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第一章 电网发展和电压提升 1

第一节 电网发展与互联 1

一、电网基本概念 1

二、电网发展历程 3

三、电网互联现状 5

四、电网发展趋势 7

第二节 特高压输电发展动因及研发历程 11

一、特高压输电发展动因 11

二、国际特高压输电研发历程 14

三、中国特高压输电创新与实践 15

第三节 特高压交直流混合电网 18

一、交直流输电技术的特点 18

二、特高压交直流混合电网特征 19

三、特高压电压等级选择的原则 20

参考文献 22

第二章 特高压交流输电系统特性 24

第一节 特高压交流输电线路参数 24

一、单位长度的线路参数 24

二、导线分裂结构对线路感抗和容抗的影响 29

三、超/特高压交流输电线路参数的比较 30

四、特高压交流输电线路的等值电路 30

第二节 特高压交流输电线路输电特性 34

一、自然功率 34

二、有功功率与无功功率的输送 35

三、功率损耗与电压降落 37

四、功率—电压特性 39

第三节 特高压交流系统稳定性及输电能力计算方法 42

一、电力系统稳定性的基本概念 42

二、电力系统安全稳定标准及稳定性判据 51

三、特高压交流系统输电能力的计算方法 53

第四节 系统参数对特高压交流系统输电能力的影响 55

一、变压器电抗与特高压输电线路电抗的比率 55

二、发电机电抗与特高压输电线路电抗的比率 57

三、发电机（厂、站）接入方式对特高压输电能力的影响 58

四、系统参数对特高压输电能力的影响 59

参考文献 64

第三章 特高压直流输电系统特性 65

第一节 高压直流输电的基本原理 65

一、高压直流输电换流技术基础 65

二、6脉动换流器 66

三、12脉动换流器 70

第二节 特高压直流输电系统特点 71

一、系统构成 71

二、直流输电系统运行方式 75

三、特高压直流输电的特点及应用 79

第三节 特高压直流输电系统安全稳定运行 82

一、交流系统对特高压直流系统运行的支撑作用 82

二、特高压直流系统接入交流系统的方式 83

三、特高压直流系统接入交流系统的稳定评价方法 84

四、特高压直流系统与交流系统的相互影响 88

参考文献 89

第四章 中国特高压电网构建 90

第一节 中国未来电力需求预测 90

一、国民经济发展趋势 90

二、电力需求水平及负荷分布 91

三、电源结构与布局 93

四、电力流格局 96

第二节 大型电源基地的电力输送方式选择 99

一、大型电源基地概述 99

二、大型电源基地电力输送方式 101

三、特高压交直流电网与大型电源基地的关系 104

第三节 中国电网发展模式 107

一、中国电网发展的特点 107

二、电网发展方案筛选 108

三、电网发展方案安全性分析 111

四、“三华”特高压同步方案经济性评价 119

五、“三华”特高压同步电网的社会效益 122

参考文献 123

第五章 特高压电网内部过电压及其限制措施 124

第一节 内部过电压分类及特高压系统过电压水平 124

第二节 暂时过电压及其限制措施 126

一、工频过电压及其限制措施 126

二、谐振过电压及其限制措施 130

第三节 潜供电流及其限制措施 134

一、潜供电流及其恢复电压 134

二、潜供电流限制措施 135

三、潜供电弧自灭特性 136

四、固定高抗中性点电抗选择 139

五、可控高抗中性点电抗选择 140

六、快速接地开关选择 141

七、串联补偿电容对潜供电流暂态过程的影响 141

八、相序排列对同塔双回线路潜供电流的影响 142

第四节 操作过电压及其限制措施 143

一、合闸操作过电压及其限制措施 143

二、分闸操作过电压及其限制措施 147

第五节 特快速瞬态过电压及其限制措施 151

一、特快速瞬态过电压的产生及影响 151

二、特快速瞬态过电压的特性 151

三、特快速瞬态过电压的限制措施 155

第六节 直流输电系统内过电压及其限制措施 156

一、直流输电系统内过电压起因 156

二、直流输电系统内过电压的限制措施 157

三、直流输电系统内过电压限制效果 160

参考文献 166

第六章 特高压电网的雷电过电压与保护 168

第一节 雷电及其主要参数 168

一、雷电机理 168

二、雷电参数 169

三、雷电过电压 172

第二节 特高压架空输电线路防雷保护 173

一、特高压架空输电线路防雷保护的特点 173

二、特高压架空输电线路雷电跳闸率的计算方法 174

三、特高压架空输电线路防雷保护工程应用 179

第三节 特高压变电站和换流站防雷保护 184

一、特高压变电站和换流站防雷保护仿真方法 184

二、特高压变电站防雷保护 185

三、特高压换流站防雷保护 187

参考文献 189

第七章 特高压输电外绝缘特性与绝缘配合 190

第一节 特高压输电外绝缘放电特性 190

一、特高压输电外绝缘分类 190

二、特高压架空输电线路空气间隙的放电特性 190

三、特高压变电站和换流站空气间隙的放电特性 201

四、海拔修正 205

五、特高压电网绝缘子的沿面闪络特性 206

第二节 特高压架空输电线路空气间隙 208

一、工作电压要求的导线对杆塔空气间隙 208

二、操作过电压要求的导线对杆塔空气间隙 210

三、雷电过电压要求的导线对杆塔空气间隙 212

四、特高压架空输电线路导线对杆塔的空气间隙推荐值 213

第三节 特高压变电站和换流站空气间隙 214

一、工作电压要求的空气间隙 214

二、操作过电压要求的空气间隙 215

三、雷电过电压要求的空气间隙 217

四、特高压变电站空气间隙的推荐值 219

五、特高压换流站直流场空气间隙的推荐值 219

第四节 特高压绝缘子的选择 221

一、架空输电线路绝缘子型式与片数的选择 221

二、变电站和换流站用绝缘子的选择 223

第五节 特高压电气设备的绝缘水平 224

一、避雷器参数 224

二、特高压交流电气设备的绝缘水平 226

三、特高压直流电气设备的绝缘水平 229

参考文献 232

第八章 特高压输变电工程的电磁环境 233

第一节 输变电工程电磁环境简述 233

第二节 特高压输变电工程的电场和磁场 234

一、特高压交流输变电工程的电场和磁场 234

二、特高压交流输电线路工频电场和磁场的限值 240

三、特高压直流输电工程的合成电场和直流磁场 241

四、特高压直流输电线路合成电场和直流磁场的限值 245

五、工频电场和磁场的环境影响 246

第三节 特高压输变电工程的噪声 247

一、可听噪声的物理量度和A声级 247

二、架空输电线路可听噪声特性及影响因素 247

三、特高压输变电工程可听噪声计算 251

四、特高压架空输电线路可听噪声限值 253

五、特高压变电站和换流站噪声限值 254

六、特高压输变电工程降低可听噪声的措施 254

第四节 特高压架空输电线路的无线电和电视干扰 256

一、架空输电线路的无线电和电视干扰特性及影响 256

二、架空输电线路无线电干扰计算 259

三、特高压架空输电线路无线电干扰限值 260

四、特高压架空输电线路降低无线电干扰的措施 261

第五节 特高压架空输电线路的电晕损失 262

一、架空输电线路的电晕现象 262

二、特高压架空输电线路电晕试验 262

三、交流输电线路电晕损失计算 265

四、直流输电线路电晕损失计算 267

参考文献 269

第九章 特高压架空输电线路设备 270

第一节 特高压架空输电线路杆塔 270

一、特高压杆塔塔型及特点 270

二、特高压杆塔结构的设计与优化 272

三、杆塔基础 277

第二节 特高压架空输电线路导、地线 280

一、特高压架空输电线路导、地线的结构型式 280

二、特高压架空输电线路振动 289

第三节 特高压架空输电线路绝缘子 297

一、特高压交流架空输电线路绝缘子 297

二、特高压直流架空输电线路绝缘子 300

第四节 特高压架空输电线路金具 304

一、间隔棒 304

二、悬垂金具 304

三、耐张金具 305

四、屏蔽环与均压环 306

五、跳线金具 307

参考文献 307

第十章 特高压变电站与特高压交流电气设备 309

第一节 特高压变电站 309

一、特高压变电站电气主接线 309

二、特高压变电站电气设备 310

三、特高压变电站布置 313

第二节 特高压变压器与并联电抗器 318

一、特高压变压器 318

二、特高压并联电抗器 324

第三节 特高压开关设备 331

一、特高压气体绝缘金属封闭开关设备 331

二、特高压断路器 333

三、特高压隔离开关 337

第四节 特高压串联补偿装置 340

一、特高压串联补偿装置的结构 340

二、特高压串联补偿装置的关键技术条件 340

第五节 特高压避雷器 345

一、特高压避雷器的主要作用 345

二、特高压避雷器的主要性能参数 346

三、特高压避雷器的结构设计 348

第六节 特高压支柱绝缘子及套管 349

一、特高压支柱绝缘子 349

二、特高压套管 350

第七节 特高压电压互感器与电流互感器 351

一、特高压电压互感器 351

二、特高压电流互感器 354

第八节 特高压变电站重要电气设备的抗震 355

一、特高压电气设备的结构特点 355

二、特高压电气设备抗震能力的研究现状 355

三、特高压电气设备的抗震设计 356

参考文献 358

第十一章 特高压换流站与特高压直流电气设备 359

第一节 特高压换流站 359

一、特高压换流站直流电气主接线 359

二、特高压换流站交流电气主接线 360

三、特高压换流站电气总平面布置 361

第二节 特高压换流阀及阀控系统 362

一、特高压换流阀 362

二、特高压换流阀控制系统 364

第三节 特高压换流变压器与平波电抗器 366

一、特高压换流变压器 366

二、特高压平波电抗器 370

第四节 特高压换流站滤波器 372

一、特高压直流滤波器 372

二、特高压交流滤波器 374

第五节 特高压换流站避雷器 377

一、特高压换流站避雷器的种类及特点 377

二、特高压直流避雷器的结构 379

第六节 特高压直流支柱绝缘子与套管 379

一、直流绝缘子污秽特性 379

二、特高压直流支柱绝缘子 380

三、特高压直流穿墙套管 381

第七节 直流开关设备 382

一、直流转换开关 382

二、直流隔离开关 384

三、旁路断路器 385

第八节 特高压直流测量装置 386

一、直流电流测量装置 386

二、直流电压测量装置 388

第九节 特高压直流控制和保护设备 389

一、特高压直流控制和保护的特点 389

二、特高压直流控制和保护分层结构 390

参考文献 392

第十二章 中国特高压输电工程实践 393

第一节 特高压交流输电工程 393

一、1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程 393

二、1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程扩建工程 396

三、1000kV淮南—上海特高压交流输电示范工程 398

第二节 特高压直流输电工程 401

一、向家坝—上海±800kV特高压直流输电示范工程 401

二、锦屏—苏南±800kV特高压直流输电工程 405

三、哈密南—郑州±800kV特高压直流输电工程 409

第三节 特高压试验设施 412

一、特高压交流试验基地 412

二、特高压直流试验基地 417

三、特高压杆塔试验基地 421

四、西藏高海拔试验基地 423

五、大容量试验室 425

六、国家电网仿真中心 426

七、特高压直流工程成套设计研发中心 427

第四节 特高压输电技术标准化 429

一、特高压交流输电技术标准体系 429

二、特高压直流输电技术标准体系 430

第五节 特高压工程技术创新 431

一、特高压交流工程技术创新 431

二、特高压直流工程技术创新 438

第六节 中国特高压设备国产化及大件运输 451

一、特高压交流电气设备制造能力 451

二、特高压直流电气设备制造能力 452

三、大型设备的运输 454

参考文献 456

附录A特高压交流电气设备的主要技术参数 457

附录B特高压交流输电线路的主要技术参数 464

附录C特高压直流电气设备的主要技术参数 467

附录D特高压直流输电线路的主要技术参数 474

附录E中国特高压主要设备制造厂家名称及简称对照表 477

附录F中国交流特高压和直流输电工程名称一览表 479

附录G特高压交直流输电技术标准 481

索引 489

后记 493