交流特高壓輸電線路關(guān)鍵技術(shù)的研究及應(yīng)用

馬志義

【摘 要】為了正確驗(yàn)證1000kV的交流輸電線路以及作業(yè)成果，必須在1000kV過程中帶動實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在特高壓試驗(yàn)基地中，進(jìn)行對應(yīng)的帶電作業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)。文結(jié)合我國交流特高壓輸電線路關(guān)鍵技術(shù)，對交流特高壓輸電線路技術(shù)要求、運(yùn)行維護(hù)以及應(yīng)用試驗(yàn)進(jìn)行了簡要的探究和闡述。

【關(guān)鍵詞】交流特高壓 輸電線路 關(guān)鍵技術(shù) 現(xiàn)場應(yīng)用

自我國晉東南特高壓試驗(yàn)工程投入運(yùn)營以來，1000kV 的交流輸電線路逐漸成為保障特高壓輸電線路的重要方式。1000kV 交流特高壓線路在實(shí)際應(yīng)用中具有建設(shè)費(fèi)用低、輸送量大、損耗小、方便長距離輸電等特點(diǎn)。 在我國負(fù)荷與能源中心分布不均的影響下， 為了滿足最優(yōu)化配置要求， 使用1000kV 的交流高壓，進(jìn)行大區(qū)電網(wǎng)聯(lián)接，不僅可以錯開高峰、改善電網(wǎng)內(nèi)容，在相互備用的同時，能有效解決 500kV 電網(wǎng)電流短路過大、 穩(wěn)定性不夠等問題。 和超高壓輸電線路相比1000kV 的交流特高壓具有等級高、容量大、桿塔高等特點(diǎn)，由于自身因素影響，在電壓和抗污性能、絕緣配合、線路空間、防雷設(shè)施以及維護(hù)等方面仍然存在很多問題。

1交流特高壓輸電線路

電能是我國這社會最主要能源之一，與其他能源相比具有環(huán)保、快捷、方便、高效、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。電能對人類社會有著重要意義，不僅日常重要要用電，企業(yè)生產(chǎn)同樣需要點(diǎn)，人類已對電能產(chǎn)生依賴性，離開電能城市將陷入癱瘓，交通將出現(xiàn)混亂，可見電能對于現(xiàn)代社會的重要性。現(xiàn)如今電能已成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)進(jìn)步的主要原動力，保障供電穩(wěn)定性至關(guān)重要。交流特高壓輸電線路具有輸電容量大、距離遠(yuǎn)、消耗低、占地少、供電穩(wěn)定等優(yōu)勢，該技術(shù)是隨著世界電力技術(shù)發(fā)展起來的新型電力技術(shù)，廣泛應(yīng)用于發(fā)達(dá)國家。交流特高壓輸電指1000千伏及以上的交流輸電。早在二十世紀(jì)六十年代，許多發(fā)達(dá)國家就已開始了對交流特高壓交流輸電的研究。1條交流特高壓線路的傳輸功率相當(dāng)于5條500kV超高壓線路的傳輸功率，因此交流特高壓輸電線路建設(shè)，不僅降低了輸電成本，更提高了整體輸電質(zhì)量和效果。交流特高壓輸電線路建設(shè)對于促進(jìn)我國電力事業(yè)發(fā)展有著重要意義。

2交流特高壓輸電線路關(guān)鍵技術(shù)

與發(fā)達(dá)國家相比，我國交流特高壓輸電線路研究起步較晚，二零零四年，國家電網(wǎng)才正式計(jì)劃開展交流特高壓交流輸電工程項(xiàng)目。二零零六年，我國首個交流特高壓交流輸變電工程開始建設(shè)。二零零八年，十二月進(jìn)行了試運(yùn)行。二零零九年一月正式運(yùn)行。整個交流特高壓輸電工程耗時三年，投資五十七點(diǎn)三六億。交流特高壓輸電線路有效解決了500kV電網(wǎng)電流短路過大、穩(wěn)定性不夠等問題，目前我國已完全掌握了交流特高壓交流輸電技術(shù)。下面本文將通過幾點(diǎn)來分析交流特高壓交流輸電線路關(guān)鍵技術(shù)：

2.1外絕緣特性技術(shù)

由于交流特高壓輸電線路高度較高，易受到雷電干擾，為了提高線路防雷性能，在線路中融入了外絕緣特性技術(shù)，該技術(shù)通過絕緣子串來實(shí)現(xiàn)。在線路受到雷電干擾，造成導(dǎo)線、桿塔的空氣間隙時，絕緣子串便會自動調(diào)節(jié)電壓，以適應(yīng)雷電電壓，提高線路防雷性能，降低雷電對輸電線路的干擾，避免造成線路故障。

2.2過電壓操作限制技術(shù)

由于我國目前交流特高壓輸電線路均為遠(yuǎn)距離輸電，輸電線路較長，交流特高壓輸電線路運(yùn)行中過電壓的增大無疑會增加運(yùn)行成本，為了保障經(jīng)濟(jì)效益，避免非全相工頻諧振過電壓的增大，在線路中融入了過電壓操作限制技術(shù)，過電壓操作限制通過安裝高壓并聯(lián)電抗器來實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用中， 操作過電壓對塔頭絕緣設(shè)計(jì)具有重要作用，但是必須根據(jù)試驗(yàn)，得出塔頭間隙 50%以上的電壓，再根據(jù)試驗(yàn)曲線、 計(jì)算結(jié)果得到相應(yīng)的塔頭尺寸。當(dāng)間距距離在7～8m 以上時，放電電壓隨著操作距離以飽和趨勢呈現(xiàn)。由于特高電壓具有很高的線路運(yùn)輸，一旦電壓倍數(shù)增大，就會導(dǎo)致空氣間隙大幅度增加。為了保障應(yīng)用效益，必須最大限度的降低電壓水平，讓過電壓始終處于非飽和地帶。

2.3導(dǎo)地線技術(shù)

導(dǎo)地線技術(shù)是交流特高壓輸電線路的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)低消耗的關(guān)鍵技術(shù)。在整個線路應(yīng)用中，交流特高壓線路電磁包括工頻電場、磁場、可聽噪聲以及無線電干擾等方面。 在改善導(dǎo)線分裂的同時，通過大截面導(dǎo)線，不斷增強(qiáng)導(dǎo)線改善措施。導(dǎo)地線具有低電阻特性，能夠有效減小線路運(yùn)行損耗。另一方面，還具有高機(jī)械強(qiáng)度，能夠承受各種機(jī)械荷載，對于保障線路安全運(yùn)行起到了關(guān)鍵作用。為了滿足工頻電場、可聽噪聲控制要求，對分裂根數(shù)、導(dǎo)線類型、對地高度提出了更高的要求；對于獼猴保護(hù)區(qū)，通過提高導(dǎo)線對地高度、導(dǎo)線面積、導(dǎo)線光潔度，不斷優(yōu)化塔基區(qū)域選擇，進(jìn)而不斷滿足保護(hù)區(qū)噪聲控制要求，讓塔位附近的噪聲始終低于 50dB（A）。

2.4無功平衡技術(shù)

由于交流特高壓輸電線路電流大、線路長、電壓高，因此無功平衡問題比較突出。為了解決無功平衡問題，減小系統(tǒng)無功沖擊，在線路中應(yīng)安裝高壓電抗器、低壓電抗器、可控電抗器、低壓電容器，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無功平衡。

3結(jié)語

進(jìn)行了特高壓輸電線路關(guān)鍵技術(shù)的研究工作，提出了過電壓與絕緣配合、外絕緣、防污閃、防雷、電磁環(huán)境、設(shè)備制造、運(yùn)行維護(hù)等方面的主要參數(shù)和重要結(jié)論。通過大量試驗(yàn)和計(jì)算研究得出的關(guān)鍵技術(shù)研究成果和結(jié)論為交流特高壓輸電線路的設(shè)計(jì)、建設(shè)、設(shè)備研制、運(yùn)行維護(hù)提供了科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)依據(jù)，可為特高壓電網(wǎng)的可靠運(yùn)行提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]舒印彪.1000kV交流特高壓輸電技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù)，2005，19：9-14.

[2]蔡敏.特高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的研究現(xiàn)狀分析[J].湖北電力，2011，06：1-6.

[3]高嵩，劉洋，路永玲，崔艷東.交流特高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)現(xiàn)狀綜述[J].江蘇電機(jī)工程，2014，02：81-84.