高压直流输电设计手册PDF电子书下载

第一章 高压直流输电设计技术概论 1

第一节 直流输电的系统构成、技术特点及应用 1

一、直流输电的系统构成 1

二、直流输电技术的特点 4

三、直流输电技术的应用 5

第二节 直流输电技术发展 7

一、国外直流输电发展 7

二、国内直流输电发展 8

三、国内已投运的直流输电工程 10

四、国内在建直流输电工程 13

第三节 直流输电工程设计主要内容 13

参考文献 15

第二章 高压直流输电系统性能 16

第一节 高压直流输电系统的稳态性能 16

一、直流输电系统额定值 16

二、直流输电系统运行方式 17

三、直流输电系统稳态运行特性及控制方式 18

四、直流输电系统无功功率补偿 22

五、直流输电系统交流侧滤波 22

六、直流输电系统直流侧滤波 23

七、直流输电系统可听噪声 23

八、直流输电系统损耗 23

九、直流输电系统可靠性 24

十、直流偏磁 25

第二节 高压直流输电系统的故障 25

一、换流器故障 25

二、换流站直流配电装置及接地极故障 26

三、换流站交流侧故障 26

四、直流线路故障 27

第三节 高压直流输电系统的动态性能 27

一、直流系统的响应 27

二、换流器在交流系统故障期间的运行 31

三、直流输电回路谐振 31

四、直流输电系统调制 31

五、直流输电系统引起的次同步振荡 32

参考文献 32

第三章 电力系统方案论证 33

第一节 电力系统方案论证主要内容及基本原则 33

一、电力系统方案论证的主要内容 33

二、电力系统方案论证的基本原则 33

第二节 高压直流输电工程建设必要性 33

一、输电方式选择 33

二、直流输电工程在系统中的地位和作用 34

三、直流输电工程建设时机 34

第三节 高压直流输电工程系统方案 34

一、输电容量 34

二、输电电压等级 35

三、直流输电工程的起落点选择 37

四、送受端换流站接入系统方案设计 37

第四节 高压直流输电线路导线截面选择 38

一、导线截面选择的主要原则和思路 38

二、导线载流量及经济电流密度 38

三、输电损耗 40

四、经济比较 40

第四章 电力系统对直流输电工程的要求 42

第一节 电气计算 42

一、潮流计算 42

二、稳定计算 42

三、短路电流计算 42

四、短路比 43

第二节 直流系统运行方式 43

一、直流系统运行接线方式 43

二、直流系统运行工作方式 44

三、孤岛运行方式 45

第三节 换流站无功配置 45

一、无功配置原则 45

二、换流站无功消耗 46

三、交流系统无功支持能力 47

四、换流站无功分组容量 47

五、换流站无功平衡与无功配置方案 48

第四节 交流系统谐波阻抗计算分析 49

一、交流系统谐波阻抗概述 49

二、谐波阻抗模型 50

三、运行方式选择 50

四、谐波阻抗计算结果 50

第五节 次同步振荡及自励磁 51

一、换流站近区机组次同步振荡 51

二、换流站近区机组自励磁 52

第六节 交流系统内过电压和潜供电流计算 53

一、内过电压和潜供电流计算概述 53

二、工频过电压 53

三、谐振过电压 54

四、操作过电压 54

五、潜供电流和恢复电压 55

第七节 多馈入直流输电 56

第八节 直流系统调制功能 56

一、直流系统调制功能概述 56

二、功率调制功能 57

三、频率控制功能 57

四、电压控制功能 57

五、多回直流协调控制 57

参考文献 57

第五章 直流输电系统电磁环境 58

第一节 换流站的电磁环境 58

一、电场 58

二、磁场 59

三、通信干扰 59

四、可听噪声 59

五、换流变压器直流偏磁 59

第二节 换流站的电磁兼容防护 60

一、传导防护设计 60

二、辐射防护设计 60

参考文献 62

第六章 换流站电气主接线 63

第一节 换流站电气主接线的设计原则 63

一、电气主接线的构成 63

二、电气主接线的设计依据 63

三、电气主接线的设计要求 64

第二节 换流器单元接线 65

一、一般要求 65

二、每极单12脉动换流器单元接线 66

三、每极双12脉动换流器单元串联接线 68

四、每极双12脉动换流器单元并联接线 70

五、背靠背换流器单元接线 72

第三节 直流侧接线 73

一、一般要求 73

二、整流站直流侧接线 73

三、逆变站直流侧接线 76

四、融冰接线 76

第四节 交流侧接线 79

一、一般要求 79

二、交流配电装置接线 79

三、交流滤波器区接线 80

第五节 直流换流站电气主接线示例 82

参考文献 82

第七章 主回路参数计算 83

第一节 主回路参数计算目的及计算流程 83

一、主回路参数计算目的 83

二、主回路参数计算流程 83

三、电气量符号及定义 83

第二节 环境条件和系统数据 84

一、环境条件 84

二、交流系统数据 84

三、直流系统条件 84

第三节 主回路参数计算方法 86

一、直流电压计算 86

二、直流电压差计算 87

三、相对感性和阻性压降计算 87

四、换相角计算 87

五、无功功率消耗计算 88

六、阀侧电压和电流计算 88

七、换流变压器额定容量计算 88

八、换流变压器短路阻抗 88

九、换流变压器变比和分接开关计算 88

第四节 直流系统运行特性计算 89

一、运行特性参数 89

二、运行特性参数输出结果 89

三、运行特性的计算手段 89

第五节 直流主回路参数计算工程算例 91

一、计算条件 91

二、直流系统主回路参数计算 92

三、运行特性计算 95

参考文献 96

第八章 交流滤波器设计 97

第一节 交流侧谐波分析 97

一、交流侧谐波来源 97

二、交流侧谐波的危害 97

三、换流器产生的谐波计算 97

四、实际谐波电流的选取 101

第二节 交流滤波器滤波原理 101

一、交流滤波性能指标 101

二、交流滤波器滤波原理 102

三、交流滤波器类型 103

四、滤波器形式选择原则 106

五、实际工程交流滤波器形式选择 107

第三节 交流滤波器的计算 107

一、设计思路和流程 107

二、设计输入条件 108

三、滤波性能计算 108

四、稳态定值计算 110

五、暂态定值计算 111

第四节 交流滤波器设计实例 113

一、计算软件界面 113

二、计算条件 114

三、设计过程 117

四、性能计算结果 121

五、定值计算结果 121

参考文献 124

第九章 直流滤波器设计 125

第一节 设计一般要求 125

一、直流滤波器的作用 125

二、感应噪声及其抑制 125

第二节 噪声干扰电压及其等效干扰电流的取值 126

一、直流滤波器设计判据 126

二、直流滤波器性能指标计算原则 127

三、直流输电线路谐波电流对公众电话音频干扰的分析 127

四、高压直流工程直流滤波器性能指标及通信干扰情况 128

五、±800kV特高压直流工程直流滤波器性能指标 128

第三节 直流侧谐波分析 129

一、特征谐波 129

二、非特征谐波 130

三、实际谐波电压的选取 130

第四节 直流滤波器设计 130

一、直流滤波器选型 130

二、典型直流工程直流滤波器配置方案 133

三、直流滤波器性能计算 133

四、直流滤波器定值计算 134

五、直流滤波系统构成 136

第五节 直流滤波器设计实例 139

一、计算条件 139

二、计算软件界面 140

三、满足性能要求的配置方案 142

四、稳态定值计算结果 143

五、暂态定值计算结果 145

参考文献 146

第十章 换流站电力线载波干扰和无线电干扰 147

第一节 换流站高频噪声的影响和限值 147

一、换流站高频噪声对载波通信和无线电通信的影响 147

二、换流站PLCI和RI限值 148

第二节 换流站PLCI和RI计算 148

一、计算模型 148

二、噪声源 149

三、仿真计算 150

第三节 PLC和RI噪声的抑制 151

一、PLC和RI噪声干扰的抑制措施 151

二、交流线路PLC噪声衰减计算 152

三、PLC噪声测量实例 154

四、PLC和RI噪声滤波器配置原则 158

第四节 PLC和RI噪声滤波器设计 159

一、PLC和RI噪声滤波器典型型式 159

二、PLC和RI噪声滤波器设计基本步骤 159

三、PLC和RI噪声滤波器降噪性能仿真计算 160

四、PLC和RI噪声滤波器典型案例 161

参考文献 162

第十一章 换流站过电压保护与绝缘配合 163

第一节 过电压与绝缘配合研究的目的和方法 163

一、过电压与绝缘配合研究的主要内容和目的 163

二、过电压与绝缘配合研究的方法和步骤 163

第二节 内部过电压保护 164

一、暂时过电压 164

二、操作过电压 164

三、陡波前过电压 165

第三节 雷电过电压保护 166

一、直击雷保护 166

二、雷电侵入波保护 170

第四节 换流站的绝缘配合 172

一、换流站避雷器配置及参数初选 172

二、换流站过电压研究 179

三、换流站主要设备绝缘水平的确定 181

四、避雷器配置方案及参数实例 182

第五节 换流站外绝缘 189

一、换流站空气净距计算 189

二、换流站直流爬电比距确定 192

三、海拔修正 194

第六节 计算实例 197

一、±500kV换流站典型工程过电压及绝缘配合计算 197

二、±800kV换流站典型工程过电压及绝缘配合计算 200

三、背靠背换流站典型工程过电压及绝缘配合计算 205

参考文献 208

第十二章 暂态过电流计算 209

第一节 每极单12脉动换流器接线暂态过电流分析 209

一、故障类型 209

二、不同故障下暂态过电流计算方法 210

第二节 每极双12脉动换流器及背靠背换流器接线暂态过电流分析 216

一、每极双12脉动换流器接线暂态过电流分析 216

二、背靠背换流器接线暂态过电流分析 217

第三节 暂态过电流计算算例 218

一、算例概述 218

二、详细计算 219

第四节 暂态过电流仿真结果 224

第十三章 换流站电气设备选择 226

第一节 设备选择的一般要求 226

一、总的原则 226

二、技术条件 226

三、环境条件 226

第二节 换流阀 227

一、换流阀性能要求 227

二、换流阀型式选择 229

三、换流阀其他要求 232

第三节 换流变压器 232

一、一般要求 232

二、换流变压器型式选择 233

三、换流变压器参数选择 233

第四节 平波电抗器 235

一、平波电抗器的配置 235

二、平波电抗器型式选择 236

三、平波电抗器参数选择 237

第五节 开关设备 238

一、直流转换开关 238

二、直流旁路开关 240

三、直流隔离开关 241

四、交流断路器 243

第六节 直流测量装置 244

一、直流电流测量装置 244

二、直流电压测量装置 247

第七节 穿墙套管及绝缘子 248

一、型式选择 248

二、参数选择 248

参考文献 249

第十四章 换流站电气布置 250

第一节 设计原则与要求及换流站布置区域划分 250

一、总的原则与要求 250

二、换流站布置区域划分 250

第二节 换流区布置 251

一、设计原则 251

二、两端直流输电系统换流站换流区布置 251

三、背靠背换流站换流区布置 264

第三节 阀厅电气布置 266

一、设计原则 266

二、采用二重阀的阀厅电气布置 267

三、采用四重阀的阀厅电气布置 275

四、背靠背换流站阀厅电气布置 281

第四节 直流配电装置布置 287

一、设计原则 287

二、每极单12脉动换流器的双极系统换流站直流配电装置 287

三、每极双12脉动换流器串联的双极系统换流站直流配电装置 289

四、户内直流配电装置 293

第五节 交流配电装置布置 295

一、设计原则 295

二、屋外HGIS布置 296

三、屋外GIS布置 296

四、屋内GIS布置 301

五、换流变压器进线回路PLC设备的布置 302

第六节 交流滤波器区布置 304

一、设计原则 304

二、交流滤波器区大组布置 304

三、交流滤波器区小组布置 308

第七节 电气总平面布置 313

一、两端高压直流输电系统换流站电气总平面布置 313

二、背靠背换流站换流区域布置 313

第十五章 换流站站用电系统 320

第一节 站用电系统接线 320

一、站用电系统接线原则 320

二、站用电源引接方式 320

三、站用电压等级及中性点接地方式 321

四、站用电接线 321

五、站用电负荷 322

六、站用电负荷供电方式 325

七、检修供电网络 333

八、工程实例 333

第二节 站用电系统设备选择 335

一、站用电负荷统计及计算 335

二、站用变压器选择 335

三、其他设备选择 338

四、工程实例 339

第三节 站用电气设备布置 341

一、布置原则 341

二、站用变压器的布置 341

三、站用配电装置的布置 342

四、工程实例 342

第四节 站用电二次系统 345

一、站用电控制系统 345

二、继电保护 346

三、备用电源自动投入 347

第五节 新能源在站用电中的应用前景 349

一、概述 349

二、太阳能光伏发电 349

三、太阳能光伏发电在换流站中的应用及展望 350

参考文献 351

第十六章 换流站控制系统 352

第一节 总体设计要求 352

一、系统分层 352

二、冗余要求 352

三、性能要求 352

四、控制系统与保护配合要求 353

五、控制系统与换流阀配合要求 353

六、不同技术路线对控制系统的影响及要求 353

第二节 运行人员控制系统 354

一、系统构成 354

二、系统功能 356

三、通信及接口 359

第三节 极和换流器控制系统 360

一、基本控制策略 360

二、系统构成 361

三、系统功能 366

四、直流远动系统 375

五、通信及接口 379

第四节 站控系统 381

一、系统构成 381

二、功能配置 383

三、通信及接口 384

第五节 换流阀的触发控制系统 385

一、系统构成 385

二、功能配置 386

三、通信及接口 387

第六节 工程实例 388

参考文献 393

第十七章 高压直流输电系统保护 394

第一节 高压直流输电系统保护特点及要求 394

一、直流系统保护特点 394

二、直流系统保护通用要求 395

三、直流系统保护分区 396

四、直流系统保护动作出口 399

第二节 直流保护 400

一、直流保护配置 400

二、直流保护整定计算 410

三、装置及外部接口 412

四、工程实例 413

第三节 换流变压器保护 416

一、换流变压器保护配置 416

二、换流变压器保护整定计算 421

三、装置及外部接口 424

四、工程实例 425

第四节 直流滤波器保护 425

一、直流滤波器保护配置 425

二、直流滤波器保护整定计算 429

三、装置及外部接口 430

四、工程实例 431

第五节 交流滤波器及无功补偿电容器保护 432

一、交流滤波器及无功补偿电容器保护配置 432

二、交流滤波器及无功补偿电容器保护整定计算 438

三、装置及外部接口 439

四、工程实例 440

第六节 直流系统暂态故障录波 440

一、直流系统暂态故障录波配置 440

二、直流系统暂态故障录波装置技术要求 442

三、直流系统暂态故障录波装置录波信号 443

四、装置及外部接口 444

第七节 直流线路故障定位及监测 444

一、直流线路故障定位系统 444

二、接地极线路故障监测系统 445

参考文献 446

第十八章 换流站二次辅助系统 447

第一节 站用直流电源系统 447

一、系统配置及接线 447

二、负荷统计及设备选择 454

三、监测、监控及信号 455

四、通信及接口 457

第二节 交流不间断电源系统 457

一、系统配置及接线 457

二、负荷统计及设备选择 459

三、监测及信号 461

四、通信及接口 462

第三节 阀冷却控制保护系统 462

一、系统构成 462

二、阀冷却控制系统功能 463

三、阀冷却保护系统功能 467

四、设备配置及接口方案 468

第四节 谐波监视系统 471

一、系统配置 472

二、系统功能 473

三、装置及外部接口 473

第五节 全站时间同步系统 473

一、系统结构 473

二、系统功能 475

三、二次设备的时间同步要求 476

四、工程实例 476

第六节 火灾自动报警系统 476

一、探测范围及区域划分 476

二、系统设计 478

三、火灾探测器的选择 483

四、系统设备的设置 483

五、系统布线 484

六、系统供电 485

七、通信及接口 485

第七节 图像监视及安全警卫系统 485

一、监控范围 485

二、系统功能 485

三、系统设计 486

四、设备配置 488

五、设备布置及安装 491

第八节 设备状态监测系统 492

一、设备状态监测系统功能要求 492

二、设备状态监测对象及参量 492

三、系统设备配置 493

四、通信及接口 494

五、工程实例 495

第十九章 换流站二次回路设计及布置 496

第一节 直流系统测量装置 496

一、一般要求 496

二、直流系统测量装置配置 496

三、直流系统测量装置的选用要求 500

四、工程实例 506

第二节 二次接线 510

一、断路器及隔离开关二次接线 510

二、换流变压器二次接线 514

三、选相控制器配置及二次接线 517

四、控制电缆和控制光缆选择 519

五、二次接地及抗干扰要求 520

第三节 二次设备布置 521

一、一般要求 521

二、控制楼二次设备布置 522

三、就地继电器小室布置 527

四、直流及交流不间断电源设备布置 528

第二十章 换流站通信设计 530

第一节 换流站业务信息种类及传输要求 530

一、常规电网生产、调度及管理业务信息 530

二、直流输电系统专有业务信息 531

第二节 业务信息对传输通道及接口的要求 531

一、换流站至调度端的系统调度信息 531

二、换流站与换流站的站间信息 531

三、换流站与变电站的站间信息 531

四、换流站图像监视信息 531

五、换流站站内通信信息 531

第三节 换流站站间业务信息通道组织 532

一、电力系统主要通信方式 532

二、光纤通道组织基本原则 532

三、通道建设及带宽的选择原则 532

四、光缆纤芯的选择原则 532

五、光纤通信中继站的设置原则 532

六、换流站站间通道组织的实现方式 533

七、直流输电工程通道建设及组织方案示意图 533

第四节 直流远动通道传输时延计算 533

第五节 站内通信及辅助设施 534

一、系统调度交换机及行政交换机 534

二、电力综合数据网及电力调度数据网 534

三、广播系统 535

四、会议电视系统 535

五、通信用房 535

六、通信电源 535

七、综合布线 535

八、动力和环境监测系统 535

第二十一章 换流站总图设计 536

第一节 站址选择及总体规划 536

一、站址选择 536

二、总体规划 544

第二节 总平面及竖向布置 544

一、总平面布置 544

二、竖向布置 548

第三节 道路及广场 550

一、道路 550

二、站区广场 553

第二十二章 换流站建（构）筑物设计 554

第一节 阀厅设计 554

一、一般说明 554

二、建筑设计 555

三、结构设计 581

第二节 控制楼设计 595

一、一般说明 595

二、建筑设计 595

三、结构设计 608

第三节 其他建（构）筑物设计 613

一、户内直流场 613

二、综合楼 621

三、换流变压器及油浸式平波电抗器基础 623

四、搬运轨道基础 624

第二十三章 换流站供水及消防 627

第一节 供水 627

一、换流站用水 627

二、供水水源 628

三、给水系统 629

第二节 消防 633

一、建筑物消防 633

二、换流变压器及油浸式平波电抗器消防 634

第二十四章 换流站阀冷却系统 638

第一节 系统设计 638

一、阀冷却系统功能及分类 638

二、阀内冷却系统 638

三、阀外冷却系统 640

第二节 阀冷却设备 644

一、阀内冷却设备 644

二、阀外冷却设备 645

第三节 设备及水管布置 650

一、阀内冷却设备及水管布置 650

二、阀外冷却设备及水管布置 652

第二十五章 换流站供暖通风及空调 657

第一节 阀厅供暖通风及空调 657

一、室内环境标准 657

二、供暖设计 657

三、通风设计 658

四、空调设计 659

五、防火及排烟设计 663

第二节 控制楼供暖通风及空调 663

一、室内环境标准 663

二、供暖设计 664

三、通风设计 664

四、空调设计 667

五、防火及排烟设计 676

六、空调集中监控系统 676

第三节 换流站其他建筑物供暖通风及空调 677

一、户内直流场供暖通风及空调 677

二、换流变压器隔声罩通风 677

第二十六章 换流站噪声控制 678

第一节 概述 678

一、噪声 678

二、声学基础知识 678

三、噪声控制原则 680

四、噪声控制主要内容 680

第二节 噪声控制标准 680

一、环境噪声控制标准 680

二、站界噪声排放限值 681

三、工作场所噪声控制标准 681

四、噪声监测要求 681

第三节 设备噪声源 683

一、换流变压器 683

二、电抗器 683

三、电容器 684

四、空气冷却器噪声 684

五、其他噪声源 684

六、声源的典型声功率级和频谱特性 685

第四节 噪声预测 686

一、预测软件 686

二、预测模型 686

三、预测方法 687

四、预测内容 691

五、预测结果 691

第五节 噪声控制措施 692

一、站址选择及总平面布置 692

二、噪声源控制 693

三、控制传播途径 694

四、接收者的听力保护 699

第六节 常用声学材料和工程实例 699

一、常用声学材料的规格及性能要求 699

二、换流站噪声预测及控制方案实例 701

第二十七章 接地极及其引线设计 705

第一节 概述 705

一、接地极的作用 705

二、接地极运行特性 706

三、对接地极引线的要求 706

四、大地回线运行方式的优缺点及设计要点 707

第二节 设计技术条件 707

一、系统条件 707

二、腐蚀寿命 708

三、最大允许跨步电位差 709

四、最高允许温升 711

五、溢流密度 712

六、临界接地电阻 712

七、电磁环境 713

第三节 接地极址选择 713

一、对极址的一般要求 713

二、极址选择一般工作流程 714

三、规划选址 714

四、工程选址 718

第四节 极址参数测量与勘探 720

一、大地（土壤）电阻率 721

二、土壤热容率、热导率 724

三、地形图 724

四、基岩埋深图 724

五、其他参数 725

六、数据处理 725

第五节 接地极主要材料 727

一、馈电元件材料 727

二、活性填充材料 730

三、实际工程应用技术 731

第六节 接地极设计 731

一、接地极类型及其选择 731

二、接地极布置形状及其选择 732

三、电极形状的优化 735

四、接地极临界尺寸 736

五、接地极埋深 738

六、导流系统 739

七、辅助设施 741

八、计算示例 742

第七节 特殊型接地极设计 743

一、目的与概念 743

二、共用接地极（址） 744

三、紧凑型接地极 746

四、分体式接地极 750

五、垂直型接地极 751

第八节 接地极电流对周边设施的影响 755

一、对电力系统的影响 755

二、对埋地金属构件的影响 760

三、对铁路系统的影响 767

第九节 接地极恒定电流场及温升计算 767

一、恒定电流场计算方法 767

二、温升计算方法 774

三、ETTG软件功能简介 778

第十节 接地极引线设计 780

一、导地线截面选择 780

二、绝缘配合 782

三、绝缘子串设计 788

四、其他特殊设计要求 788

参考文献 789

第二十八章 高压直流输电系统试验 790

第一节 功能试验和动态性能试验 790

一、功能试验（FPT） 790

二、动态性能试验（DPT） 791

三、试验系统 792

第二节 设备试验 793

第三节 分系统试验 793

一、一次设备分系统试验 793

二、二次设备分系统调试 795

三、辅助设备分系统调试 796

第四节 站系统试验 797

一、试验目的 797

二、试验内容 797

第五节 端对端系统试验 799

一、试验目的 799

二、试验内容 799

参考文献 801

第二十九章 电压源型直流输电系统 802

第一节 概述 802

一、技术特点 802

二、应用领域 803

三、技术路线 806

第二节 运行特性 809

一、伏安特性 809

二、功率特性 810

三、谐波特性 811

第三节 电气主接线 812

一、系统接线方式 813

二、交流侧接线 814

三、直流侧接线 815

四、直流系统接地方式 815

第四节 主回路参数计算 816

一、子模块数量确定 817

二、子模块电容器电容值确定 818

三、出口连接电抗值 819

四、联接变压器变比 820

五、联接变压器分接开关 820

六、功率运行范围复核 821

七、启动电阻 821

八、直流电抗器 823

第五节 过电压与绝缘配合 823

一、考虑的过电压类型 823

二、避雷器配置原则及类型 824

第六节 主设备选型 825

一、换流阀 826

二、联接变压器 829

三、桥臂电抗器 829

四、启动电阻器 830

五、直流电抗器 830

六、测量装置 830

第七节 典型布置 830

一、换流站布置基本特点 830

二、换流站典型布置型式 830

第八节 控制保护 834

一、电压源型直流控制保护技术特点 834

二、电压源型直流控制系统 835

三、电压源型直流保护系统 840

第九节 发展与展望 845

参考文献 845

第三十章 多端直流输电系统 846

第一节 概述 846

一、技术特点 846

二、发展概况 846

三、接线方式及比较 846

第二节 并联电流源型多端直流输电系统 848

一、典型工程系统接线 848

二、控制系统 850

三、保护系统 851

第三节 并联电压源型多端直流输电系统 852

一、典型工程 852

二、控制系统 852

三、保护系统 856

第四节 关键技术及展望 856

一、关键技术 856

二、展望 857

参考文献 858

第三十一章 直流输电系统损耗 859

第一节 换流站的损耗 859

一、换流站损耗分类及计算条件 859

二、换流站损耗的确定 859

第二节 直流线路损耗 864

一、电阻损失 864

二、电晕损失 864

三、直流线路电能损失分析 865

四、算例 866

第三节 接地极系统损耗 866

一、接地极线路损耗 866

二、接地极损耗 867

参考文献 868

第三十二章 高压直流输电系统可靠性 869

第一节 可靠性评价指标 869

一、术语定义 869

二、评价指标 871

三、设计目标 871

第二节 可靠性评估方法 871

一、高压直流输电系统子系统划分 872

二、可靠性评估方法简介 872

第三节 提高直流输电系统的可靠性措施 873

一、直流输电系统设计要求 873

二、影响直流输电系统可靠性的主要因素 873

三、提高直流输电系统可靠性的主要措施 875

第四节 部分直流输电系统可靠性指标统计表 877

参考文献 881

第三十三章 直流线路电磁环境 882

第一节 电晕 882

一、电晕现象 882

二、起晕电场强度 882

三、导线表面电场强度计算 883

四、电晕损失 887

五、算例 891

第二节 电场效应 891

一、电场效应原理及特点 891

二、人在直流输电线下的感受 892

三、合成电场与离子流密度的限值 893

四、合成电场与离子流密度测量 893

五、合成电场强度与离子流密度计算方法 894

六、算例 898

七、典型单回双极直流线路的合成电场与离子流密度 899

第三节 无线电干扰 909

一、无线电干扰的形成机理与特性 909

二、无线电干扰的计量和测量 911

三、无线电干扰的限值 911

四、无线电干扰的预估 912

五、典型单回双极直流线路的无线电干扰 913

六、算例 917

第四节 可听噪声 918

一、可听噪声产生机理与特性 918

二、可听噪声的计量和测量 919

三、可听噪声限值 920

四、可听噪声的预估方法 920

五、典型直流线路的可听噪声 921

六、算例 925

第五节 磁场 926

一、磁场限值 926

二、直流线路磁场的计算 926

第六节 相关标准 927

一、国外无线电干扰限值标准 927

二、国外可听噪声限值标准 928

参考文献 928

第三十四章 直流线路导地线选择 930

第一节 导线选择 930

一、导线选择原则 930

二、导线选择流程 930

三、常用导线型式分类及用途 930

第二节 导线截面 934

一、电流密度 934

二、经济电流密度 934

三、允许载流量 935

第三节 导线电磁环境 936

一、电磁环境限值 936

二、电磁环境计算 936

三、电磁环境对导线外径的要求 936

第四节 电线机械性能 937

一、设计安全系数 937

二、铝部应力 937

三、弧垂特性 938

四、悬点应力和允许高差 939

五、风偏特性 939

六、荷载特性 939

第五节 地线选择 939

一、地线型式 939

二、地线机械性能 940

三、地线表面电场强度 940

四、耐雷性能 941

五、地线热稳定要求 941

第六节 经济性比较 944

一、初期投资 944

二、损耗及运行维护费用 945

三、资金的时间价值 945

四、全寿命周期经济性比较方法 946

五、算例 947

第七节 导地线资料 948

一、说明 948

二、钢芯铝绞线 950

三、钢绞线 956

四、铝合金绞线 956

五、铝包钢绞线 958

六、钢芯铝合金绞线 960

七、铝合金芯铝绞线 962

八、铝包钢芯铝绞线 964

参考文献 967

第三十五章 直流线路绝缘配合 968

第一节 直流线路绝缘配合特点 968

一、直流线路绝缘子的积污特性 968

二、直流线路绝缘子的污闪特性 968

三、直流线路绝缘子污闪电压与极性的关系 968

第二节 直流线路绝缘子型式 968

一、盘形悬式绝缘子 968

二、复合绝缘子 969

三、长棒形瓷绝缘子 969

四、盘形瓷/玻璃复合绝缘子 969

五、直流绝缘子型式选择 969

六、直流线路盘形绝缘子电腐蚀抑制措施 969

第三节 工作电压下直流线路盘形绝缘子片数选择 970

一、地区污秽等级的确定 970

二、污耐压法 970

三、爬电比距法 975

四、严重覆冰条件下的绝缘子片数 976

五、规程规定 978

第四节 工作电压下直流线路复合绝缘子长度选择 978

一、复合绝缘子的直流污闪特性 978

二、污耐压法 981

三、爬电比距法 981

四、算例 981

第五节 海拔及串型修正 981

一、海拔修正 981

二、绝缘子串型式 982

第六节 过电压条件下的绝缘子片数 982

一、操作过电压 982

二、雷电过电压 983

第七节 空气间隙选取 983

一、工作电压间隙 983

二、操作过电压间隙 985

三、雷电过电压间隙 987

四、空气间隙影响因素 987

五、空气间隙取值 989

第八节 绝缘子资料 989

参考文献 998

第三十六章 直流线路防雷设计 1000

第一节 直流线路雷电过电压 1000

一、雷电放电过程 1000

二、输电线路雷电过电压 1000

三、直流输电线路雷电特性 1001

第二节 雷电参数 1003

一、雷暴日 1003

二、地闪密度及地面落雷密度 1003

三、雷电流幅值及概率分布 1003

四、雷电流等效波形 1004

五、雷电通道波阻抗 1005

第三节 输电线路反击闪络率计算 1005

一、输电线路雷电反击计算模型 1005

二、耐雷水平计算 1008

三、反击闪络率计算 1009

四、雷电反击闪络率计算流程 1009

五、简化计算方法 1009

第四节 输电线路绕击闪络率计算 1010

一、电气几何模型法（EGM） 1011

二、绕击闪络率计算 1012

三、雷电绕击闪络率计算流程 1012

四、经验法 1012

第五节 雷击档距中央地线 1012

一、雷击线路一般档距中央地线 1012

二、雷击线路大档距中央地线 1013

第六节 接地设计 1013

一、土壤电阻率及其测量 1013

二、杆塔接地装置设计 1015

三、常用接地装置 1023

四、高土壤电阻率地区的接地问题 1024

第七节 防雷接地的相关规定及措施 1029

一、防雷设计的有关规定 1029

二、防雷设计的相关措施 1030

参考文献 1030

第三十七章 直流线路对地及交叉跨越 1032

第一节 对地及交叉跨越的有关定义及基本原则 1032

一、有关定义 1032

二、基本原则 1032

第二节 导线对地距离要求 1033

一、居民区、非居民区、交通困难地区导线对地最小距离要求 1033

二、导线与山坡、峭壁、岩石之间的最小净空距离要求 1033

第三节 交叉跨越距离要求 1034

一、对公路的最小距离要求 1034

二、对铁路的最小距离要求 1034

三、对电力线的最小距离要求 1035

四、对弱电线的最小距离要求 1035

五、对管道的最小距离要求 1035

六、对河流的最小距离要求 1036

七、导线与建筑物之间的最小距离要求 1036

八、导线与树木之间的最小距离要求 1036

第四节 走廊设计 1037

一、房屋拆迁 1037

二、林木处理 1037

三、直流线路与采石场、炸药库的距离要求 1037

第五节 对地及交叉跨越距离汇总 1038

第三十八章 对有线和无线通信设施的影响及防护 1042

第一节 对电信线路危险影响 1042

一、直流输电线路极导线电感量 1042

二、故障电流与变化率 1044

三、无限长接近线路互感系数计算 1045

四、危险纵电动势计算 1046

五、危险影响允许值 1048

六、危险影响防护措施 1050

第二节 对电信线路干扰影响 1050

一、直流输电系统的谐波 1050

二、干扰影响综述 1051

三、等效干扰电流 1052

四、电信线路的变换损耗与敏感系数 1056

五、干扰影响噪声电动势的计算 1057

六、干扰影响允许值 1059

七、干扰影响防护措施 1060

第三节 对无线通信设施影响 1061

一、无线电干扰机理 1061

二、防护间距 1062

三、无线电干扰防护措施 1065

参考文献 1065

第三十九章 直流线路杆塔设计 1066

第一节 导线布置 1066

一、单回直流线路导线布置 1066

二、同塔双回直流线路导线布置 1066

三、导线的线间距离 1066

第二节 杆塔型式 1071

一、拉线塔 1071

二、自立式铁塔 1071

第三节 杆塔荷载 1075

一、杆塔荷载组合 1075

二、杆塔导、地线荷载 1075

三、杆塔风荷载 1078

第四节 杆塔材料 1079

一、杆塔材料的使用原则及要求 1079

二、常用材料性能参数（GB 50545—2010、GB 50790—2013、DL/T 5154—2012、GB 50017—2003、GB 50010—2010、DL/T 5485—2013、YB/T 5004—2012） 1080

三、常用型材的设计参数 1084

索引 1090