电线电缆网 > 电力电缆 > 1000KV特高压试验线路工程运行初探（完整版）
1000KV特高压试验线路工程运行初探 - 无图版
天灏 --- 2007-01-15 08:58:01
1
特高压输电的特点是电压高、容量大、输送距离长。特高压输电线路输送容量为超高压线路功率的4～5倍，如果突然中断大功率的输送，将给受端系统如下一级500KV电网带来严重的安全运行问题。百万级特高压工程建设和运行在我国尚属首次，晋东南——南阳——荆门1000KV特高压输变电工程被确定为试验示范工程，可行性研究报告及各种专题报告已完成，线路走径、站址和主设备技术规范基本确定。
1.世界各国的特高压交流输电工程情况
特高压输电技术的研究始于上世纪60年代后半期。前苏联为世界上实现交流特高压输电作了不懈的努力，他们从上世纪60年代开始，集中了政府、科研、设计和大专院校等庞大的技术力量，按照理论研究、实用技术研究和试验、电气设备研制和工业性试验运行考核三大步骤进行了大量的工作，研究取得了突破性的进展，获取的数据和资料可以满足工程建设的需要。前苏联是世界上第一个进行特高压商用设备生产的国家，也是第一个进行特高压输电工程商业运行的国家。
前苏联发展特高压输电系统的原动力：一是加强苏联统一电力系统的主网，以保证电力系统在统一电力系统扩大规模的情况下和其复杂运行状况下，安全可靠的运行；二是远距离输送大型电厂和能源联合企业的电力；三是加强系统间的联系，以增加功率和能量的交换。
特高压电网的发展分为三个阶段；一是建设第一批单个的输电工程；二是由单个的输电工程过渡成网络的过渡阶段；三是建立复杂的环网。
电压等级的选择主要考虑的因素是：电源点容量的考虑，一般从一个电源点出来的最高电压线路的合理回路数为3～4回路线；另外需要考虑输送距离的经济性；同时需要考虑电压等级之间的匹配，新电压等级与前一级电压等级的差别不应小于1倍。
综合多方面的研究和电网的发展状况，前苏联选择了特高压输电技术。
对大容量远距离输电需求的增加，促进了更高电压等级输电方式的采用。前苏联埃基巴斯图兹——车里雅宾斯克1150千伏线路的输送容量为570万千瓦。由于特高压输电线路的传输容量大，要求线路有极高的运行可靠性，前苏联围绕输电线路的技术问题进行了大量的试验研究。
与特高压输电线路有关的技术条件，除了考虑环境影响的因素以外，还有一些特殊问题需要考虑。
高压输电线路无功充电功率与线路长度直接有关，同样长度的线路，1100千伏或1150千付线路无功充电功率约为500千伏线路的6倍。而且所需的无功补偿功率随着线路负载的变化会有很大的变化，负载小于自然功率，造成无功过剩，大于自然功率将造成无功不足，为了保护线路的电压水平，理想的方案是补偿容量可随负载变化而调整。
电阻损耗是输电距离、导线电阻和输电电压的函数，很显然，提高输电电压会使线路的电阻损耗减小，相同传输容量进行比较，1100千伏线路的电阻损耗大约为500千伏线路的1/2或1/5。对于各种气象条件下的电晕损耗进行统计分析，求得1150千伏线路年平均值为20～30千瓦/千米，若与自然传输功率相比较只占0.06%。坏天气影响下，电晕损耗每千米将超过数百千瓦，会造成重大的经济损失，因此在考虑导线结构时，力求使导线表面的场强均匀，尽可能降低因电晕造成的输电损失。
前苏联从1985年开始建设1150KV特高压线路2634公里，仅890公里投入运行，1992年因苏联解体、经济衰退降压至500KV运行。日本从1988年9月开始，陆续建设1000KV线路426公里，准备2010年到2015年由500KV升压到1000KV。意大利和美国均建设了特高压试验性线路。随着上世纪80年代中期世界经济发展减缓，美国和其他国家都推迟或暂时放弃特高压交流输电技术。
日本从１９７２年启动了特高压输电技术的研究开发计划，确定对特高压输电技术进行研究的工作分为基础研究、开发研究和工业考核三个阶段。１９７８年１１月，特高压输电特别委员会正式成立，形成了包含中央电力研究所、东京电力公司以及制造、院校和官方人员参加的全国性组织。
在完成大量试验研究工作的基础上，东京电力公司于１９８８年开始建设柏崎—西群马—东山梨南北向特高压输电线路，长度约１９０千米，该１０００千伏输电线路于１９９３年以５００千伏电压投入运行；紧接着于１９９２年又开始建设南磐城—东群马—西群马东西向特高压输电线路，长度约２４０千米，该线路于１９９９年建成，并同样以５００千伏电压投入使用。按原计划两条特高压输电线路准备在２１世纪初升压到１０００千伏运行，但由于从２０世纪８０年代中期开始，日本电力负荷的增长趋缓，核电站的建设步伐减慢，无负荷需求，因此，建成的两条特高压线路投入运行至今，一直以５００千伏降压运行。
日本在特高压输电关键技术研究和特高压设备研制方面开展了前瞻性、基础性和实用性的试验研究工作，取得了一大批世界水平的重要成果，为特高压输电技术的工程应用奠定了坚实的基础。日本特高压同塔双回线路虽未以１０００千伏电压运行，但其铁塔、导线、绝缘子和金具的机械特性通过多年的运行已得到充分的考核。日本制造的特高压成套设备在新臻名特高压变电站进行了长期带电考核，部分设备还经受了全电压全电流条件下的“运行”。日本方面的研究和实践表明，采用特高压输电不仅技术上可行，完全满足电磁环境的要求，而且特高压设备的制造及其可靠性可以得到保证。
2.我国交流特高压电网研究情况
我国特高压交流试验示范工程正在紧锣密鼓地进行之中，各项科研项目经认真细致的试验研究，得到的研究结论一方面验证了日本方面的研究结论的正确性，更重要的是为我国特高压工程的实施提供了科学的、符合国情的、强有力的技术支撑。完全有理由相信，有日本方面的研究与实践的经验作参考，有国内电力科技人员认真细致地研究，有制造行业专家的刻苦攻关和为设备国产化努力拼搏的精神，我国特高压交流试验示范工程一定能高水平、高质量的建成，为世界高压输电领域作出应有的贡献。
我国1986年开始立项研究交流特高压输电技术，1994年在武汉高压研究所建成了第一条百万伏级特高压输电研究线段。2004年底，国家电网公司认真分析了我国电力工业和电网发展的现状及未来的发展趋势，提出了加快建设以特高压电网为核心的坚强国家电网的战略目标。
采用8分裂500平方毫米导线，良导体接地及光纤复合架空地线（OPGW），居民区导线对地最小距离约24～27米，非居民区约20～22米，线路走廊宽度90米。
与超高压输电线路相比，特高压输电线路具有如下运行特点：线路距离长，受地理环境和恶劣天气的影响大；电压等级高、容量大，系统稳定性和可靠性的要求更高，允许停电检修机会少；子导线分裂数多，截面大、档距长、悬挂高度较高，风荷载和覆冰的影响大；导线上工作幅值很大，电场强度高，带电检修作业相对困难。
3.线路维护
（1）防雷
前苏联和日本特高压输电线路，雷击故障都属于第一位，我国特高压线路走廊宽90米，塔高70米左右，收集落雷的能力远远超过超高压输电线路。我国特高压输电线路绝缘水平和耐雷水平高，地线保护角小于5度，一般不会发生反击；但由于杆塔高度和山地对地线屏蔽作用的影响，存在绕击的可能性。为避免雷击损失，应结合雷击定位系统统计数据分析雷击易击点，在绝缘子串上安装招弧角间隙。多雷区还应结合实际情况采取加装耦合地线等措施。
（2）导线风偏和舞动
风偏故障的一种形式是绝缘子风偏导致导线对铁塔放电；另一种形式是导线风偏对走廊内的树木或走廊国家级的建筑物放电，风速持续，会导致线路长时间停电。
特高压输电线路导线舞动能量更大，持续时间更长，是造成输电线路短路、金具断裂，导地线落地，塔材、螺栓变形、折断，导致大面积停电原因之一。
1.世界各国的特高压交流输电工程情况
特高压输电技术的研究始于上世纪60年代后半期。前苏联为世界上实现交流特高压输电作了不懈的努力，他们从上世纪60年代开始，集中了政府、科研、设计和大专院校等庞大的技术力量，按照理论研究、实用技术研究和试验、电气设备研制和工业性试验运行考核三大步骤进行了大量的工作，研究取得了突破性的进展，获取的数据和资料可以满足工程建设的需要。前苏联是世界上第一个进行特高压商用设备生产的国家，也是第一个进行特高压输电工程商业运行的国家。
前苏联发展特高压输电系统的原动力：一是加强苏联统一电力系统的主网，以保证电力系统在统一电力系统扩大规模的情况下和其复杂运行状况下，安全可靠的运行；二是远距离输送大型电厂和能源联合企业的电力；三是加强系统间的联系，以增加功率和能量的交换。
特高压电网的发展分为三个阶段；一是建设第一批单个的输电工程；二是由单个的输电工程过渡成网络的过渡阶段；三是建立复杂的环网。
电压等级的选择主要考虑的因素是：电源点容量的考虑，一般从一个电源点出来的最高电压线路的合理回路数为3～4回路线；另外需要考虑输送距离的经济性；同时需要考虑电压等级之间的匹配，新电压等级与前一级电压等级的差别不应小于1倍。
综合多方面的研究和电网的发展状况，前苏联选择了特高压输电技术。
对大容量远距离输电需求的增加，促进了更高电压等级输电方式的采用。前苏联埃基巴斯图兹——车里雅宾斯克1150千伏线路的输送容量为570万千瓦。由于特高压输电线路的传输容量大，要求线路有极高的运行可靠性，前苏联围绕输电线路的技术问题进行了大量的试验研究。
与特高压输电线路有关的技术条件，除了考虑环境影响的因素以外，还有一些特殊问题需要考虑。
高压输电线路无功充电功率与线路长度直接有关，同样长度的线路，1100千伏或1150千付线路无功充电功率约为500千伏线路的6倍。而且所需的无功补偿功率随着线路负载的变化会有很大的变化，负载小于自然功率，造成无功过剩，大于自然功率将造成无功不足，为了保护线路的电压水平，理想的方案是补偿容量可随负载变化而调整。
电阻损耗是输电距离、导线电阻和输电电压的函数，很显然，提高输电电压会使线路的电阻损耗减小，相同传输容量进行比较，1100千伏线路的电阻损耗大约为500千伏线路的1/2或1/5。对于各种气象条件下的电晕损耗进行统计分析，求得1150千伏线路年平均值为20～30千瓦/千米，若与自然传输功率相比较只占0.06%。坏天气影响下，电晕损耗每千米将超过数百千瓦，会造成重大的经济损失，因此在考虑导线结构时，力求使导线表面的场强均匀，尽可能降低因电晕造成的输电损失。
前苏联从1985年开始建设1150KV特高压线路2634公里，仅890公里投入运行，1992年因苏联解体、经济衰退降压至500KV运行。日本从1988年9月开始，陆续建设1000KV线路426公里，准备2010年到2015年由500KV升压到1000KV。意大利和美国均建设了特高压试验性线路。随着上世纪80年代中期世界经济发展减缓，美国和其他国家都推迟或暂时放弃特高压交流输电技术。
日本从１９７２年启动了特高压输电技术的研究开发计划，确定对特高压输电技术进行研究的工作分为基础研究、开发研究和工业考核三个阶段。１９７８年１１月，特高压输电特别委员会正式成立，形成了包含中央电力研究所、东京电力公司以及制造、院校和官方人员参加的全国性组织。
在完成大量试验研究工作的基础上，东京电力公司于１９８８年开始建设柏崎—西群马—东山梨南北向特高压输电线路，长度约１９０千米，该１０００千伏输电线路于１９９３年以５００千伏电压投入运行；紧接着于１９９２年又开始建设南磐城—东群马—西群马东西向特高压输电线路，长度约２４０千米，该线路于１９９９年建成，并同样以５００千伏电压投入使用。按原计划两条特高压输电线路准备在２１世纪初升压到１０００千伏运行，但由于从２０世纪８０年代中期开始，日本电力负荷的增长趋缓，核电站的建设步伐减慢，无负荷需求，因此，建成的两条特高压线路投入运行至今，一直以５００千伏降压运行。
日本在特高压输电关键技术研究和特高压设备研制方面开展了前瞻性、基础性和实用性的试验研究工作，取得了一大批世界水平的重要成果，为特高压输电技术的工程应用奠定了坚实的基础。日本特高压同塔双回线路虽未以１０００千伏电压运行，但其铁塔、导线、绝缘子和金具的机械特性通过多年的运行已得到充分的考核。日本制造的特高压成套设备在新臻名特高压变电站进行了长期带电考核，部分设备还经受了全电压全电流条件下的“运行”。日本方面的研究和实践表明，采用特高压输电不仅技术上可行，完全满足电磁环境的要求，而且特高压设备的制造及其可靠性可以得到保证。
2.我国交流特高压电网研究情况
我国特高压交流试验示范工程正在紧锣密鼓地进行之中，各项科研项目经认真细致的试验研究，得到的研究结论一方面验证了日本方面的研究结论的正确性，更重要的是为我国特高压工程的实施提供了科学的、符合国情的、强有力的技术支撑。完全有理由相信，有日本方面的研究与实践的经验作参考，有国内电力科技人员认真细致地研究，有制造行业专家的刻苦攻关和为设备国产化努力拼搏的精神，我国特高压交流试验示范工程一定能高水平、高质量的建成，为世界高压输电领域作出应有的贡献。
我国1986年开始立项研究交流特高压输电技术，1994年在武汉高压研究所建成了第一条百万伏级特高压输电研究线段。2004年底，国家电网公司认真分析了我国电力工业和电网发展的现状及未来的发展趋势，提出了加快建设以特高压电网为核心的坚强国家电网的战略目标。
采用8分裂500平方毫米导线，良导体接地及光纤复合架空地线（OPGW），居民区导线对地最小距离约24～27米，非居民区约20～22米，线路走廊宽度90米。
与超高压输电线路相比，特高压输电线路具有如下运行特点：线路距离长，受地理环境和恶劣天气的影响大；电压等级高、容量大，系统稳定性和可靠性的要求更高，允许停电检修机会少；子导线分裂数多，截面大、档距长、悬挂高度较高，风荷载和覆冰的影响大；导线上工作幅值很大，电场强度高，带电检修作业相对困难。
3.线路维护
（1）防雷
前苏联和日本特高压输电线路，雷击故障都属于第一位，我国特高压线路走廊宽90米，塔高70米左右，收集落雷的能力远远超过超高压输电线路。我国特高压输电线路绝缘水平和耐雷水平高，地线保护角小于5度，一般不会发生反击；但由于杆塔高度和山地对地线屏蔽作用的影响，存在绕击的可能性。为避免雷击损失，应结合雷击定位系统统计数据分析雷击易击点，在绝缘子串上安装招弧角间隙。多雷区还应结合实际情况采取加装耦合地线等措施。
（2）导线风偏和舞动
风偏故障的一种形式是绝缘子风偏导致导线对铁塔放电；另一种形式是导线风偏对走廊内的树木或走廊国家级的建筑物放电，风速持续，会导致线路长时间停电。
特高压输电线路导线舞动能量更大，持续时间更长，是造成输电线路短路、金具断裂，导地线落地，塔材、螺栓变形、折断，导致大面积停电原因之一。
SFC --- 2007-01-15 11:44:05
2
是交联聚乙烯电缆还是充油电缆！一定要考虑对环境的影响!作为城市发展的规划者，一定要造福子孙后代啊！1
wangfuzhi --- 2008-01-31 15:14:46
3
0学了一下，确实增长了很多知识，关于1000kV电缆线路和架空输电线路我还要继续学习。谢谢了。