特点，而且能将直流输电技术的优点更加充分发挥。
直流输电的优点和特点主要有［1］：①输送容量大。
现在世界上已建成多项送电3GW的高压直流输电工程。
②送电距离远。
世界上已有输送距离达1700km的高压直流输电工程。
我国的葛南（葛洲坝—上海南桥）直流输电工程输送距离为1052km，天广（天生桥—广东）、三常（三峡—常州）、三广（三峡—广东）、贵广（贵州—广东）等直流输电工程输送距离都接近1000km。
③输送功率的大小和方向可以快速控制和调节。
④直流输电的接入不会增加原有电力系统的短路电流容量，也不受系统稳定极限的限制。
⑤直流输电可以充分利用线路走廊资源，其线路走廊宽度约为交流输电线路的一半，且送电容量大，单位走廊宽度的送电功率约为交流的4倍。
如直流±500kV线路走廊宽度约为30m，送电容量达3GW；而交流500kV线路走廊宽度为55m，送电容量却只有1GW。
⑥直流电缆线路不受交流电缆线路那样的电容电流困扰，没有磁感应损耗和介质损耗，基本上只有芯线电阻损耗，绝缘水平相对较低。
⑦直流输电工程的一个极发生故障时，另一个极能继续运行，并通过发挥过负荷能力，可保持输送功率或减少输送功率的损失。
⑧直流系统本身配有调制功能，可以根据系统的要求做出反应，对机电振荡产生阻尼，阻尼低频振荡，提高电力系统暂态稳定水平。
⑨能够通过换流站配置的无功功率控制进行系统的交流电压调节。
⑩大电网之间通过直流输电互联（如背靠背方式），2个电网之间不会互相干扰和影响，必要时可以迅速进行功率交换。
特高压直流输电的特点：①电压高，高达±800kV。
对与电压有关的设备，如高压端（±800kV）的换流变压器及其套管、穿墙套管、避雷器等研发提出了高要求；对承受±800kV 的外绝缘，如支持瓷柱、线路绝缘子等需要进行新的研发。
②送电容量大。
规划的特高压直流输电工程的送电容量高达5GW和6.4GW，相应的直流额定电流将达到3125A和4000A。
③送电距离长，长达1500km，甚至超过2000km。
2 特高压直流输电面临的技术挑战特高压直流输电面临的技术挑战主要有［2］：（1）设备制造难度大。
±800kV特高压直流输电中换流变压器、换流变压器套管、穿墙套管、换流阀等特高压直流输电设备的设计制造难度加大。
（2）设备外绝缘要求高。
随着电压等级的提高，设备外绝缘能否到达要求令人担心。
特高压对线路绝缘子的绝缘要求很高，绝缘子在特高压情况下受直流积污效应的影响所能承受的电压与绝缘距离的关系较常规电压变化很大，可能存在拐点，即当电压达到一数值时，绝缘子长度的增加，所能承受的电压变化很小。
换流站的开关场的外绝缘也要采取特殊办法。
采用合成绝缘材料代替瓷和玻璃是一个解决问题的办法。
设备所要求的空气净距更大。
另外由于我国特高压直流输电工程经过西部高海拔地区，还必须考虑高海拔对外绝缘的影响。
（3）换流站主接线的基本结构复杂。
±800kV特高压直流输电换流阀采用双12脉冲阀串接，晶闸管的数量大大增加。
换流变压器台数增加，一个换流站需要24台变压器，运行方式复杂，控制保护的要求高，设备布置难度大。
（4）电磁环境的要求更高。
电磁环境主要涉及可听噪声、无线电干扰、地面场强等方面。
（5）接地极入地的电流更大。
±800kV特高压直流输电单极运行时接地极入地的电流达3125A或4000A，如此大的入地电流会对周围环境造成很大的影响。
如对周围金属的腐蚀；对附近中性点接地变压器产生直流偏磁，引起变压器非正常发热、噪声增大；造成附近地面电位场强增加，对人畜造成威胁。
（6）极闭锁故障对电力系统的冲击。
因为特高压直流输电输电容量大，单极故障或双极故障将造成受电端系统供电容量的严重不足，这会对电力系统造成很大的冲击，如果交流系统不能承受，将造成电网崩溃，引起灾难性后果，因此对受电端交流系统提出了较高的要求。
3 特高压直流输电的应用前景特高压直流输电有利于实施“西电东送”战略，将应用于大型水电厂群、大型火电基地的电力外送，送电距离一般都在1000km以上。
我国拟建设的第一个特高压直流输电工程是云广（云南—广东）±800kV直流输电工程，以便将云南的电力外送。
云南的小湾水电厂装机4.2GW，附近的金安桥水电厂装机2.4GW。
云广直流工程为适应这2座水电站的电力外送，计划于2009年单极投运，2010年双极投运。
工程额定电压为±800kV，额定容量为5GW，额定电流为3125A，送电距离为1500km。
为了将金沙江的溪洛渡、向家坝水电厂的电力外送，规划了3回±800kV直流输电工程，其中1回送华中，距离约为1000km；其余2回送华东，每回输送容量为6.2～6.4GW，送电距离约2000km。
还有规划中的±800kV直流输电工程，将实现糯扎渡水电厂至广东、锦屏水电厂至江苏苏州、乌东德水电厂至福建泉州、白鹤滩水电厂至湖北东部等电力输送［3］。
大型火电基地用±800kV直流输电工程实现电力外送的项目有：内蒙古东部呼盟火电基地至东北沈阳、至华北、至山东，宁夏火电基地至华东，新疆哈密火电基地至华中等。
这些±800kV直流输电工程的送电容量规划为6.2～6.4GW，输电距离都超过1000km，有的甚至超过2000km。
世界上，印度和南非也有发展特高压直流输电的设想。
印度规划中的东北部至南部的±800kV直流输电工程的送电距离约为2000km，规划送电容量为6GW。
南非设想将刚果的水电用直流输电方式输送到南非，送电距离长达3000km，计划输送功率为3GW，电压等级为±750kV或±800kV。
4 特高压直流输电技术的应用研究4.1 特高压直流输电的基本参数直流电压、直流功率、直流电流、线路长度是直流输电工程的基本参数。
其中，直流功率W、直流电流I和直流电压U满足公式W=UI的关系。
基于提高送电容量、优化损耗和技术经济比较的综合考虑，我国的特高压直流电压等级定为±800kV。
额定电压是绝缘水平、环境影响（如电晕、电磁干扰和噪声等）、设备制造、工程设计、工程投资，以及工程建设难度的决定性因素。
直流额定功率的选择在考虑送电要求的前提下，要考虑直流系统当发生单极和双极闭锁故障时交流系统的稳定极限。
如果存在问题，要么减少直流输送功率，要么加强交流系统。
在额定电压下，直流电流的大小由直流功率决定，但也与晶闸管阀片通流能力有关。
直流功率选择5GW，直流电流为3125A，可以使用在±500kV、送电3GW直流工程中使用的直径为125mm（简称5in）阀片；直流功率选择为6.4GW，直流电流达到4000A，则需要开发直径为150mm（简称6in）的阀片。
输电线路长度是决定直流电压选择的关键因素之一。
输送距离越长（尤其是1500km以上），特高压直流输电在技术经济指标比较中的优势越明显，选择特高压直流输电方式越有必要。
4.2 换流站的主接线确定特高压直流输电换流站的主接线，首先要研究换流器的结构。
换流器结构可供选择的方案有4种：（1）方案1。
每极单12脉冲阀组结构(见图1)。
与±500kV通用结构相同，结构简单、设备少、占地面积小。
但由于换流变压器的质量、尺寸过大，运输到现场较困难。
图1 单12脉冲阀组结构图（2）方案2。
每极2组12脉冲阀组串接(见图2)。
结构较复杂、设备多，换流变压器的数量加倍。
但换流变压器的质量和尺寸能满足运输要求，当一个阀组出现故障时只须将其旁路，其他阀组照样可正常运行，提高了可用率（需配旁路开关）。
图2 双12脉冲阀组串接结构图（3）方案3。
每极12脉冲阀组并联(见图3)。
可以减少单阀组通流能力，但结构复杂、设备多，换流阀和平波电抗器的数量是单阀组的2倍。
图3 双12脉冲阀组并联结构图（4）方案4。
一端采用每极双阀组结构，另一端采用每极单阀组结构，以适应不同的运输条件，并发挥各自的优势。
从我国目前特高压直流输电工程的情况分析，方案2是优先选择方案有条件的工程可采用方案4。
当换流器采用每极2组12脉冲阀组串接（或称双12脉冲阀组串接）结构时，可以有不同的双12脉冲阀组组合形式，如（±400kV）+（±400kV）；（±500kV）+（±300kV）；（±600kV）+（±200kV）。
不同的组合形式对主设备的要求和运行方式有所不同，要综合各方面因素进行比较和优化选择。
4.3 换流站的主设备(1) 换流变压器。
