特高壓交直流電網

從2005年開始，國家電網公司開始大規模開展特高壓輸電技術的研究。經過八年多的努力，我國的特高壓電網建設取得了巨大的成就，為總結梳理中國特高壓電網建設的科技成就和創新實踐，作者決定編寫《特高壓交直流電網》。編寫本書的目的在於：①普及特高壓輸電知識，宣傳特高壓輸電的優越性，解決各界對特高壓電網的疑惑；②總結和宣傳公司近年來在特高壓電網建設方面的創新成果，積澱和傳承特高壓輸電技術，為後續工程建設提供保障；③提出我國“三華”特高壓同步電網的構建設想和論證分析，以獲得國家及各級政府對特高壓電網建設的理解與支持。

《特高壓交直流電網》從電網發展的歷程、現狀和趨勢入手，指出電網在現代能源供應體系中發揮着不可替代的作用，建設以特高壓電網為骨幹網架的堅強智能電網是解決能源和電力發展深層次矛盾的治本之策，是滿足各類大型能源基地和新能源大規模發展的迫切需要。本書首先詳細分析了特高壓電網發展的歷程，論述了交直流輸電的技術特點及特高壓交直流輸電系統的優勢；然後在此基礎上提出了中國特高壓交直流電網構建設想及其論證分析，分專業闡述了中國特高壓輸電技術的科技創新和工程實踐成果；最後總結了特高壓工程技術應用經驗和技術標準。

劉振亞，國家電網公司董事長、黨組書記，中國電力企業聯合會理事長，教授級高級工程師。作者長期從事電力與能源工作，親自組織和參與了中國特高壓和智能電網的創新與建設，已出版有《中國電力與能源》、《特高壓電網》、《智能電網技術》、《特高壓交流輸電技術叢書》、《特高壓直流輸電技術叢書》等。

第一章　電網發展和電壓提升

第一節　電網發展與互聯

一、電網基本概念

二、電網發展歷程

三、電網互聯現狀

四、電網發展趨勢

第二節　特高壓輸電發展動因及研發歷程

一、特高壓輸電發展動因

二、國際特高壓輸電研發歷程

三、中國特高壓輸電創新與實踐

第三節　特高壓交直流混合電網

一、交直流輸電技術的特點

二、特高壓交直流混合電網特徵

三、特高壓電壓等級選擇的原則

參考文獻

第二章　特高壓交流輸電系統特性

第一節　特高壓交流輸電線路參數

一、單位長度的線路參數

二、導線分裂結構對線路感抗和容抗的影響

三、超/特高壓交流輸電線路參數的比較

四、特高壓交流輸電線路的等值電路

第二節　特高壓交流輸電線路輸電特性

一、自然功率

二、有功功率與無功功率的輸送

三、功率損耗與電壓降落

四、功率-電壓特性

第三節　特高壓交流系統穩定性及輸電能力計算方法

一、電力系統穩定性的基本概念

二、電力系統安全穩定標準及穩定性判據

三、特高壓交流系統輸電能力的計算方法

第四節　系統參數對特高壓交流系統輸電能力的影響

一、變壓器電抗與特高壓輸電線路電抗的比率

二、發電機電抗與特高壓輸電線路電抗的比率

三、發電機（廠、站）接入方式對特高壓輸電能力的影響

四、系統參數對特高壓輸電能力的影響

參考文獻

第三章　特高壓直流輸電系統特性

第一節　高壓直流輸電的基本原理

一、高壓直流輸電換流技術基礎

二、6脈動換流器

三、12脈動換流器

第二節　特高壓直流輸電系統特點

一、系統構成

二、直流輸電系統運行方式

三、特高壓直流輸電的特點及應用

第三節　特高壓直流輸電系統安全穩定運行

一、交流系統對特高壓直流系統運行的支撐作用

二、特高壓直流系統接入交流系統的方式

三、特高壓直流系統接入交流系統的穩定評價方法

四、特高壓直流系統與交流系統的相互影響

參考文獻

第四章　中國特高壓電網構建

第一節　中國未來電力需求預測

一、國民經濟發展趨勢

二、電力需求水平及負荷分佈

三、電源結構與佈局

四、電力流格局

第二節　大型電源基地的電力輸送方式選擇

一、大型電源基地概述

二、大型電源基地電力輸送方式

三、特高壓交直流電網與大型電源基地的關係

第三節　中國電網發展模式

一、中國電網發展的特點

二、電網發展方案篩選

三、電網發展方案安全性分析

四、“三華”特高壓同步方案經濟性評價

五、“三華”特高壓同步電網的社會效益

參考文獻

第五章　特高壓電網內部過電壓及其限制措施

第一節　內部過電壓分類及特高壓系統過電壓水平

第二節　暫時過電壓及其限制措施

一、工頻過電壓及其限制措施

二、諧振過電壓及其限制措施

第三節　潛供電流及其限制措施

一、潛供電流及其恢復電壓

二、潛供電流限制措施

三、潛供電弧自滅特性

四、固定高抗中性點電抗選擇

五、可控高抗中性點電抗選擇

六、快速接地開關選擇

七、串聯補償電容對潛供電流暫態過程的影響

八、相序排列對同塔雙回線路潛供電流的影響

第四節　操作過電壓及其限制措施

一、合閘操作過電壓及其限制措施

二、分閘操作過電壓及其限制措施

第五節　特快速瞬態過電壓及其限制措施

一、特快速瞬態過電壓的產生及影響

二、特快速瞬態過電壓的特性

三、特快速瞬態過電壓的限制措施

第六節　直流輸電系統內過電壓及其限制措施

一、直流輸電系統內過電壓起因

二、直流輸電系統內過電壓的限制措施

三、直流輸電系統內過電壓限制效果

參考文獻

第六章　特高壓電網的雷電過電壓與保護

第一節　雷電及其主要參數

一、雷電機理

二、雷電參數

三、雷電過電壓

第二節　特高壓架空輸電線路防雷保護

一、特高壓架空輸電線路防雷保護的特點

二、特高壓架空輸電線路雷電跳閘率的計算方法

三、特高壓架空輸電線路防雷保護工程應用

第三節　特高壓變電站和換流站防雷保護

一、特高壓變電站和換流站防雷保護仿真方法

二、特高壓變電站防雷保護

三、特高壓換流站防雷保護

參考文獻

第七章　特高壓輸電外絕緣特性與絕緣配合

第一節　特高壓輸電外絕緣放電特性

一、特高壓輸電外絕緣分類

二、特高壓架空輸電線路空氣間隙的放電特性

三、特高壓變電站和換流站空氣間隙的放電特性

四、海拔修正

五、特高壓電網絕緣子的沿面閃絡特性

第二節　特高壓架空輸電線路空氣間隙

一、工作電壓要求的導線對杆塔空氣間隙

二、操作過電壓要求的導線對杆塔空氣間隙

三、雷電過電壓要求的導線對杆塔空氣間隙

四、特高壓架空輸電線路導線對杆塔的空氣間隙推薦值

第三節　特高壓變電站和換流站空氣間隙

一、工作電壓要求的空氣間隙

二、操作過電壓要求的空氣間隙

三、雷電過電壓要求的空氣間隙

四、特高壓變電站空氣間隙的推薦值

五、特高壓換流站直流場空氣間隙的推薦值

第四節　特高壓絕緣子的選擇

一、架空輸電線路絕緣子型式與片數的選擇

二、變電站和換流站用絕緣子的選擇

第五節　特高壓電氣設備的絕緣水平

一、避雷器參數

二、特高壓交流電氣設備的絕緣水平

三、特高壓直流電氣設備的絕緣水平

參考文獻

第八章　特高壓輸變電工程的電磁環境

第一節　輸變電工程電磁環境簡述

第二節　特高壓輸變電工程的電場和磁場

一、特高壓交流輸變電工程的電場和磁場

二、特高壓交流輸電線路工頻電場和磁場的限值

三、特高壓直流輸電工程的合成電場和直流磁場

四、特高壓直流輸電線路合成電場和直流磁場的限值

五、工頻電場和磁場的環境影響

第三節　特高壓輸變電工程的噪聲

一、可聽噪聲的物理量度和A聲級

二、架空輸電線路可聽噪聲特性及影響因素

三、特高壓輸變電工程可聽噪聲計算

四、特高壓架空輸電線路可聽噪聲限值

五、特高壓變電站和換流站噪聲限值

六、特高壓輸變電工程降低可聽噪聲的措施

第四節　特高壓架空輸電線路的無線電和電視干擾

一、架空輸電線路的無線電和電視干擾特性及影響

二、架空輸電線路無線電干擾計算

三、特高壓架空輸電線路無線電干擾限值

四、特高壓架空輸電線路降低無線電干擾的措施

第五節　特高壓架空輸電線路的電暈損失

一、架空輸電線路的電暈現象

二、特高壓架空輸電線路電暈試驗

三、交流輸電線路電暈損失計算

四、直流輸電線路電暈損失計算

參考文獻

第九章　特高壓架空輸電線路設備

第一節　特高壓架空輸電線路杆塔

一、特高壓桿塔塔型及特點

二、特高壓桿塔結構的設計與優化

三、杆塔基礎

第二節　特高壓架空輸電線路導、地線

一、特高壓架空輸電線路導、地線的結構型式

二、特高壓架空輸電線路振動

第三節　特高壓架空輸電線路絕緣子

一、特高壓交流架空輸電線路絕緣子

二、特高壓直流架空輸電線路絕緣子

第四節　特高壓架空輸電線路金具

一、間隔棒

二、懸垂金具

三、耐張金具

四、屏蔽環與均壓環

五、跳線金具

參考文獻

第十章　特高壓變電站與特高壓交流電氣設備

第一節　特高壓變電站

一、特高壓變電站電氣主接線

二、特高壓變電站電氣設備

三、特高壓變電站佈置

第二節　特高壓變壓器與並聯電抗器

一、特高壓變壓器

二、特高壓並聯電抗器

第三節　特高壓開關設備

一、特高壓氣體絕緣金屬封閉開關設備

二、特高壓斷路器

三、特高壓隔離開關

第四節　特高壓串聯補償裝置

一、特高壓串聯補償裝置的結構

二、特高壓串聯補償裝置的關鍵技術條件

第五節　特高壓避雷器

一、特高壓避雷器的主要作用

二、特高壓避雷器的主要性能參數

三、特高壓避雷器的結構設計

第六節　特高壓支柱絕緣子及套管

一、特高壓支柱絕緣子

二、特高壓套管

第七節　特高壓電壓互感器與電流互感器

一、特高壓電壓互感器

二、特高壓電流互感器

第八節　特高壓變電站重要電氣設備的抗震

一、特高壓電氣設備的結構特點

二、特高壓電氣設備抗震能力的研究現狀

三、特高壓電氣設備的抗震設計

參考文獻

第十一章　特高壓換流站與特高壓直流電氣設備

第一節　特高壓換流站

一、特高壓換流站直流電氣主接線

二、特高壓換流站交流電氣主接線

三、特高壓換流站電氣總平面佈置

第二節　特高壓換流閥及閥控系統

一、特高壓換流閥

二、特高壓換流閥控制系統

第三節　特高壓換流變壓器與平波電抗器

一、特高壓換流變壓器

二、特高壓平波電抗器

第四節　特高壓換流站濾波器

一、特高壓直流濾波器

二、特高壓交流濾波器

第五節　特高壓換流站避雷器

一、特高壓換流站避雷器的種類及特點

二、特高壓直流避雷器的結構

第六節　特高壓直流支柱絕緣子與套管

一、直流絕緣子污穢特性

二、特高壓直流支柱絕緣子

三、特高壓直流穿牆套管

第七節　直流開關設備

一、直流轉換開關

二、直流隔離開關

三、旁路斷路器

第八節　特高壓直流測量裝置

一、直流電流測量裝置

二、直流電壓測量裝置

第九節　特高壓直流控制和保護設備

一、特高壓直流控制和保護的特點

二、特高壓直流控制和保護分層結構

參考文獻

第十二章　中國特高壓輸電工程實踐

第一節　特高壓交流輸電工程

一、1000kV晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗示範工程

二、1000kV晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗示範工程擴建工程

三、1000kV淮南-上海特高壓交流輸電示範工程

第二節　特高壓直流輸電工程

一、向家壩-上海±800kV特高壓直流輸電示範工程

二、錦屏-蘇南±800kV特高壓直流輸電工程

三、哈密南-鄭州±800kV特高壓直流輸電工程

第三節　特高壓試驗設施

一、特高壓交流試驗基地

二、特高壓直流試驗基地

三、特高壓桿塔試驗基地

四、西藏高海拔試驗基地

五、大容量試驗室

六、國家電網仿真中心

七、特高壓直流工程成套設計研發中心

第四節　特高壓輸電技術標準化

一、特高壓交流輸電技術標準體系

二、特高壓直流輸電技術標準體系

第五節　特高壓工程技術創新

一、特高壓交流工程技術創新

二、特高壓直流工程技術創新

第六節　中國特高壓設備國產化及大件運輸

一、特高壓交流電氣設備製造能力

二、特高壓直流電氣設備製造能力

三、大型設備的運輸

參考文獻

附錄A 特高壓交流電氣設備的主要技術參數

附錄B 特高壓交流輸電線路的主要技術參數

附錄C 特高壓直流電氣設備的主要技術參數

附錄D 特高壓直流輸電線路的主要技術參數

附錄E　中國特高壓主要設備製造廠家名稱及簡稱對照表

附錄F 中國交流特高壓和直流輸電工程名稱一覽表

附錄G 特高壓交直流輸電技術標準

索引

後記 ^[1]