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1000kV特高壓交流輸電技術(shù)

電力系統(tǒng)和輸電規(guī)模的擴大，世界高新技術(shù)的發(fā)展，推動了特高壓輸電技術(shù)的研究。從本世紀(jì)60年代開始，前蘇聯(lián)、美國、日本和意大利等國，先后進行基礎(chǔ)性研究、實用技術(shù)研究和設(shè)備研制，已取得了突破性的研究成果，制造出成套的特高壓輸電設(shè)備。前蘇聯(lián)已建成額定電壓1150kV（*高運行電壓l200kV）的交流輸電線路1900多公里并有900公里已經(jīng)按設(shè)計電壓運行；日本已建成額定電壓l0OOkV(*高運行電壓llOOkV)的同桿雙回輸電線路426公里。百萬伏級交流線路單回的輸送容量超過5000MW，且具有明顯的經(jīng)濟效益和可靠性，作為中、遠(yuǎn)距離輸電的基干線路，將在電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展中起重要的作用。

特高壓輸電技術(shù)的復(fù)雜性以及它在電力系統(tǒng)中的作用，是現(xiàn)有電壓等級無法相比的，因此無論是基礎(chǔ)研究，還是實用技術(shù)研究，所投入的資金和人力比超高壓要大得多，設(shè)備的研制也要困難得多。日本和前蘇聯(lián)的實踐表明：特高壓交流輸電技術(shù)已基本成熟。交流特高壓技術(shù)幾乎沒有難以克服的技術(shù)問題。從輸變電設(shè)備制造技術(shù)上，前蘇聯(lián)已基本成熟，但技術(shù)水平相對落后；日本已經(jīng)達(dá)到國際**水平，并經(jīng)歷了長達(dá)5年的帶電試驗考核，目前變電設(shè)備處于分別載流和加壓試驗階段，但輸電線路一直降壓運行。

隨著經(jīng)濟的全球化趨勢和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國的電力系統(tǒng)也將面臨著巨大的挑戰(zhàn)和機遇。在未來的15～20年內(nèi)我國的電力工業(yè)將保持快速發(fā)展的步伐，預(yù)計國內(nèi)電力裝機容量在2010年和2020年將分別達(dá)到780GW和1000GW。由于我國能源和負(fù)荷分布的特點，能源集中在西部和北部地區(qū)，而負(fù)荷又集中在東部和南部沿海地區(qū)，需要利用特高壓進行遠(yuǎn)距離、大容量輸送電力。為加速實現(xiàn)西電東送、南北互供和國內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，從戰(zhàn)略發(fā)展的高度，將首先在我國西南水電和西北火電基地的開發(fā)建設(shè)中出現(xiàn)我國的特高壓輸電電網(wǎng)。按自然傳輸功率計算，1條特高壓線路的傳輸功率相當(dāng)于4～5條500kV超高壓線路的傳輸功率（約4000～5000MVA），這將節(jié)約寶貴的輸電走廊和大大提升我國電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的能力。我國在特高壓領(lǐng)域已經(jīng)開展一定科研及設(shè)備研制的基礎(chǔ)工作，積累了一些經(jīng)驗。特高壓輸電技術(shù)包括設(shè)備研制、線路絕緣設(shè)計以及運行控制技術(shù)是在超高壓輸電尤其是500kV和750kV輸電技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。然而，特高壓輸電系統(tǒng)的電壓水平較高、線路產(chǎn)生的無功功率較大、短路電流非周期分量衰減緩慢，對特高壓輸電的設(shè)計和運行產(chǎn)生影響。

在我國特高壓制造技術(shù)雖然具備一定的基礎(chǔ)，但仍有一些技術(shù)尚需要解決。國際上特高壓輸變電技術(shù)基本掌握在少數(shù)幾個國家手中，我國需要加大科研工作力度，努力掌握核心技術(shù)。另外一方面，近幾年，隨著我國750kV輸電工程的建成，相對于特高壓輸電技術(shù)，應(yīng)該說發(fā)展特高壓設(shè)備制造能力及技術(shù)應(yīng)該會更快一些。我國的電氣設(shè)備制造水平和工藝隨著750kV工程的上馬，有了新的發(fā)展和進步，不少企業(yè)已具備制造特高壓設(shè)備的技術(shù)條件和生產(chǎn)能力，只要工程需要，研制特高壓輸變電設(shè)備是可能的。預(yù)計2008年前后建成我國**條1000kV特高壓交流試驗示范工程（晉東南——荊門），到2010年前后國家電**高壓骨干網(wǎng)架將初步形成，但國家電**高壓骨干網(wǎng)架建設(shè)是一個逐步完善的過程。

技術(shù)經(jīng)濟比較研究表明：在我國發(fā)展特高壓交流輸電是可行的。從技術(shù)的角度看，采用特高壓輸電技術(shù)是實現(xiàn)提高電網(wǎng)輸電能力的主要手段之一，還能夠取得減少占用輸電走廊、改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等方面的優(yōu)勢；從經(jīng)濟方面的角度看，根據(jù)目前的研究成果，輸送10GW水電條件下，與其它輸電方式相比，特高壓交流輸電有競爭力的輸電范圍能夠達(dá)到1000～1500公里。如果輸送距離較短、輸送容量較大，特高壓交流的競爭優(yōu)勢更為明顯。因此，特高壓交流輸電技術(shù)己較成熟，具備應(yīng)用條件。

應(yīng)用目標(biāo)與原則：

（1）從技術(shù)和經(jīng)濟上來看，在我國長距離大容量輸電中采用特高壓交流輸電是可行的。特高壓交流輸電技術(shù)將在未來國家電網(wǎng)骨干電網(wǎng)輸電中發(fā)揮重要作用。
（2）應(yīng)用特高壓交流輸電技術(shù)的目的是提高線路輸電能力，降低輸送每千瓦功率的成本和節(jié)省線路走廊。
（3）抓緊建設(shè)1000kV特高壓交流輸電示范工程，到2008年建成我國特高壓交流輸電示范工程（山西晉東南——湖北荊門），在取得經(jīng)驗后進行應(yīng)用，到2010年國家電**高壓骨干網(wǎng)架將初步形成核心網(wǎng)架。
（4）研究1000kV交流特高壓線路工頻過電壓、操作過電壓及其控制措施技術(shù)。
（5）研究1000kV交流特高壓線路系統(tǒng)運行技術(shù)，包括無功電壓控制、**穩(wěn)定監(jiān)測和控制、設(shè)備運行維護等等。
（6）因地制宜建設(shè)1000kV同塔單回或雙回特高壓交流輸電線路。
（7）積極推進1000kV交流特高壓輸電系統(tǒng)串聯(lián)補償和并聯(lián)補償技術(shù)。
（8）研究1000kV交流特高壓緊湊型輸電技術(shù)。
（9）研究高海拔1000kV交流特高壓輸電技術(shù)。
（10）研究1000kV交流特高壓輸電應(yīng)用新型材料、技術(shù)，包括：低噪聲導(dǎo)線、高強度節(jié)能型金具、高強鋼在桿塔中應(yīng)用、鋼管塔、環(huán)保型地基基礎(chǔ)、直升飛機放線施工等等。

應(yīng)用注意事項：

（1）從我國的國情出發(fā)，站在國內(nèi)聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃研究的高度(全局性、長遠(yuǎn)性、前瞻性)，從提高輸電能力、節(jié)省線路走廊等多方面進行技術(shù)經(jīng)濟比較，在應(yīng)用特高壓交流輸電技術(shù)時做到**可靠、經(jīng)濟合理。
（2）因地制宜學(xué)**外大電網(wǎng)建設(shè)的經(jīng)驗。雖然在世界范圍內(nèi)，特高壓輸變電技術(shù)的儲備是足夠的，但取得的運行經(jīng)驗是初步的，還存在風(fēng)險和困難，有些技術(shù)問題還需要進行深入的研究，特別要結(jié)合中國電網(wǎng)的實際情況，在吸取國外經(jīng)驗的基礎(chǔ)上大膽**，在下列方面要開展專門研究，例如：無功電壓控制問題、過電壓及潛供電流控制問題、特高壓電網(wǎng)及下級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展問題、交/直流系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展問題及**穩(wěn)定控制問題等等。
（3）研究應(yīng)用于特高壓輸電系統(tǒng)的串補及可控串補技術(shù)，滿足遠(yuǎn)距離、大容量、經(jīng)濟送電的需求。在我國特高壓輸電示范工程建設(shè)及實施過程中，這兩種主要設(shè)備應(yīng)加快研制開發(fā)及國產(chǎn)化的進程，滿足未來電網(wǎng)長遠(yuǎn)發(fā)展需要。
（4）為實現(xiàn)建設(shè)國家特高壓電網(wǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo)，除了考慮不同輸電方案的技術(shù)經(jīng)濟比較外，還應(yīng)考慮特高壓電網(wǎng)的特殊地位和作用，結(jié)合我國500kV發(fā)展的經(jīng)驗和教訓(xùn)，從長遠(yuǎn)角度去規(guī)劃和建設(shè)國家特高壓電網(wǎng)骨干網(wǎng)架，考慮特高壓重要通道及聯(lián)絡(luò)線以及重要輸變電設(shè)備在未來電網(wǎng)中的適應(yīng)性問題，重要設(shè)備參數(shù)及性能能夠適應(yīng)未來電網(wǎng)的發(fā)展要求，才能*大限度滿足電力市場化對電網(wǎng)的需求，從而實現(xiàn)*大范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置。

關(guān)鍵詞：試驗變壓器,直流高壓發(fā)生器

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