【正文】 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 特高壓輸電線路的研究設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 特高壓輸電線路發(fā)展的背景與前景 1 國(guó)內(nèi)外特高壓研究和應(yīng)用的現(xiàn)狀 1 特高壓電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo) 2 特高壓輸電技術(shù)的應(yīng)用范圍及經(jīng)濟(jì)性分析。 2 當(dāng)前發(fā)展特高壓需要注意的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題 3 設(shè)計(jì)的任務(wù)和論文完成的主要工作 5 設(shè)計(jì)的任務(wù) 5 設(shè)計(jì)的主要工作 5第2章 導(dǎo)線最小對(duì)地距離的選取原則 6 國(guó)外導(dǎo)線最小對(duì)地距離的選取原則 6 國(guó)內(nèi)導(dǎo)線最小對(duì)地距離的選取原則 7 小結(jié) 8第3章 架空導(dǎo)線發(fā)生最大弛度的氣象條件確定 10 判斷輸電線路最大馳度的方法 10 直接比較法 10 比載法 12 溫度法 15 應(yīng)力法 16 不同氣象條件下不同檔距時(shí)的最大弧垂和最大電場(chǎng)比較 19第4章 1OOOkV級(jí)交流特高壓輸電線下工頻電場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型 23 23 交流特高壓輸電線下空間電場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型 23 單位長(zhǎng)度導(dǎo)線上等效電荷的計(jì)算 24 計(jì)算由相架空線路產(chǎn)生的空間電場(chǎng) 25第5章 滿足地面電場(chǎng)限值的導(dǎo)線最小對(duì)地距離 29 交流特高壓輸電線路的基本模型 29 同塔單回路 29 同塔雙回路 31 確定交流特高壓輸電線路的導(dǎo)線最小對(duì)地距離 32第6章 影響導(dǎo)線最小對(duì)地距離取值的主要因素 34 特高壓線路運(yùn)行電壓的影響 34 相間距離的影響 36 分裂導(dǎo)線結(jié)構(gòu)尺寸的影響 39 導(dǎo)體布置形式的影響 40 雙回路相序布置方式的影響對(duì)于交流特高壓同塔雙回線路 41第7章 結(jié)論 42致 謝 4545第1章 緒論 特高壓輸電線路發(fā)展的背景與前景 國(guó)內(nèi)外特高壓研究和應(yīng)用的現(xiàn)狀特高壓交流電網(wǎng)具有長(zhǎng)距離、大容量和低損耗的送電能力,是適應(yīng)未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)的輸電方式。在世界上，美、蘇、日、意等國(guó)于60 年代開始研究1000—1200kV 特高壓交流輸電技術(shù)，建設(shè)了試驗(yàn)室及1km 長(zhǎng)的試驗(yàn)線路。前蘇聯(lián)在1981—1994年共建成1150kV 輸電線路2364km，其中埃基巴斯圖茲—科克切塔夫—庫(kù)斯坦奈線路長(zhǎng)900km，于1985 年開始按1150kV 設(shè)計(jì)電壓運(yùn)行，前蘇聯(lián)解體后，輸電容量大幅度減少，降壓為 500kV 運(yùn)行。日本東京電網(wǎng)在建設(shè)由福島和柏崎刈羽的核電站向東京地區(qū)供電時(shí)，因輸電走廊布置困難，限制500kV 短路電流，經(jīng)詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析論證后決定采用1000kV 電壓等級(jí)的特高壓交流輸電方式，建設(shè)（福島）南磐城—新今市—西群馬（長(zhǎng)239km）、柏崎刈羽—西群馬（110km）、西群馬—東京東山黎（138km）等三條1000kV 同桿并架雙回路輸電線路向東京電網(wǎng)送電，并與電廠投產(chǎn)初期已建成的多回500kV 線路并列運(yùn)行。60 年代意大利規(guī)劃在南部建設(shè)大容量核電站向北部負(fù)荷中心地區(qū)供電，后又由于各種原因而停止建設(shè)。70 年代美國(guó)也曾規(guī)劃建設(shè)特高壓輸電線路，但因復(fù)合增長(zhǎng)較慢因而暫時(shí)停止了特高壓輸電技術(shù)的試驗(yàn)研究工。20 世紀(jì)80年代我國(guó)開始對(duì)特高壓輸電技術(shù)的研究。在2004年國(guó)家電網(wǎng)公司曾明確提出了以1000 kV交流和177。800 kV直流特高壓電網(wǎng)建設(shè)作為國(guó)家“堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)”的核心內(nèi)容的戰(zhàn)略目標(biāo)。圍繞這一目標(biāo)，我國(guó)以國(guó)家電網(wǎng)公司為龍頭的研究隊(duì)伍，充分借鑒國(guó)內(nèi)外已有研究成果，分別以“晉東南—南陽(yáng)—荊門”和“四川向家壩—上海奉賢”的交直流輸電線路示范性工程為重要內(nèi)容，全面系統(tǒng)地開展了特高壓關(guān)鍵技術(shù)研究，取得了多項(xiàng)重大突破，建立了目前世界上實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ψ顝?qiáng)、技術(shù)水平最高的特高壓實(shí)驗(yàn)研究體系，并研究形成了一系列特高壓技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其中特高壓1100kV 電壓被國(guó)際電工委員會(huì)和國(guó)際大電網(wǎng)組織推薦為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)電壓。目前，我國(guó)的特高壓交流輸電技術(shù)及其應(yīng)用已處于世界先進(jìn)水。 特高壓電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo) (1)大容量、遠(yuǎn)距離從發(fā)電中心向負(fù)荷中心輸送電能。 (2)超高壓電網(wǎng)之間的強(qiáng)互聯(lián)，形成堅(jiān)強(qiáng)的互聯(lián)電網(wǎng)，目的是更有效的利用整個(gè)電網(wǎng)內(nèi)各種可以利用的發(fā)電資源，提高互聯(lián)的各個(gè)電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性。 (3)在已有的、強(qiáng)大的超高壓電網(wǎng)之上覆蓋一個(gè)特高壓輸電網(wǎng)，目的是把送端和受端之間大容量輸電的主要任務(wù)從原來(lái)超高壓輸電轉(zhuǎn)到特高壓輸電上來(lái)，以減少超高壓輸電的距離和網(wǎng)損，使整個(gè)電力系統(tǒng)能繼續(xù)擴(kuò)大覆蓋范圍，并更經(jīng)濟(jì)、更可靠運(yùn)行。 特高壓輸電技術(shù)的應(yīng)用范圍及經(jīng)濟(jì)性分析。由上述分析可見(jiàn)，采用特高壓交流輸電方式主要是為了滿足電網(wǎng)發(fā)展大容量中、長(zhǎng)距輸電工程的需要，并可解決輸電走廊布置困難、短路容量受限等問(wèn)題，其適應(yīng)范圍包括：特高壓輸電相比于超高壓輸電，在增加輸電距離、發(fā)揮聯(lián)網(wǎng)效益、節(jié)省工程投資、提高電價(jià)競(jìng)爭(zhēng)力等方面具有顯著的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性。這主要表現(xiàn)在：（1）在沿線有降壓供電需要的大容量遠(yuǎn)距離輸電時(shí)可以進(jìn)行更長(zhǎng)距離的輸電，如前蘇聯(lián)的哈薩克斯坦—?dú)W洲輸電工程。從技術(shù)上講，500kV 超高壓交流輸電受到系統(tǒng)穩(wěn)定性的限制，輸電距離一般不超過(guò)1000km，經(jīng)濟(jì)輸送距離為300～500km，而1000kV 交流輸電距離可以達(dá)到1000～2000km。輸送功率相同的情況下，1000kV 交流特高壓線路的最遠(yuǎn)送電距離可以達(dá)到500kV超高壓線路經(jīng)濟(jì)距離的4 倍，800kV 直流輸電技術(shù)的經(jīng)濟(jì)輸電距離可達(dá)到2500km 及以上。（2）用作兩大電網(wǎng)間的大容量聯(lián)網(wǎng)輸電干線，能夠發(fā)揮巨大的聯(lián)網(wǎng)效益?？捎糜谟秒娒芗?、輸電走廊布置困難的500kV電網(wǎng)的中距離大容量輸電，同時(shí)改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，如日本東京電網(wǎng)；在我國(guó)，以華中電網(wǎng)為例，該電網(wǎng)水電比例較高，約占40％，華北電網(wǎng)火電比例則達(dá)97％。通過(guò)交流特高壓聯(lián)合運(yùn)行，一是可以消納華中富余的水電，最大限度地減少棄水；二是能夠取得華北向華中輸送煤電的效益；三是能夠獲得更大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)效益，主要是減少裝機(jī)的容量效益。（3）節(jié)省工程投資。據(jù)測(cè)算，在輸送同容量條件下，特高壓交流輸電與超高壓輸電相比，節(jié)約導(dǎo)線材料約一半，節(jié)省鐵塔用材約2/3，1000kV 交流輸電的單位輸送容量綜合造價(jià)約為500kV 超高壓的73％；800 千伏直流輸電的單位輸送容量綜合造價(jià)約為500kV 超高壓直流的72％。（4）特高壓工程具有電價(jià)競(jìng)爭(zhēng)力。從全國(guó)范圍來(lái)看，各負(fù)荷中心地區(qū)無(wú)論是通過(guò)特高壓交流電網(wǎng)從晉、陜、蒙、寧煤電基地購(gòu)電，還是通過(guò)特高壓直流工程從水電基地或呼盟煤電基地購(gòu)電，都比從本地購(gòu)電更為便宜。 當(dāng)前發(fā)展特高壓需要注意的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題 (1) 要積極制定特高壓輸電技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)研究開發(fā)計(jì)劃，特別要注意特高壓輸電技術(shù)的基礎(chǔ)研發(fā)工作。基礎(chǔ)研究是特高壓輸電的基礎(chǔ)，必須高度重視，一方面要加大人力財(cái)力物力的投入，另外還要加強(qiáng)人才的培養(yǎng)，還要從制度上確保基礎(chǔ)研究的積極性和可持續(xù)性。 (2) 要注意過(guò)電壓和絕緣配合。在特高壓輸電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，將承受故障沖擊、操作沖擊、雷電沖擊等引起的過(guò)電壓。因此，通過(guò)對(duì)過(guò)電壓與絕緣配合進(jìn)行研究，選擇正確和經(jīng)濟(jì)的方式降低設(shè)備的過(guò)電壓水平和絕緣水平，對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行是十分重要的。另外，操作波特性對(duì)特高壓設(shè)備尺寸、造價(jià)影響較大，若出現(xiàn)飽和效應(yīng)更會(huì)非線性增加尺寸，使造價(jià)過(guò)高，因此要盡量避免這種情況。 (3) 加大輸電線周圍電磁環(huán)境的研究。輸電線路對(duì)人體及動(dòng)植物能夠造成影響的主要電氣現(xiàn)象是電場(chǎng)效應(yīng)，而國(guó)內(nèi)外大量試驗(yàn)表明，此種效應(yīng)只有當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到50kV/m 以上時(shí)，才能顯露出來(lái)。事實(shí)上。無(wú)論是500kV 線路或是特高壓線路走廊內(nèi)的地面電場(chǎng)強(qiáng)度要比引起動(dòng)植物反應(yīng)的場(chǎng)強(qiáng)低得多。地面場(chǎng)強(qiáng)主要靠控制導(dǎo)線對(duì)地高度來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般地，將特高壓線路地面場(chǎng)強(qiáng)控制在10～12kV/m 以下時(shí)，人們是可以接受的。在1000kV 交流特高壓輸電線路電磁環(huán)境問(wèn)題方面，其主要涉及到工頻磁場(chǎng)、工頻電場(chǎng)、無(wú)線電干擾和可聽(tīng)噪聲等幾個(gè)方面，雖然已經(jīng)有部分研究成果應(yīng)用于晉東南、南陽(yáng)、荊門試驗(yàn)示范工程，但是對(duì)于降低可聽(tīng)噪聲、減小電暈損耗以及無(wú)線電干擾的措施尚需進(jìn)一步研究。在特高壓輸電線路和變電站方面，采用合理的相導(dǎo)線結(jié)構(gòu)和布置方式，