在世界能源領域中,特高壓電網還是一個年輕的成員。但這個“年輕人”筋骨強健,充滿生命力,代表著希望和未來。“十一五”以來,電力技術加快創新,2008年和2010年,我國又分別建成了連接華北和華中電網的1000千伏交流輸變電工程和向家壩—上海、云南—廣東±800千伏直流輸電工程。
由此,加快發展特高壓既是穩增長、提高能源保障能力的重要舉措,更是調整能源結構、轉變發展方式的有效抓手。可以說,特高壓是中國的、世界的,也是現代的、未來的。
特高壓直流輸電的電壓等級概念與交流輸電不一樣。對于交流輸電來說,一般將220kV及以下的電壓等級稱為高壓,330~750kV的稱為超高壓,1000kV及以上的稱為特高壓。直流輸電則稍有不同,±100kV以上的統稱為高壓;±500kV和±600kV仍稱為高壓,一般不稱為超高壓;而超過±600kV的則稱為特高壓。
對于單項直流輸電工程而言,通常根據其送電容量、送電距離等因素進行技術、經濟方面的綜合比較,對工程進行個性化設計而確定相應的直流電壓等級。
針對常規直流工程中存在的問題,如曾經導致直流系統極或者雙極停運的站用電系統、換流變本體保護繼電器、直流保護系統單元件故障等薄弱環節,在特高壓直流輸電系統的設計和建設中將采取措施進行改進。此外,還將加強運行維護人員的培訓,適當增加易損件的備用。
直流輸電線路在正常運行情況下允許導線發生一定程度的電暈放電,由此將會產生電暈損失、電場效應、無線電干擾和可聽噪聲等,導致直流輸電的運行損耗和環境影響。特高壓工程由于電壓高,如果設計不當,其電暈效應可能會比超高壓工程的更大。特高壓工程由于電壓高,如果設計不當,其電暈效應可能會比超高壓工程的更大。
線路的絕緣配置主要指兩個方面,第一為絕緣子的配置,第二為考慮風偏后絕緣子懸掛處的帶電金屬部件對塔身的距離。目前國內多按爬距法選擇絕緣子片數,對于特高壓線路,一般超過50片,絕緣子串長度在10米以上。對于重污穢地區,絕緣子串長超過15米甚至更長,嚴重影響線路的經濟性。由于國內合成絕緣子技術的提高和使用經驗的積累,在交流特高壓線路上使用合成絕緣子的比例將顯著提高。
空氣間隙耐受操作電壓幅值與間隙長度的關系是一條飽和曲線。在間隙長度為6米、耐壓為1600千伏左右開始進入明顯飽和區。具體耐壓水平與間隙形狀和氣壓水平關聯。對于試驗示范工程來說,中相V串的間隙均為6.5米。
特高壓(UHV)是指1000千伏及以上電壓。在我國,特高壓電網是指1000千伏交流和±800千伏直流電壓等級的輸電網絡。由于特高壓輸電線路跨大區、跨流域、長距離,受地理環境和惡劣天氣的影響大,特別大部分特高壓輸電線路地處山區,雷害活動十分頻繁,就導致了輸電線路的故障中雷害占據了首要位置。本文就通過對前蘇聯的特高壓輸電線路的防雷工程實踐分析,來探討中國發展特高壓輸電線路的防雷應注意的問題。
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