专利名称：一种大容量电力输送方法及其电力输送系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力输送的方法，特别是涉及一种较近距离的大容量电力 输送方法，并涉及一种采用此方法的电力输送系统。
背景技术：
为了降低电力在输送过程中的损耗，从发电厂到电力用户之间的电能输送， 通常采用高压输送的方式，如图1所示，即从发电设备1输出的数千伏特的电
压，进入开关设备I 6，再进入升压变电设备2，经过一级或多级升压,产生110KV、 220KV、 350KV、 500KV及百万千伏以上等多个级别的高电压，并通过输送导体3 输送到电力用户所在地的降压变电设备4，通过一级或多级降压，产生符合用户 使用要求的动力电。在升电压和降电压的过程中，由于变压器及变电设备自身 产生的电能损耗是不可避免的，这不但造成了电能的额外消耗，而且设备投资 及维护成本巨大。
随着我国国民经济的快速发展，涌现出了一批用电负荷大且集中的产业， 如电解铝、电解铜及化工电解行业，这些企业大都拥有自己的发电厂或以发电 厂作为依靠，并有一个共同的特点 一是用电负荷大且集中，二是发电厂距离 用电负荷很近，大都在数百米到数公里之间。这一类型企业的出现，为改变传 统的高压输电方式提供了条件。由于受传统输电技术的影响，这些企业仍采用 高压输电的方式。目前的主流火力发电机组输出的电压有1万伏、2万伏等多种， 用电负载的电压等级最大的达1500多伏，如电解铝生产系列。 一个电解铝厂， 用电负荷大的可达百万千瓦，因供电调压所造成的电力损耗功率就高达2000多 千瓦，每年造成的电力损耗高达1700多万度电。所以， 一种低电压大容量的电 力输送方法的出现已迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是提供一种大容量电力输送方法及其电力输送系统。 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案
本发明中，将发电厂输出的电能通过传送设备直接输送至用电负载上。
上述的用电负载的电力负荷大且集中，上述的用电负载的电力负荷大且集 中，容量至少为50MW并且与发电厂的距离为100m 5000m。
一种为实施上述方法所采用的大容量电力输送系统，它包括至少一组发电 设备，发电设备通过开关设备I和输送导体直接与至少一组用电负载连接
在上述的用电负载的前端设有开关设备II 。在上述的用电负载前端设有降压变电设备，降压变电设备的输入电压与发 电设备的输出电压相匹配，其输出电压与用电负载相匹配。
在上述的开关设备i后端、开关设备n前端通过联络变电设备与公共电网 相连。
在每组的发电设备的后端设有整流变压器，整流变压器通过整流器与每组 的用电负载相连接。
在整流变压器的前端设有调压变压器。 每组的发电设备通过联络母线并联在一起。 每组的用电负载通过联络母线并联在一起。 在发电设备的后端设有整流器，整流器通过直流变电设备与用电负载相连接。
上述的发电设备为火力发电机、水力发电机的任一或其组合，所述的输送 导体为铜导线或铝导线或超导体中的任意一种或其几种组合。
采用上述技术方案的本发明，具有以下的积极有益效果
1、 本发明采用直供电的方式，省掉了发电机电力输出后的升压环节，从而 避免了此环节在运行过程中的电力损耗，如省掉一台百万千瓦容量的升压变压 器，每年就可节省电能达1700多万度电，节能效果显著；
2、 本发明的方法采用直供电的方式，省去了发电机电力输出后的主变压器 及其附带设备， 一台百万千瓦的发电设备就可节省设备投资数千万元，并大幅
度减少了设备日常维护费用及人力费用；
3、 本发明由发电机发出的电力不升压直接供电，降低了用电负载前变压器 及联络变压器的电压等级，从而减少了此部分的设备投资，并使设备简化，运 行安全；
4、 本发明最适用于近距离输电，应用超导体也可实现远距离输电;
5、 本发明适用于范围广，有极大的推广应用价值。
图1为现有技术高压输电技术的结构示意图2为本发明实施例1的原理结构图3为本发明实施例2的原理结构图4为本发明实施例3的原理结构图5为本发明实施例4的原理结构图6为本发明实施例5的原理结构图7为本发明实施例6的原理结构图；图8为本发明实施例7的原理结构图； 图9为本发明实施例8的原理结构图。
具体实施方式
实施例1
本发明将发电厂输出的电压通过传送设备直接输送至用电负载上。上述的 用电负载的电力负荷大且集中，容量为50MW并且与发电厂的距离为100m。
如图2所示，为实施上述方法采用的大容量电力输送系统，它包括发电设 备1，发电设备通过开关设备I 6和输送导体3直接与用电负载5连接。
由发电设备1输出的电力进入开关设备I6，闭合开关设备I6，使发电设 备1与输送导体3连接，电力通过输送导体3输送到用电负载5，此方法中电压 的调整是通过发电设备1的调压功能实现的，主要应用于用电负载5与发电设 备l电压差距较小的实际中。
本实施例中发电设备1采用火力发电机，输送导体3采用超导材料，以降 低较低电压电力输送的损耗。
实施例2
本发明将发电厂输出的电压通过传送设备直接输送至用电负载上。上述的 用电负载的电力负荷大且集中，容量为60丽并且与发电厂的距离为500m。
如图3所示，为实施上述方法采用的大容量电力输送系统，它包括发电设 备l，发电设备通过开关设备I6和输送导体3连接，在近用电负载5端，再设 有开关设备IU5，开关设备II15直接与用电负载5连接。
本实施例中，发电设备1采用水力发电机，输送导体3采用超导材料，以 降低较低电压电力输送的损耗。
实施例3
本发明将发电厂输出的电压通过传送设备直接输送至用电负载上。上述的 用电负载的电力负荷大且集中，容量为70丽并且与发电厂的距离为1500m。
如图4所示，为实施上述方法采用的大容量电力输送系统，它包括发电设 备l，发电设备通过开关设备I6和输送导体3直接与用电负载5连接。在上述 用电负载5前端设有降压变电设备4，降压变电设备4的输入电压与发电设备1 的输出电压相匹配，其输出电压与用电负载5相匹配。
本实施例中，发电设备1釆用火力发电机，发电设备1输出的电压以其额 定电压输出，不需要调整，在用电负载5前安装有降压变电设备4，以使降压变 电设备4输出的电压与用电负载5相匹配。输送导体3采用普通的铜导体材料。
实施例4本发明将发电厂输出的电压通过传送设备直接输送至用电负载上。上述的
用电负载的电力负荷大且集中，容量为80丽并且与发电厂的距离为2000m。
如图5所示，为实施上述方法采用的大容量电力输送系统，它包括发电设 备l，发电设备通过开关设备I6和输送导体3连接，在近用电负载5端，再设 有开关设备I115，开关设备II15与用电负载5连接。在开关设备II15后端、用 电负载5前端设有降压变电设备4，降压变电设备4的输入电压与发电设备1的 输出电压相匹配，其输出电压与用电负载5相匹配。另外，在开关设备I 6后端、 开关设备I115前端通过联络变电设备7与公共电网8相连，且联络变电设备7
通过开关设备mi2接入到传输线路中。本实施例中，开关设备i6、开关设备n 15、开关设备mi2在实际工程中可同时设置在一个控制柜中，以方便操作。
其工作原理及过程如下
当发电设备i正常状况下，开关设备16和开关设备ni5闭合，开关设备
nil2断开，实现联络变电设备7与降压变电设备4之间断开，发电设备l与降 压变电设备4直接连接，给用电负载5供电。
当发电设备i出现故障时，开关设备mi2和开关设备ni5闭合，开关设备
I 6断开，此时发电设备1与降压变电设备4断开，公共电网8通过联络变电设 备7和降压变电设备4给用电负载5供电。
当发电设备i输出电力不够时，开关设备ie、开关设备mi2和开关设备n
15可同时闭合，此时发电设备1和公共电网8同时给用电负载5供电。
当电力负载需切除时，开关设备16和开关设备mi2闭合，开关设备ni5
断开，实现发电设备1发出的电力向公共电网8的输送。另外，在联络变电设 备7与公共电网8之间也可安装开关。
本实施例中，发电设备采用火力发电机和水力发电机的组合，输送导体3 为铜导线和铝导线的组合。
实施例5
本发明将发电厂输出的电压通过传送设备直接输送至用电负载上。上述的 用电负载的电力负荷大且集中，容量为90丽并且与发电厂的距离为3000m。
如图6所示，为实施上述方法采用的大容量电力输送系统，它包括至少一 组发电设备1和至少一组用电负载5，在每组的发电设备1的后端设有整流变压 器IO，整流变压器10通过整流器11与每组的用电负载5相连接。每组的用电 负载5通过联络母线13并联在一起。
本实施例中，由于发电设备1由多组组成， 满足用电负荷的需要；用电 负载5有多组组成，以满足发电设备容量的需要。在各用电负载之间安装有联络母线13，以均衡各负载之间的电力需要。
本实施例中，发电设备1采用火力发电机，输送导体3为铝导线材料。其 他技术特征与实施例l相同。
实施例6
本发明将发电厂输出的电压通过传送设备直接输送至用电负载上。上述的 用电负载的电力负荷大且集中，容量为100MW并且与发电厂的距离为3500m。
如图7所示，为实施上述方法采用的大容量电力输送系统，它包括至少一 组发电设备1和至少一组用电负载5，在每组的发电设备1的后端设有整流变压 器IO，整流变压器10通过整流器11与每组的用电负载5相连接。每组的发电 设备1通过联络母线13并联在一起。
本实施例中，由于发电设备1由多组组成，以满足用电负荷的需要；用电 负载5有多组组成，以满足发电设备容量的需要。在各发电设备1之间安装联 络母线13，以均衡各发电设备之间的输出电力。
本实施例中，发电设备1采用水力发电机，输送导体3为铝导线材料和超 导体的组合。其他技术特征与实施例l相同。
实施例7
本发明将发电厂输出的电压通过传送设备直接输送至用电负载上。上述的 用电负载的电力负荷大且集中，容量为120匿并且与发电厂的距离为4000m。
如图8所示，为实施上述方法采用的大容量电力输送系统，它包括发电设 备1，发电设备1的后端设有整流变压器10,整流变压器10通过整流器11与 用电负载5相连接。在上述的整流变压器10的前端还设有调压变压器9。
本实施例是本发明方法在电解铝工业上的应用。发电设备1输出的电力通 过输送导体3进入调压变压器9，通过调压变压器9输出符合要求的电压，输入 整流变压器IO，再输入整流器ll，由整流器ll输出的直流电供电解生产使用。
本实施例中，发电设备1采用火力发电机，输送导体3为铜导体和超导体 的组合。其他技术特征与实施例1相同。
另外，本实施例还可以在开关设备I6的后端连接联络变电设备7，并通过 联络变电设备7与公共电网8连接，以完成实施例4的功能。
实施例8
本发明将发电厂输出的电压通过传送设备直接输送至用电负载上。上述的 用电负载的电力负荷大且集中，容量为150MW并且与发电厂的距离为5000m。
如图9所示，为实施上述方法采用的大容量电力输送系统，它包括发电设 备1，在发电设备1的后端设有整流器11，整流器11通过直流变电设备14与用电负载5相连接。
发电设备1输出的电压直接进行整流器11进行高压整流，整流后的直流电 通过输送导体3进入直流调压设备14，由直流调压设备14输出符合用电负载5 要求的电压和电流，供用电负载5使用。
本实施例中，发电设备l采用火力发电机和水力发电机的组合，输送导体3 为铜导体、铝导体和超导体的组合。其他技术特征与实施例l相同。
实施例9
本发明将发电厂输出的电压通过传送设备直接输送至用电负载上。上述的 用电负载的电力负荷大且集中，容量为20(MW，并且与发电厂实现远距离传输， 所述的远距离传输是指超过5000m以上的距离。
为实施上述方法采用的大容量电力输送系统，它包括发电设备l，发电设备 通过开关设备I 6和输送导体3直接与用电负载5连接。
本实施例中，发电设备1采用火力发电机和水力发电机的组合，输送导体3 为超导材料，以实现远距离传输。其他技术特征与实施例l相同。
权利要求
1、一种大容量电力输送的方法，其特征在于将发电厂输出的电能通过传送设备直接输送至用电负载上。
2、 根据权利要求1所述的一种大容量电力输送的方法，其特征在于所述 的用电负载的电力负荷大且集中，容量至少为50MW并且与发电厂的距离为 100m 5000m。
3、 一种为实施权利要求l所采用的大容量电力输送系统，其特征在于它 包括至少一组发电设备(1)，发电设备通过开关设备I (6)和输送导体(3) 直接与至少一组用电负载(5)连接。
4、 根据权利要求3所述的人容量电力输送系统，其特征在于在所述的用 电负载(5)的前端设有开关设备II (15)。
5、 根据权利要求3所述的大容量电力输送系统，其特征在于在所述的用 电负载(5)前端设有降压变电设备(4)，降压变电设备(4)的输入电压与发 电设备(1)的输出电压相匹配，其输出电压与用电负载(5)相匹配。
6、 根据权利要求3或4或5所述的大容量电力输送系统，其特征在于在 所述的开关设备I (6)后端、开关设备II (15)前端通过联络变电设备(7) 与公共电网(8)相连。
7、 根据权利要求3所述的大容量电力输送系统，其特征在于在每组的发 电设备(1)的后端接有整流变压器(10)，整流变压器(10)通过整流器(11) 与每组的用电负载(5)相连接。
8、 根据权利要求7所述的大容量电力输送系统，其特征在于在所述的整 流变压器(10)的前端设有调压变压器(9)。
9、 根据权利要求7所述的大容量电力输送系统，其特征在于每组的发电 设备(1)通过联络母线(13)并联在一起。
10、 根据权利要求7所述的大容量电力输送系统，其特征在于每组的用 电负载(5)通过联络母线(13)并联在一起。
11、 根据权利要求3所述的大容量电力输送系统，其特征在于在所述的 发电设备(1)的后端设有整流器(11)，整流器(11)通过直流变电设备(14) 与用电负载(5)相连接。
12、 根据权利要求3或7或9或11所述的大容量电力输送系统，其特征在 于所述的发电设备(1)为火力发电机、水力发电机的任一或其组合，所述的 输送导体(3)为铜导线或铝导线或超导体中的任意一种或其几种组合。
全文摘要
本发明公开了一种大容量电力输送的方法，将发电厂输出的电能通过传送设备直接输送至用电负载上。并提供了一种大容量电力输送系统，它包括至少一组发电设备，发电设备通过开关设备I和输送导体直接与至少一组用电负载连接。采用上述技术方案的本发明，具有以下的积极有益效果采用直供电的方式，省掉了发电机电力输出后的升压环节，从而避免了此环节在运行过程中的电力损耗；采用直供电的方式，省去了发电机电力输出后的主变压器及其附带设备；本发明由发电机发出的电力不升压直接供电，降低了用电负载前变压器及联络变压器的电压等级，从而减少了此部分的设备投资，并使设备简化，运行安全。
文档编号H02J3/00GK101609988SQ200810050099
公开日2009年12月23日 申请日期2008年6月20日 优先权日2008年6月20日
发明者刘久贵, 张洪恩, 梁学民 申请人:刘久贵;张洪恩;梁学民