小议特高压输电关键技术及其研究现状论文_宋伟,陈林,吴兴海,陈光

小议特高压输电关键技术及其研究现状论文_宋伟,陈林,吴兴海,陈光

(辽宁省送变电工程有限公司 110000)

摘要:采用特高压输电技术既可以促进我国电力行业的迅速发展,又能够实现我国远距离、大功率的输电需求。从我国的具体情况上看,对特高压输电进行建设的时候,应该注意电压和绝缘的配置,还有电磁的环境以及设施设备的应用、维修和维护方面。

关键词:特高压输电;关键技术;研究现状

我国具有地大物博的特点,但是资源的分布却极为不平衡。对特高压输电系统进行建设时,电能的均衡化及输送方面一直是一项极为重要的工作。从我国的实际情况来看,长距离、大容量的输电形式已是肯定。

一、特高压输电技术的发展现状

我国的主要输电方式是特高压输电,这对我国的资源配备、使用及分布都有非常大的效果。现阶段我国的环境污染非常严重,同时高海拔、覆冰的问题也非常严峻,所以加大力度研究气候、地理及环境对电磁的影响具有非常大的意义。更加主要的是,我国的特高压直流输电的电压是±800kV,其是目前电压级别最高、容量最大和输电距离最长的直流输电项目,此项目的实施应该根据我国的真实情况来进行。我国的特高压输电技术是从1986 年开始的,二十多年的时间中,我国对特高压输电技术进行了论证和可行性的研究,对特高压输电技术的电流电压、绝缘配置以及输电线路进行了研究,在材料、设施、线路以及变电站的选取和论证上获得了很大的成果。由于我国特高压输电线路的建设数量不断变多,使得输电线路走廊逐渐变得紧张,因此应该对交直流输电线路走廊、导线的排列以及线路的网架建设方面进行加强。

二、特高压的研究项目

(一)过电压和绝缘配合

特高压输电的过程当中,会受到操作、故障以及雷电的冲击而产生过电压。如今我国还没有特高压过电压的制度,所以应加大对过电压和绝缘配合方面的研究,采用合理的、科学的方法来进行设施的过电压及绝缘配合,这对特高压的稳定运行具有非常大的意义。因为特高压输电技术的独特性,使得线路的布局形式具有多样化的特点。我国的特高压输电线路建设会存在于高海拔的地区,因此应该根据不同的海拔来进行研究。所以基于常规的研究下,对不同情况中空气间隙的放电特性进行研究对特高压输电项目的建设具有深刻的影响。

(二)污秽外绝缘问题

一般污秽外绝缘问题主要包括绝缘子和套管的人工污秽、淋雨、覆冰及低气压情况中的外绝缘试验,试验的重点就是全电压。早期很多国外的国家就对特高压交流输电方面进行了研究,同时还有前苏联1150kV的经验供参考。不过我国的特高压输电的影响因素较多,如地域、环境和气候等因素的影响,因此无法照搬国外的建设方法。因为绝缘子积污、耐污闪能力、老化情况以及设施功能的差异,所以影响特高压输电项目外绝缘设计及选择的主要问题包括以下四点:1.设施外绝缘的耐污闪能力。由于我国经济的迅速壮大以及特高压输电系统的增多,可见在1000kV的特高压交流输电及±800 kV的特高压直流输电过程中,线路的放电染污会更加严重,所以对特高压输电线路进行外绝缘的设计时,应想到设施外绝缘的耐污闪能力。2.复合外绝缘的可靠性。如今大气污染越来越严重,对特高压输电系统采取复合绝缘子已成必然。所以应对复合绝缘子的功能、属性以及内部缺陷方面进行研究,同时对复合绝缘子在高海拔、覆冰的情况下对复合外绝缘的可靠性进行具体的研究。3.外绝缘的串长与串型。外绝缘的串长是用来确认塔头的尺寸及结构的。耐污闪性能佳的绝缘子的串长都比较小,而耐污闪性能不佳的绝缘子就会造成绝缘子的串长变长,这时输电线路的成本肯定会有所增长。根据特高压输电线路的特点及运行情况来看,我国的特高压输电线路就使用了和传统输电线路不一样的绝缘子构建模式。4.高海拔与覆冰的问题。高海拔比平原区域的染污绝缘问题更加突出,我国的特高压输电线路会涉及到大量的高海拔与覆冰环境,所以基于此种情况,科学的配备输电线路的绝缘装置也是主要的研究内容,对这些内容的研究还应该保证其电压的等级足够。

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(三)电磁环境研究

电磁环境作为特高压输电线路的设计、建立及运行过程中重点应注意的技术问题。如今这项问题在各国都是重点的研究内容。特高压输电线路的电磁环境和线路的电晕属性相关,线路的电晕可能会导致电磁的消耗、工频的磁场、直流的效果、无线的干扰以及可听噪音方面的问题。目前可听噪音问题已变成特高压输电线路设计当中最为关键的影响因素。对于海拔较高的地方,其输电线路的电磁环境会比平原区域更加严重,同时现在各国对这项问题的研究还不是很深入。所以加大建设特高压交流的试验场所以及直流试验场所的污秽与环境研究试验室是非常重要的。对高海拔区域的输电线路电磁环境的研究,也是现在的重点研究内容。

三、各种关键技术的研究成果及结论

(一)污秽外绝缘的研究

经过对大量的1000kV的交流绝缘子及±800kV的直流绝缘子的特高压线路在常压中和不同的气压中所展开的不同污秽和气压下的污闪试验,可得出不同的类型及形状下的绝缘子的严密性与电压的关系,还有海拔高度和电压之间的关系,可以看出具体的差异性。根据特高压线路的实际情况发现不同类型的绝缘子的耐污闪能力也不同,其耐污闪能力由弱到强的排序为:复合,三伞,双伞,玻璃,棒形瓷,普通。应该重点注意的是,在特高压输电过程当中,对全电压等级的污秽外绝缘研究是非常有必要的,我国的电网企业正在为特高压基地的污秽试验和环境试验创造实验的平台。

(二)电磁环境研究

线路的选取是由无线电的干扰程度以及噪音的程度所决定的。应该特别注意,输电线路的可听噪音和线路的结构、高度、温湿度、风速以及季节有关,新线路和旧线路的可听噪声也不同,应充分了解特高压的架空输电线路的电晕的可听噪声规模,应该展开严格的测量和统计。如今特高压直流试验场所正在进行合成场强及离子流的试验,来进行合成场强及离子流在不同天气、温湿度、压强以及老化情况中所具有的特征与变化情况研究。

(三)设施的制造、维护及运行方面的研究

现阶段所定制的特高压输电技术标准、试验制度、设备建造准则、现场试验方法以及制度、预防的试验措施以及现场设施、技术的标准及协议都是建设过程中设施应该遵循的设计、维护、检验和验收的标准。由于特高压输电设施的相继排产,使得带电考核、检测及维护技术成为了特高压输电设施所运行前必须开展的工作。同时我国电力企业的特高压输电线路试验基地的建设,正达到了带电考核的各项需求。

四、结论

为了加强我国特高压输电技术,应该加大对特高压输电线路的研究并加强特高压设施的检测工作,我国电力企业对特高压输电线路的试验基地建设不仅提高了我国特高压输电的技术,还为今后我国特高压输电线路的试验创造了环境。

参考文献:

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[5] 李光范,车文俊,李鹏.特高压输变电设备[R].北京:中国电力科学研究院,2004.

论文作者:宋伟,陈林,吴兴海,陈光

论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期

论文发表时间:2019/6/21

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