（国网河南省电力公司检修公司洛阳运维分部 河南郑州 450000）
摘要：特高压直流输电技术符合电力工业发展规律和电网技术的发展方向，对于提高现有传输系统的传输能力，发掘现有设备潜力，具有十分重要的意义，在我国有广阔的应用前景。基于此，本文就针对特高压直流输电技术进行研究分析。
关键词：特高压；直流输电；技术研究
1特高压直流输电原理
高压直流输电的电压等级概念与交流输电不一样。对于交流输电来说，一般将 220k V 及以下的电压等级称为高压，330 ～ 750k V 的称为超高压 ,1000k V 及以上的称为特高压。直流输电把 ±500k V 和 ±660k V 称为超高压；±800k V 及以上电压等级称为特高压。直流输电工程是以直流电的方式实现电能传输的工程。直流电必须经过换流（整流和逆变）实现直流电变交流电，然后与交流系统连接。
直流输电系统基本结构示意图
两端直流输电系统可分为单极系统(正极和负极)、双极系统(正、负两极)和背靠背直流系统(无直流输电系统)三种类型。
2特高压直流输电优点
我国目前发展的特高压输电技术包括特高压交流输电技术和特高压直流输电技术。一般特高压交流输电技术用于近距离的组网和电力输送，直流输电技术用来进行远距离、大规模的电力输送，两者在以后的电网发展中都扮演重要角色。本文对其中的特高压直流输电技术进行简要分析，其优点主要包括以下几个方面。（1）在直流输电的每极导线的绝缘水平和截面积与交流输电线路的每相导线相同的情况下，输电容量相同时直流输电所需的线路走廊只需交流输电所需线路走廊的 2/3，在土地资源越来越紧张的今天，特高压直流输电线路可以节省线路走廊的优点显得更加突出。 （2）在输送功率相同的情况下，直流输电的线路损耗只有交流输电的 2/3，长久以往可以节约大量的能源；同时直流输电可以以大地为回路，只需要一根导线，而交流输电需要3 根导线，在输电线路建设方面特高压直流输电电缆的投资要低很多。（3）交流输电网络互联时需要考虑两个电网之间的周期和相位，而直流输电不存在系统稳定性问题，相比交流输电网络，能简单有效地解决电网之间的联结问题。（4）长距离输电时，采用直流输电比交流输电更容易实现，如 800kv 的特高压直流输电距离最远可达 2500km。（5）直流换流站使用块式结构进行高压整流，电压逐级增加，容易提升电压等级。
3特高压直流输电线路的环境问题
3.1直流输电线路的电磁效应
交流输电线路在输电时，其导线会产生电晕，达到一定的强度会击穿空气产生离子。但是由于交流电路中其电压是随时间进行周期性变化的，因此交流输电线后半周期会反向拉回其在前半周期产生的离子，这样带电离子只会在导线附近很小的范围内进行往复运动，不会在相导线和大地之间产生大范围离子信号。在直流输电线路工作中，也会产生电晕现象。由于其电压信号稳定，这样其产生的离子信号会一直存在并且在电场的作用下定向移动，这样就产生了离子流。同时离子流的定向运动也会产生可称为离子流场的电场，导线周围空间电荷本身产生的电场称为静电场，这两部分电场会进行叠加形成合成电场。离子流和合成电场也是特高压直流输电的特有现象。当人体处于特高压直流输电线路下时，输电线路下的离子流会通过人体导入大地，进行能量的释放。当强度达到一定值的时候，就会产生电击感。此外还有研究表明，输电线路产生的正、负离子会影响人的情绪。长此以往，该电磁效应可能会对周围的环境产生不良影响，诸如影响周围农作物的生长或者恶化土地环境。这些影响目前还没有定论，但是我们也不能掉以轻心，要防患于未然。我国已经制定了一些关于输电线路中电磁环境的国家标准和规范，比如《电磁辐射防护规定》、《电磁辐射环境保护管理办法》等，规定输电线路下离子流密度不能超过 100n A/m2。
3.2可听噪声
直流输电线路在击穿空气产生电晕的时候，会产生一些可听噪声。该噪声值在雨天由于被雨声淹没，通常不予考虑，需要我们在建设时研究晴天环境下的噪声大小。该可听噪声不能影响附近居民的休息、工作和谈话。我国规定可听噪声极限为 55d B(A)，该值和普通办公环境噪声平均值相等。
3.3 无线电干扰
直流输电线路正常工作时由于电晕放电等原因会产生一定的电磁频率，会对输电线路附近的无线电设备的信号接收产生干扰。当干扰过强时会导致无线电设备接收的信号达不到所需的信噪比，影响周围设备的正常使用。这是在建设直流输电工程时需要避免的。
4我国特高压直流技术未来的发展方向及待解决的问题
我国特高压直流输电工程在最近十年得到快速发展，已经建成哈郑特高压直流工程、锦苏特高压直流工程、向上特高压直流工程等一批特高压直流项目，上山特高压直流项目等正在建设之中。中国已成为世界上投运直流输电工程最多、直流输电技术应用最全面的国家。 未来随着社会的发展，我国的特高压电网建设还会继续向着更高的电压等级发展，以达到距离更远、容量更大、损耗更小的目的。
换流变压器是直流系统最主要的设备，占设备价格的40%，所以发展更高电压等级的直流输电工程，必须要有可靠的换流变压器。换流变压器绝缘结构复杂，需要同时耐受交直流和急性反转电压;调压级数多，出线结构复杂;尺寸大重量大，运输不变。且考虑到国内大部分变压器的运输方式为公路+铁路运输，在运输界限下的的主绝缘距离如何确定、主绝缘结构如何布置以及阀侧出线的研发又是重中之重。
此外，我国大气污染的日益严重，工业生产排出的含盐废气，包括钠、钾、钙等，污秽环境下外绝缘子的配置是我国特高压技术的研究重点。
结束语
特高压电网可以从根本上解决我国因传统输电方式而产生的煤电油运紧张问题，也是我国能源分布的现实需要。因此，应根据我国国情，并结合其他国家特高压输电研究成果，增加对特高压线路和设备的考核等试验研究，在尽量减小环境污染的基础上充分发挥特高压输电对资源配置的优化作用，同时坚持基础建造和技术改进并举，积极推动全国电网互联。但在研究过程中可能会遇到一些不可避免且尚未遇到过的问题，需要结合现实经验与实际情况对其做进一步的研究。
参考文献
[1]刘科良,赵如.特高压直流输电换流变压器引进技术研究[J].山东工业技术,2016,05:196.
[2]钦雨晨.特高压直流输电的技术特点与应用探究[J].电子世界,2016,04:175-177.
[3]向波.浅析特高压直流输电线路架线施工技术[J].通讯世界,2016,20:202-203.
[4]李高望张晶晶.让特高压直流输电技术走出国门[N].国家电网报,2016-07-12008.
[5]肖晋,李申,王艳,李华君,仇宇舟.特高压直流输电换流阀防渗漏技术研究[J].新技术新工艺,2016,11:67-70.
论文作者:崔孟阳,王宇昕,张珮珊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/1
标签：特高压论文; 线路论文; 离子论文; 技术论文; 导线论文; 电压论文; 电场论文; 《电力设备》2017年第11期论文;