國(guó)內(nèi)外特高壓輸電技術(shù)發(fā)展情況綜述(一).doc

國(guó)內(nèi)外特高壓輸電技術(shù)發(fā)展情況綜述（一）調(diào)研題目：關(guān)于特高壓輸電技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況的調(diào)研報(bào)告調(diào)研目的：通過(guò)認(rèn)真分析和研判從檢索、查詢、索取等多渠道獲得大量的技術(shù)文獻(xiàn)，掌握了特高壓輸電技術(shù)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況，據(jù)此完成本調(diào)研報(bào)告，為我省未來(lái)特高壓的規(guī)劃發(fā)展提出相關(guān)建議。編寫人員：何旭東、王瑗、劉斌蓉調(diào)研時(shí)間：2005.4. 2005.9調(diào)研地點(diǎn)：成都1.背景自從電能作為人們生活中廉價(jià)而又清潔的能源以來(lái)，隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展壯大，輸電電壓經(jīng)歷高壓、超高壓兩個(gè)發(fā)展階段，目前又跨入了特高壓輸電的新的歷史時(shí)期。這種發(fā)展標(biāo)志著我國(guó)綜合實(shí)力的不斷提高，電力行業(yè)技術(shù)水平的提高。近來(lái)，由于石油價(jià)格的暴漲，1993年11月在宜昌召開(kāi)的中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)電力系統(tǒng)與電網(wǎng)技術(shù)綜合學(xué)術(shù)年會(huì)上發(fā)表關(guān)于著手開(kāi)展特高壓輸電前期科研的建議以來(lái)，各方面的人士對(duì)特高壓輸電技術(shù)給予了高度的關(guān)注。那么何謂特高壓輸電呢？特高壓輸電系指比交流500kV輸電能量更大、輸電距離更遠(yuǎn)的新的輸電方式。它包括兩個(gè)不同的內(nèi)涵：一是交流特高壓（UHC），二是高壓直流（HVDC）。具有輸電成本經(jīng)濟(jì)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、短路電流小、輸電走廊占用少以及可以提高供電質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)的定義：交流特高壓是指1000kV以上的電壓等級(jí)。在我國(guó)，常規(guī)性是指1000kV以上的交流，800kV以上的直流。我們國(guó)家是在何種情形下進(jìn)行特高壓研究的呢？不妨從如下幾個(gè)方面來(lái)看：從能源利用上來(lái)說(shuō)，看國(guó)際上常以能源人均占有量、能源構(gòu)成、能源使用效率和對(duì)環(huán)境的影響，來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的現(xiàn)代化程度。目前我國(guó)人均年消耗的能源水平很低，如果在21世紀(jì)中葉趕上國(guó)際中等發(fā)達(dá)水平，能源工業(yè)將要有大的發(fā)展。據(jù)最近召開(kāi)的世界能源第十七次會(huì)議預(yù)測(cè)，世界能源工業(yè)還要進(jìn)一步發(fā)展，到2030年，世界的能源產(chǎn)量將翻一番；到21世紀(jì)末再翻一番，其中主要集中在中國(guó)、印度、印尼等發(fā)展中國(guó)家。我國(guó)電力將在未來(lái)1520年內(nèi)保持快速增長(zhǎng)，根據(jù)我國(guó)電力發(fā)展規(guī)劃，到2003年、2010年、2020年我國(guó)電力裝機(jī)容量將分別達(dá)到3.7億千瓦、6億千瓦和9億千瓦。從世界范圍來(lái)看，交流特高壓和高壓直流將長(zhǎng)期并存，而交流特高壓輸變電設(shè)備是交流特高壓和高壓直流的基礎(chǔ)。而新的輸電電壓等級(jí)的出現(xiàn)取決于諸多因素。首先是長(zhǎng)距離、大電量輸送方式的增長(zhǎng)需求，其次是輸電技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境影響等方面的考慮。由于發(fā)電廠規(guī)模的不斷增大和集中，需要遠(yuǎn)距離大容量輸送電能；由于特高壓輸電線路的經(jīng)濟(jì)性；由于對(duì)線路走廊和變電站建設(shè)用地的限制；由于對(duì)系統(tǒng)短路電流的限制的要求等技術(shù)原因，種種因素的綜合作用刺激了實(shí)際范圍內(nèi)交流特高壓輸電技術(shù)的研究及其應(yīng)用。從中國(guó)能源發(fā)展看，發(fā)電能源在未來(lái)一個(gè)很長(zhǎng)時(shí)期將以煤炭和水力為主。到21世紀(jì)初，中國(guó)將在山西、陜西、內(nèi)蒙西部等大型煤田處建設(shè)大型和超大型火電基地。同時(shí)，西部水電也將優(yōu)先開(kāi)發(fā)，除三峽工程正在建設(shè)外，金沙江下游溪落渡、向家壩等1000萬(wàn)千瓦級(jí)大型水電基地也將陸續(xù)建設(shè)。這些大型電力能源基地位于中國(guó)內(nèi)陸中西部，要將巨大電能送往10002000km中國(guó)沿海發(fā)達(dá)地區(qū)的珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲、京津唐等地的負(fù)荷中心。從中國(guó)電網(wǎng)發(fā)展格局看，初期將是東北、華北、華東、華中、華南五個(gè)500 kV和西北330 kV為主體的骨干網(wǎng)架，以后將實(shí)現(xiàn)大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)，形成北部、中部、南部三大電網(wǎng)，最終逐步形成全國(guó)聯(lián)合電網(wǎng)。到2000年，各大區(qū)電網(wǎng)的裝機(jī)容最達(dá)到40006000萬(wàn)千瓦，到2010年，各大區(qū)電網(wǎng)裝機(jī)容量估計(jì)達(dá)800010000萬(wàn)千瓦。西北電網(wǎng)750KV輸變電示范工程是目前輸變電工程的最高電壓等級(jí)，也是全世界13個(gè)國(guó)家擁有這一電壓等級(jí)示范工程中海拔最高的一個(gè)。西北750kV輸變電示范工程是黃河上游公伯峽水電站送出的配套工程，也是西北電網(wǎng)“西電東送”和750kV網(wǎng)架建設(shè)的起步工程，是繼三峽工程之后具有里程碑意義的重點(diǎn)工程。該工程自2003年9月動(dòng)工以來(lái)進(jìn)展順利,預(yù)計(jì)整個(gè)工程在2005年年底完工，我國(guó)建設(shè)西北電網(wǎng)750kV輸變電工程目的是為了提高西北電網(wǎng)的輸電能力，推進(jìn)西電東送，南北互供，全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施。為西電東送北部通道的建設(shè)奠定基礎(chǔ)，并將為實(shí)現(xiàn)西北電網(wǎng)水火互補(bǔ)運(yùn)行和更大范圍的電力資源優(yōu)化配置發(fā)揮重要作用。在七五、八五期間，武漢高壓研究所、電力科學(xué)研究院等科研單位曾對(duì)中國(guó)采用更高一級(jí)輸電電壓等級(jí)的問(wèn)題提出了論證報(bào)告，國(guó)家有關(guān)部門也組團(tuán)對(duì)國(guó)外特高壓的研究和發(fā)展進(jìn)行過(guò)考察，國(guó)內(nèi)曾組織過(guò)多次全國(guó)的研討會(huì)，專家們對(duì)中國(guó)新的更高一級(jí)電壓等級(jí)提出了多種方案。歸納起來(lái)大致為兩類，一類為800 kV級(jí)；一類為百萬(wàn)伏級(jí)。而且，最近從河南省電力公司獲悉，2005年6月15日我國(guó)第一條100萬(wàn)伏級(jí)特高壓輸電線路已經(jīng)規(guī)劃完畢，即將開(kāi)始建設(shè)。建成后該線路將擔(dān)負(fù)陜、晉兩省煤電向華中輸送240萬(wàn)千瓦的送電重任。這條100萬(wàn)伏級(jí)特高壓輸電線路的具體線路是:陜北-晉東南-南陽(yáng)-荊門-武漢。作為國(guó)內(nèi)第一條特高壓電力通道，建成后華中電網(wǎng)將成為國(guó)內(nèi)電力能源戰(zhàn)略集散地，與周邊各省電力傳輸容量可翻一番。2.國(guó)外發(fā)展概況及國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀特高壓交流輸電技術(shù)的研究始于60年代后半期。當(dāng)時(shí)西方工業(yè)國(guó)家的電力工業(yè)處在快速增長(zhǎng)時(shí)期，美國(guó)、前蘇聯(lián)、意大利、加拿大、德國(guó)、日本、瑞典等國(guó)家根據(jù)本國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和電力需求預(yù)測(cè)，都制定了本國(guó)發(fā)展特高壓的計(jì)劃。美國(guó)、前蘇聯(lián)、日本、意大利均建設(shè)了特高壓試驗(yàn)站和試驗(yàn)線段，專門研究特高壓輸變電技術(shù)及相關(guān)輸變電設(shè)備。2.1 前蘇聯(lián)前蘇聯(lián)從70年代末開(kāi)始進(jìn)行1150kV輸電工程的建設(shè)，在其第二階段建設(shè)計(jì)劃中實(shí)施了緊湊化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)結(jié)果增大了自然輸送功率，減小了線路走廊，降低單位輸送容量造價(jià)，并改善了特高壓線路的電磁環(huán)境。他們還在防雷、防污閃、帶電作業(yè)、電磁環(huán)境方面有新的技術(shù)突破，并制定了相應(yīng)的技術(shù)導(dǎo)則。1985年建成?；退箞D茲科克切塔夫庫(kù)斯坦奈特高壓線路，全長(zhǎng)900km，按1150kV電壓投入運(yùn)行，至1994年已建成特高壓線路全長(zhǎng)2634km。運(yùn)行情況表明：所采用的線路和變電站的結(jié)構(gòu)基本合理。特高壓變壓器、電抗器、斷路器等重大設(shè)備經(jīng)受了各種運(yùn)行條件的考驗(yàn)。自投運(yùn)后一直運(yùn)行正常。在1991年，由于前蘇聯(lián)解體和經(jīng)濟(jì)衰退，電力需求明顯不足，導(dǎo)致特高壓線路降壓至500kV運(yùn)行。前蘇聯(lián)的1150kV線路是采用8AS330/43分裂導(dǎo)線，分裂間距為0.4m，拉V塔高為40m，根據(jù)不同區(qū)域的覆冰情況，檔距為385m425m，相間距離為24.2或22m，自然輸送功率為5.4GW或5.5GW。在該線路的防污設(shè)計(jì)中，針對(duì)該線路沿線污穢的分布規(guī)律、土壤狀況（穿越的部分地區(qū)屬鹽堿性土壤）及所經(jīng)區(qū)域35kV500kV線路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，確定線路絕緣子所采用的泄漏比距要高于常用的泄漏比距（1.5cm/kV）。在1150kV線路的防雷設(shè)計(jì)中，反擊耐雷水平可以承受高達(dá)250kA的沖擊電流，在1989年和1990年，實(shí)測(cè)1150kV線路雷擊跳閘的次數(shù)為0.3次/百公里年和0.4次/百公里年，主要是由繞擊引起的跳閘。原蘇聯(lián)最初設(shè)計(jì)的1150kV線路具有5.5GW的自然輸送功率。新設(shè)計(jì)中分裂導(dǎo)線數(shù)將更多，相間距離將更小。對(duì)于導(dǎo)線分裂數(shù)，相間距離的1150kV線路來(lái)說(shuō)，自然輸送功率可高達(dá)7GW，由于電力需求不足的原因，這一設(shè)計(jì)還不曾使用于工程實(shí)際中。2.2 日本日本是世界上第二個(gè)采用交流百萬(wàn)伏級(jí)電壓等級(jí)輸電的國(guó)家。為滿足沿海大型原子能電站送電到負(fù)荷中心的需要并最大程度地節(jié)省線路走廊，日本從1973年開(kāi)始特高壓輸電的研究，不僅因?yàn)樘馗邏合到y(tǒng)的輸電能力是500kV系統(tǒng)的45倍，而且可解決500kV系統(tǒng)短路電流過(guò)大難以開(kāi)斷的問(wèn)題。對(duì)于輸電電壓的選擇，日本在800kV至1500kV之間進(jìn)行了技術(shù)比較研究，通過(guò)各方面的綜合比較，選定1000kV作為特高壓系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓。1988年為了將福島、伯崎6000至8000MW的核電向東京輸送，開(kāi)始建立1000kV線路。上世紀(jì)九十年代日本已建成全長(zhǎng)426公里的東京外環(huán)特高壓輸電線路。日本的特高壓線路為雙回線設(shè)計(jì)。采用導(dǎo)線分別為81028（有人居住區(qū)）或61028ACSR鋼芯鋁絞線（無(wú)人居住區(qū)），架空地線采用2500 2OPGW，絕緣子盤徑分別為320（33T），340（42T）和380（54T），線路所經(jīng)區(qū)域最高海拔為10001500，部分線段所經(jīng)區(qū)域?qū)俅笱﹨^(qū)域，覆冰現(xiàn)象嚴(yán)重。在1000kV線路的外絕緣設(shè)計(jì)中，通過(guò)采用高性能的氧化鋅避雷器和帶快速接地電阻的斷路器，有效地降低了線路的操作過(guò)電壓，使相對(duì)地最大操作過(guò)電壓降低為1.6P.U，相間最大操作過(guò)電壓降低為2.6P.U。在防污設(shè)計(jì)中，經(jīng)實(shí)測(cè)沿線污染主要是石灰?guī)r（硫酸鈣）。一般選用320的絕緣子40片。在積雪嚴(yán)重的地區(qū)，則相應(yīng)增加絕緣子片數(shù)，根據(jù)試驗(yàn)，塔頭各部分的間隙分別確定為：導(dǎo)線塔體為6.54，上相絕緣子下相橫擔(dān)的間隙為6，耐張絕緣子管形跳線橫擔(dān)為5.69，跳線塔體為6.75，在最大風(fēng)偏時(shí)最高運(yùn)行電壓的最小絕緣間隙為3.09。為提高1000kV線路的耐雷水平，全線均采用負(fù)屏蔽角并要求塔基接地電阻降至10以下，預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)可比500kV線路降低50%。為改善電磁環(huán)境，在居住相對(duì)稠密的地區(qū)，采用81028的導(dǎo)線，有效地改善了電暈性能和抗風(fēng)噪音性能。對(duì)于風(fēng)噪音比較突出的地區(qū)，則采用專門研制的具有抗風(fēng)噪音性能的導(dǎo)線或61029導(dǎo)線。為保證特高壓系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，日本建設(shè)了鹽原、赤城兩個(gè)特高壓試驗(yàn)研究基地，對(duì)由多家制造商研制的特高壓輸變電設(shè)備在新近名特高壓變電站進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)8年的全電壓運(yùn)行考核。運(yùn)行情況良好，證明特高壓輸變電設(shè)備可滿足系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。2.3 美國(guó)1967年，美國(guó)通用電氣公司（GE）與電力研究協(xié)會(huì)（EPRI）開(kāi)始執(zhí)行特高壓研究計(jì)劃，并在匹茲費(fèi)爾德市建立了特高壓試驗(yàn)中心。1974年將單相試驗(yàn)設(shè)備擴(kuò)建為1 0001 5000kV三相系統(tǒng)。同年將以前對(duì)3451 5000kV的各種單相試驗(yàn)成果匯編成書，并于1975年出版。1975年開(kāi)始利用三相系統(tǒng)驗(yàn)證以前單相試驗(yàn)的各項(xiàng)結(jié)果，并進(jìn)一步研究三相線路的有關(guān)問(wèn)題，如相間距離、導(dǎo)線排列、邊相與中相采用不同分裂導(dǎo)線以及分裂導(dǎo)線中的導(dǎo)線不對(duì)稱排列等。試驗(yàn)線段全長(zhǎng)525m。1969年美國(guó)電力公司(AEP)與瑞典通用電氣公司（ASEA）擬訂了為期10年的特高壓研究計(jì)劃，后延長(zhǎng)到1983年。試驗(yàn)站占地1.60.8km2,有915m試驗(yàn)線段及60m長(zhǎng)的導(dǎo)線試驗(yàn)器。美國(guó)邦維爾電力局（BPA）有2處特高壓試驗(yàn)站：（1）里昂地區(qū)雨霧氣象條件變化廣泛，建有1 200kV 2.2km三相電氣試驗(yàn)線段，1977年5月開(kāi)始充電使用；（2）俄勒岡州莫洛附近建有2km機(jī)械性能試驗(yàn)線段，可進(jìn)行桿塔結(jié)構(gòu)荷載、導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)、線路金具等問(wèn)題的研究。2.4歐洲原西德當(dāng)時(shí)對(duì)420、800及1 200kV 3種電壓的輸電工程的研究進(jìn)行比較，結(jié)果表明，當(dāng)輸電距離超過(guò)100km時(shí)，1 200kV 輸電最為經(jīng)濟(jì)，但與800kV 相比經(jīng)濟(jì)上優(yōu)越性不顯著。此外，輸電電壓越高，線路走廊面積越小。隨著輸電距離的增加，1 200kV輸電的優(yōu)越性更為突出，這些都有按西德當(dāng)時(shí)情況下計(jì)算得出的具體數(shù)據(jù)。法、意兩國(guó)當(dāng)時(shí)應(yīng)西歐國(guó)際發(fā)供電聯(lián)合會(huì)的要求，對(duì)歐洲大陸選用800kV或1 050kV輸電的利弊做了比較。初步結(jié)果表明，當(dāng)輸電容量為500萬(wàn)kW,輸電距離超過(guò)150km時(shí)，采用800kV或1 050kV 輸電就比400kV經(jīng)濟(jì)。在絕大多數(shù)情況下，800kV和1 050kV輸電的造價(jià)相差不大。意大利的特高壓試驗(yàn)由國(guó)家主導(dǎo)。全國(guó)各地參加1 000kV 科研規(guī)劃的單位共有7個(gè)試驗(yàn)場(chǎng)和2個(gè)雷電記錄站：（1）蘇委來(lái)托特高壓試驗(yàn)基地進(jìn)行電氣和機(jī)械性能試驗(yàn)及變電所各種設(shè)備的試驗(yàn)；（2）普拉達(dá)納帕斯試驗(yàn)站進(jìn)行導(dǎo)線振動(dòng)和舞動(dòng)試驗(yàn)、并研究分裂導(dǎo)線覆冰荷載和間隔棒的運(yùn)行特性；（3）考爾塔諾試驗(yàn)站研究導(dǎo)線振動(dòng)和舞動(dòng)；（4）布魯亥利歐試驗(yàn)室進(jìn)行導(dǎo)線和間隔棒振動(dòng)試驗(yàn)以及絕緣子串耐熱機(jī)械特性試驗(yàn)；（5）布魯亥利歐、圣卡特利納、鮑托馬亥拉和圣高自然污穢試驗(yàn)站研究各種污染條件下的絕緣子特性；（6）沙蘇底帕爾和蒙代奧沙試驗(yàn)站進(jìn)行雷電流和雷暴長(zhǎng)期記錄工作；（7）米蘭意大利電氣中心試驗(yàn)所進(jìn)行變電所和線路設(shè)備的大電流動(dòng)態(tài)試驗(yàn)及斷路器斷流試驗(yàn)。瑞典查麥斯大學(xué)高電壓試驗(yàn)場(chǎng)可進(jìn)行交流1 000kV電氣試驗(yàn)，試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)建有240m特高壓試驗(yàn)線段。另有180m的絕緣子試驗(yàn)線段。目前美國(guó)、獨(dú)聯(lián)體、日本、意大利、德國(guó)、法國(guó)均有生產(chǎn)特高壓變壓器與電抗器的能力。獨(dú)聯(lián)體和日本已分別生產(chǎn)過(guò)常規(guī)的特高壓開(kāi)關(guān)和氣體絕緣組合電器。獨(dú)聯(lián)體、日本、意大利、瑞典等國(guó)，已能生產(chǎn)特高壓無(wú)間隙避雷器。2.5 我國(guó)特高壓輸電技術(shù)現(xiàn)狀我國(guó)是從1986年開(kāi)始立項(xiàng)研究交流特高壓輸電技術(shù)。前期研究包括國(guó)內(nèi)外特高壓輸電的資料收集與分析，內(nèi)容涉及特高壓電壓等級(jí)的論證、特高壓輸電系統(tǒng)、外絕緣特性、電磁環(huán)境、特高壓輸變電設(shè)備及特高壓輸電工程概況等。八五期間又開(kāi)展了“特高壓外絕緣特性初步研究”，對(duì)長(zhǎng)間隙放電的飽和性能進(jìn)行了分析和探討，對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)布置下導(dǎo)線與塔體的間隙放電進(jìn)行了試驗(yàn)研究。1994年在武漢高壓研究所建成了我國(guó)第一條百萬(wàn)伏級(jí)特高壓輸電研究線段，桿塔為真型模擬拉V塔。三相導(dǎo)線水平排列，導(dǎo)線采用8分裂，分裂直徑為1.04。為滿足特高壓試驗(yàn)的需要，97年開(kāi)展了利用工頻試驗(yàn)裝置產(chǎn)生長(zhǎng)波頭操作波的研究，通過(guò)改造工頻試驗(yàn)裝置，可產(chǎn)生電壓為2250kV，波頭時(shí)間為2800s5000s的長(zhǎng)波頭操作波。與此同時(shí)我國(guó)開(kāi)展了關(guān)于特高壓線路對(duì)環(huán)境影響的研究，研究結(jié)果表明，當(dāng)采用8分裂導(dǎo)線，分裂直徑為1m時(shí)，特高壓線路的地面靜電感應(yīng)水平與500kV輸電線路水平基本相當(dāng)，無(wú)線電干擾水平小于500kV輸電線路，可聽(tīng)噪聲在公眾所接受的范圍內(nèi)。近期有關(guān)專家還進(jìn)行了涉及特高壓輸電線繼電保護(hù)配置方案、特高壓時(shí)電線路繼電保護(hù)特殊問(wèn)題、特高壓輸變電設(shè)備應(yīng)用、延至1000kV級(jí)特高壓變壓器、特高壓系統(tǒng)的可控電抗器原理與結(jié)構(gòu)、1100kV特高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備技術(shù)、百萬(wàn)伏級(jí)特高壓避雷器、特高壓電磁產(chǎn)品、絕緣子、絕緣技術(shù)、絕緣子串電壓分布測(cè)試、沖擊電壓放電特性、1000kV特高壓試驗(yàn)線段金具的研制、工頻電場(chǎng)、放電特性、導(dǎo)線基桿塔、雷擊跳閘等多方面問(wèn)題的研究與分析。我國(guó)在特高壓輸電技術(shù)上目前已具備的基礎(chǔ)和條件，首先有大量的研究成果可供應(yīng)用和借鑒，日本、前蘇聯(lián)、美國(guó)、意大利等國(guó)都曾建設(shè)專門的試驗(yàn)基地，對(duì)特高壓技術(shù)進(jìn)行了長(zhǎng)期的全面研究，我國(guó)應(yīng)充分發(fā)揮后發(fā)研究的優(yōu)勢(shì)，不需從頭開(kāi)始，可在消化吸收的基礎(chǔ)上，著重研究過(guò)電壓的限制、無(wú)功補(bǔ)償與平衡、設(shè)備制造等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，并盡快進(jìn)入工業(yè)試驗(yàn)。第二有實(shí)際工程的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可供考慮。前蘇聯(lián)早在1985年就設(shè)計(jì)制造了全套特高壓輸變電設(shè)備，在投入1150kV全電壓運(yùn)行后，變壓器、斷路器、電抗器、避雷器等變電設(shè)備運(yùn)行情況正常。從1995年以來(lái)，日本的特高壓輸變電設(shè)備包括變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、高速接地開(kāi)關(guān)、避雷器、CT、PT等在新近名特高壓變電站進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)8年的全電壓運(yùn)行考核，不曾出現(xiàn)運(yùn)行故障。由于國(guó)外已有特高壓實(shí)際工程建設(shè)在先，其設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)均可供我國(guó)學(xué)習(xí)和參考。第三國(guó)內(nèi)已有較好的技術(shù)基礎(chǔ)和條件。我國(guó)目前已在武漢建立了特高壓試驗(yàn)研究基地，試驗(yàn)設(shè)備完全具備進(jìn)行各項(xiàng)特高壓試驗(yàn)的條件和能力，已進(jìn)行了各項(xiàng)特高壓的專題研究工作。另外，我國(guó)的設(shè)計(jì)和制造單位通過(guò)西北750kV工程，進(jìn)一步具備了制造特高壓設(shè)備的條件和基礎(chǔ)，考慮到設(shè)備的成熟性部分特高壓輸變電設(shè)備在建設(shè)初期還可從國(guó)外引進(jìn)。我國(guó)特高壓輸電技術(shù)還需在無(wú)功平衡措施、消除潛供電弧措施、限制過(guò)電壓的措施及絕緣配合、串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置、外絕緣、特高壓設(shè)備等問(wèn)題上進(jìn)行重點(diǎn)技術(shù)研究。2005年7月底據(jù)可靠消息稱，建設(shè)特高壓試驗(yàn)示范工程預(yù)計(jì)將在年內(nèi)開(kāi)工，按照自主創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、規(guī)模適中、安全可靠的建設(shè)原則，通過(guò)優(yōu)選，國(guó)家電網(wǎng)公司推薦的晉東南-南陽(yáng)-荊門特高壓試驗(yàn)示范工程方案，得到了顧問(wèn)小組專家院士們的充分肯定。7月，晉東南-南陽(yáng)-荊門試驗(yàn)示范工程可行性研究已經(jīng)完成，線路、變電站設(shè)計(jì)方案基本確定，主要設(shè)備選型及其參數(shù)通過(guò)了專家審查。國(guó)家電網(wǎng)公司正在積極推進(jìn)試驗(yàn)示范工程建設(shè)各項(xiàng)前期準(zhǔn)備工作。而且，金沙江一期正負(fù)800千伏直流送出工程前期工作進(jìn)展順利，根據(jù)水電站建設(shè)進(jìn)度，第一條直流特高壓輸電線路工程需要2008年開(kāi)工建設(shè)，2011年建成投產(chǎn)。3.特高壓交流輸電與超高壓交流輸電和超高壓直流輸電的比較3.1 特高壓交流輸電與超高壓交流輸電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較3.1.1 特高壓輸電技術(shù)的可行性特高壓輸電工程能否實(shí)施除經(jīng)濟(jì)因素外，特高壓輸電技術(shù)是否具有可行性也是關(guān)鍵所在。特高壓輸電技術(shù)相比超高壓輸電技術(shù)，由于電壓等級(jí)高，其技術(shù)難度大是毋庸置疑的。為此，國(guó)外許多國(guó)家從70年代開(kāi)始對(duì)特高壓技術(shù)進(jìn)行了大量研究，取得了特高壓輸電的大量成果。前蘇聯(lián)、日本已分別建成了1150kV和1000kV特高壓線路，美國(guó)EPRI、BPA、AEP和GE公司及意大利電力公司也分別于70年代完成了10001500kV試驗(yàn)線路。此外，美、前蘇聯(lián)、日、意、加等國(guó)還建成了相應(yīng)的研究特高壓輸電的試驗(yàn)室、試驗(yàn)場(chǎng)，并對(duì)特高壓輸電可能產(chǎn)生的許多問(wèn)題如過(guò)電壓、可聽(tīng)噪聲、無(wú)線電干擾、生態(tài)環(huán)境影響等進(jìn)行了大量的研究，并取得了相當(dāng)多的成果，可以說(shuō)對(duì)1200kV以下的科研工作已基本完成。特高壓交流輸電技術(shù)已能夠?qū)嶋H應(yīng)用1。3.1.1.1操作過(guò)電壓限制及外絕緣由于特高壓操作波放電特性會(huì)直接影響線路設(shè)備的外絕緣尺寸和造價(jià)，若出現(xiàn)飽和效應(yīng)更會(huì)非線性增加尺寸，使造價(jià)過(guò)高，因此有必要將操作過(guò)電壓限制到一個(gè)較低水平。日、美、前蘇聯(lián)的研究表明采用帶分合閘電阻的斷路器、氣體絕緣開(kāi)關(guān)技術(shù)、高性能MOA以及并聯(lián)高壓電抗器可使操作過(guò)電壓1.6p.u.（見(jiàn)表1）。若采用智能型合閘（可控合閘）斷路器，其合閘過(guò)電壓還可進(jìn)一步降低。如此，大幅度縮小了特高壓線路和設(shè)備的尺寸。如日本建成的1000kV特高壓輸電線路操作過(guò)電壓相對(duì)地為1.6 p.u，相間為2.6 p.u，按真型試驗(yàn)求得間隙放電特性曲線，相導(dǎo)線對(duì)塔體所需間隙僅約6.5m。并且，為了減輕桿塔的重量降低桿塔的高度，研制出了高強(qiáng)度張力鋼，對(duì)塔體進(jìn)行了優(yōu)化并通過(guò)對(duì)真型塔的試驗(yàn)，最后采用高強(qiáng)度鋼管塔，這種高強(qiáng)度鋼的抗拉強(qiáng)度達(dá)到60kg/mm2，使用這種高強(qiáng)度鋼管塔比延用常規(guī)鐵塔強(qiáng)度可提高30環(huán)，重量減輕15%。通過(guò)EMTP精確計(jì)算過(guò)電壓并進(jìn)行合理的絕緣配合，使桿塔高度從原設(shè)計(jì)的143m降至108M。原蘇聯(lián)建成的1150kV線路通過(guò)并聯(lián)高壓電抗器達(dá)到100%的補(bǔ)償，在線路端部安裝MOA，斷路器斷口并聯(lián)電阻，使操作過(guò)電壓1.6 p.u。盡管建設(shè)初期的相間距離達(dá)24.2m，但經(jīng)過(guò)研究，完全可將相間距離減小。原蘇聯(lián)1150kV線路約5年的運(yùn)行記錄中無(wú)一起因操作波引起的外絕緣閃絡(luò)事故。而且，為了減少特高壓巨型變壓器、電抗器的尺寸和重量，還采用了性能優(yōu)良的絕緣材料和合理的磁路結(jié)構(gòu)，防止漏磁和局部過(guò)熱，從而提高了單位容量。1979年制造的1150/500kV, 667MVA單相自藕變壓器總重為520t，帶油運(yùn)輸重量為480t，而1991年制造出新型自耦變壓器在容量不變的條件下總重量降為425t，運(yùn)輸重量降為390t。日本為縮小特高壓變壓器的尺寸開(kāi)發(fā)了復(fù)合絕緣技術(shù)，為簡(jiǎn)化特高壓氣體斷路器的結(jié)構(gòu)，研究了減少斷路器斷口的新技術(shù)，采用這一新技術(shù)可使特高壓斷路器由原來(lái)的6個(gè)斷口減為4個(gè)斷口甚至2個(gè)斷口。3.1.1.2 特高壓輸變電設(shè)備前蘇聯(lián)在1985年就設(shè)計(jì)制造了全套特高壓輸變電設(shè)備，投入全電壓運(yùn)行后，變壓器、斷路器、電抗器、避雷器等變電設(shè)備情況良好，并無(wú)比750kV設(shè)備更高的故障率；日本由于需求不足，目前是1000kV線路降壓500kV運(yùn)行，但特高壓變電站設(shè)備卻是在1000kV全電壓下長(zhǎng)期帶電運(yùn)行，變電站采用SF6全組合電器，包括變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、高速接地開(kāi)關(guān)、避雷器、CT、PT等，從1995年以來(lái)，以上設(shè)備在新榛名特高壓變電站長(zhǎng)期全電壓運(yùn)行考核，還不曾出現(xiàn)運(yùn)行故障及任何內(nèi)外絕緣的擊穿、閃絡(luò)等問(wèn)題。3.1.1.3 潛供電弧的熄滅時(shí)間特高壓線路的潛供電流大，恢復(fù)電壓高，潛供電弧難以熄滅，影響單相重合閘的無(wú)電流間歇時(shí)間和成功率。日本在特高壓系統(tǒng)中采用快速接地開(kāi)關(guān)，合閘后可使故障相潛供電弧快速熄滅，單相重合閘時(shí)間1s，較好地解決了這一問(wèn)題。前蘇聯(lián)采用中性點(diǎn)小電抗也可限制特高壓線路的潛供電流，單相重合閘時(shí)間雖稍長(zhǎng)，但亦能滿足要求。3.1.1.4 感應(yīng)電壓及電流特高壓線路的場(chǎng)強(qiáng)，由于桿塔結(jié)構(gòu)比超高壓線路更緊湊，有可能更高，但導(dǎo)線采用三角排列時(shí)周圍的場(chǎng)強(qiáng)可以降低。在線路走廊邊緣特高壓和超高壓的場(chǎng)強(qiáng)大致相同。3.1.1.5 電磁環(huán)境及電暈損耗電暈損耗、無(wú)線電干擾、噪音等與導(dǎo)線結(jié)構(gòu)及布置方式緊密相關(guān)。關(guān)于特高壓的電磁環(huán)境影響，各國(guó)的研究均表明，只要合理選擇分裂導(dǎo)線子導(dǎo)線的半徑和根數(shù)，以及分裂間距及離地高度，特高壓線路的電暈損耗、電磁干擾、可聽(tīng)噪音等均可限制在允許范圍內(nèi)。日本對(duì)特高壓線路環(huán)境影響長(zhǎng)達(dá)十幾年的研究中，采用8810mm2導(dǎo)線，分裂直徑為1.04m，可使導(dǎo)線下的噪音50dB，其電磁干擾和地面場(chǎng)強(qiáng)均限制在和500kV線路相當(dāng)?shù)乃?，所以只要針?duì)特高壓系統(tǒng)電場(chǎng)高的特點(diǎn)給予合理的設(shè)計(jì)，不會(huì)產(chǎn)生比500kV、750kV線路更突出的電磁環(huán)境問(wèn)題。3.1.1.6 生態(tài)環(huán)境影響通過(guò)電場(chǎng)對(duì)動(dòng)、植物和人體影響的試驗(yàn)研究表明，采用合理的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)和布置方式，特高壓線路不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害。至于特高壓對(duì)人體病理和遺傳的影響還需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀察才能得出結(jié)論。3.1.2 特高壓與超高壓的經(jīng)濟(jì)性比較美國(guó)對(duì)1100kV和500kV輸變電設(shè)備成本作過(guò)比較，發(fā)現(xiàn)除了發(fā)電機(jī)升壓變壓器1100kV比500kV高40%-50%外，1100kV的輸電線路、斷路器及其構(gòu)架、并聯(lián)電抗器的成本均比500kV的要低（見(jiàn)表2）。美國(guó)BPA經(jīng)過(guò)研究分析后認(rèn)為，只要輸電容量超過(guò)6000M W，采用1200kV就要比500k V的經(jīng)濟(jì)。日本利用數(shù)學(xué)模型對(duì)比了1100kV和800kV輸電的成本費(fèi)用，認(rèn)為前者比后者可節(jié)省工程造價(jià)3%（見(jiàn)表3）。表3 日本線路造價(jià)的經(jīng)濟(jì)性比較 1012日元前蘇聯(lián)認(rèn)為當(dāng)輸送距離大于700km和輸送容量大于4500M W 的情況下，用1150kV最為經(jīng)濟(jì)。在輸送相同容量情況下，采用1150kV比采用500kV可節(jié)省鋼材1/3，節(jié)省導(dǎo)線1/2，節(jié)省施工費(fèi)1/2，節(jié)省線路變電站建設(shè)費(fèi)10%15%。日本對(duì)1100 kV和500kV造價(jià)預(yù)算進(jìn)行了比較，認(rèn)為在輸送相同功率時(shí)1100kV可比500kV節(jié)省投資25%左右。前蘇聯(lián)對(duì)西伯利亞烏拉爾輸電工程按1150、750kV電壓等級(jí)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性比較分析（見(jiàn)表4）。顯然特高壓輸送單位容量的投資較小。表4 西伯利亞烏拉爾輸電線路造價(jià)的經(jīng)濟(jì)性比較可節(jié)約輸電線路走廊和變電站面積。線路走廊約占線路總造價(jià)的5-10%，因此節(jié)省走廊即可節(jié)省相當(dāng)大的投資，更重要的是在某些特殊地形下(例如山區(qū)或狹窄地帶)根本不可能有較寬的線路走廊。表5列出了1100kV和550kV輸送相同功率時(shí)所需走廊的寬度和線路的回路數(shù)。由此可知1100kV走廊僅為550kV走廊的24.5%-73.7。1 200 kV 和500 kV 的線路相比，變電站面積只有后者的1/ 2。表5 1100kV和550kV線路輸送相同功率時(shí)所需走廊寬度和線路條數(shù)的比較特高壓交流輸電輸送能量大，一回1150kV交流輸電線路可替代6回500kV交流線路，明顯提高電能傳輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性。特高壓輸電的經(jīng)濟(jì)性還體現(xiàn)在降低線損上。1100kV輸電線路的線損僅為500k V的1/2,上述數(shù)據(jù)定性地說(shuō)明了發(fā)展特高壓輸電在經(jīng)濟(jì)上是有吸引力的。3.2 超高壓直流輸電與特高壓交流輸電的比較3.2.1 直流輸電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)3.2.1.1 經(jīng)濟(jì)方面（1）線路造價(jià)低。對(duì)于架空輸電線，交流用三根導(dǎo)線，而直流一般用兩根，采用大地或海水作回路時(shí)只要一根，能節(jié)省大量的線路建設(shè)費(fèi)用。對(duì)于電纜，由于絕緣介質(zhì)的直流強(qiáng)度遠(yuǎn)高于交流強(qiáng)度，如通常的油浸紙電纜，直流的允許工作電壓約為交流的3倍，直流電纜的投資少得多。（2）年電能損失小。直流架空輸電線只用兩根，導(dǎo)線電阻損耗比交流輸電小;沒(méi)有感抗和容抗的無(wú)功損耗;沒(méi)有集膚效應(yīng)，導(dǎo)線的截面利用充分。另外，直流架空線路的“空間電荷效應(yīng)”使其電暈損耗和無(wú)線電干擾都比交流線路小。所以，直流架空輸電線路在線路建設(shè)初投資和年運(yùn)行費(fèi)用上均較交流經(jīng)濟(jì)。3.2.1.2 技術(shù)方面（1）不存在系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題，可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的非同期互聯(lián)，而交流電力系統(tǒng)中所有的同步發(fā)電機(jī)都保持同步運(yùn)行。兩端交流輸電系統(tǒng)的等值電路見(jiàn)圖1。輸送功率為:P = (E1E2/Xx)sm，式中:E1 E2分別為受送端交流系統(tǒng)的等值電勢(shì)；Xx為線路、發(fā)電機(jī)、變壓器的等值電抗；S為兩電勢(shì)的相角差。圖1 雙端交流輸電系統(tǒng)等值電路圖由此可見(jiàn)，在一定輸電電壓下，交流輸電容許輸送功率和距離受到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的限制，還須采取提高穩(wěn)定性的措施，增加了費(fèi)用。而用直流輸電系統(tǒng)連接兩個(gè)交流系統(tǒng)，由于直流線路沒(méi)有電抗，不存在上述穩(wěn)定問(wèn)題。因此，直流輸電的輸送容量和距離不受同步運(yùn)行穩(wěn)定性的限制.還可連接兩個(gè)不同頻率的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)非同期聯(lián)網(wǎng)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（2）限制短路電流。如用交流輸電線連接兩個(gè)交流系統(tǒng)，短路容量增大，甚至需要更換斷路器或增設(shè)限流裝置。然而用直流輸電線路連接兩個(gè)交流系統(tǒng)，直流系統(tǒng)的“定電流控制，將快速把短路電流限制在額定功率附近，短路容量不因互聯(lián)而增大。（3）調(diào)節(jié)快速，運(yùn)行可靠。直流輸電通過(guò)可控硅換流器能快速調(diào)整有功功率，實(shí)現(xiàn)“潮流翻轉(zhuǎn)”(功率流動(dòng)方向的改變)，在正常時(shí)能保證穩(wěn)定輸出，在事故情況下，可實(shí)現(xiàn)健全系統(tǒng)對(duì)故障系統(tǒng)的緊急支援，也能實(shí)現(xiàn)振蕩阻尼和次同步振蕩的抑制。在交直流線路并列運(yùn)行時(shí)，如果交流線路發(fā)生短路，可短暫增大直流輸送功率以減少發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子加速，提高系統(tǒng)的可靠性。（4）沒(méi)有電容充電電流。直流線路穩(wěn)態(tài)時(shí)無(wú)電容電流，沿線電壓分布平穩(wěn)，無(wú)空、輕載時(shí)交流長(zhǎng)線受端及中部發(fā)生電壓異常升高的現(xiàn)象，也不需要并聯(lián)電抗補(bǔ)償。（5）節(jié)省線路走廊。按同電壓500 kV考慮，一條直流輸電線路的走廊40 m，一條交流線路走廊50 m，而前者輸送容量約為后者2倍，即直流傳輸效率約為交流2倍。3.2.2 直流輸電技術(shù)的不足：（1）換流裝置較昂貴。這是限制直流輸電應(yīng)用的最主要原因。在輸送相同容量時(shí)，直流線路單位長(zhǎng)度的造價(jià)比交流低;而直流輸電兩端換流設(shè)備造價(jià)比交流變電站貴很多。這就引起了所謂的“等價(jià)距離”問(wèn)題。（2）消耗無(wú)功功率多。一般每端換流站消耗無(wú)功功率約為輸送功率的40%60%,需要無(wú)功補(bǔ)償。（3）產(chǎn)生諧波影響。換流器在交流和直流側(cè)都產(chǎn)生諧波電壓和諧波電流，使電容器和發(fā)電機(jī)過(guò)熱、換流器的控制不穩(wěn)定，對(duì)通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。（4）就技術(shù)和設(shè)備而言，直流波形無(wú)過(guò)零點(diǎn)，滅弧困難。目前缺乏直流開(kāi)關(guān)而是通過(guò)閉鎖換流器的控制脈沖信號(hào)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能。若多條直流線路匯集一個(gè)地區(qū)，一次故障也可能造成多個(gè)逆變站閉鎖，而且在多端供電方式中無(wú)法單獨(dú)地切斷事故線路而需切斷全部線路，從而會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成重大沖擊。（5）從運(yùn)行維護(hù)來(lái)說(shuō)，直流線路積污速度快、污閃電壓低，污穢問(wèn)題較交流線路更為嚴(yán)重。與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，目前我國(guó)大氣環(huán)境相對(duì)較差，這使直流線路的清掃及防污閃更為困難。設(shè)備故障及污穢嚴(yán)重等原因使直流線路的污閃率明顯高于交流線路。（6）不能用變壓器來(lái)改變電壓等級(jí)。直流輸電主要用于長(zhǎng)距離大容量輸電、交流系統(tǒng)之間異步互聯(lián)和海底電纜送電等。與直流輸電比較，現(xiàn)有的交流500kV輸電(經(jīng)濟(jì)輸送容量為1 000 kW,輸送距離為300500 km)已不能滿足需要，只有提高電壓等級(jí)，采用特高壓輸電方式，才能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。3.2.3 特高壓交流輸電的主要優(yōu)點(diǎn)（1）提高傳輸容量和傳輸距離。隨著電網(wǎng)區(qū)域的擴(kuò)大，電能的傳輸容量和傳輸距離也不斷增大。所需電網(wǎng)電壓等級(jí)越高，緊湊型輸電的效果越好。（2）提高電能傳輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性.輸電電壓越高輸送單位容量的價(jià)格越低。（3）節(jié)省線路走廊和變電站占地面積。一般來(lái)說(shuō)，一回1150 kV輸電線路可代替6回500 kV線路。采用特高壓輸電提高了走廊利用率。（4）減少線路的功率損耗, 就我國(guó)而言, 電壓每提高1 % , 每年就相當(dāng)于新增加500萬(wàn)kW 的電力, 500 kV輸電比1200 kV的線損大5倍以上。（5）有利于連網(wǎng)，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減少故障率。3.2.4 特高壓輸電的主要缺點(diǎn)特高壓輸電的主要缺點(diǎn)是系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性問(wèn)題不易解決。自1965-1984年世界上共發(fā)生了6次交流大電網(wǎng)瓦解事故，其中4次發(fā)生在美國(guó)，2次在歐洲。這些嚴(yán)重的大電網(wǎng)瓦解事故說(shuō)明采用交流互聯(lián)的大電網(wǎng)存在著安全穩(wěn)定、事故連鎖反應(yīng)及大面積停電等難以解決的問(wèn)題。特別是在特高壓線路出現(xiàn)初期，不能形成主網(wǎng)架，線路負(fù)載能力較低，電源的集中送出帶來(lái)了較大的穩(wěn)定性問(wèn)題。下級(jí)電網(wǎng)不能解環(huán)運(yùn)行，導(dǎo)致不能有效降低受端電網(wǎng)短路電流，這些都威脅著電網(wǎng)的安全運(yùn)行。另外，特高壓交流輸電對(duì)環(huán)境影響較大。由于交流特高壓和高壓直流各有優(yōu)缺點(diǎn)，都能用于長(zhǎng)距離大容量輸電線路和大區(qū)電網(wǎng)間的互聯(lián)線路，兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)。輸電線路的建設(shè)主要考慮的是經(jīng)濟(jì)性，而互聯(lián)線路則要將系統(tǒng)的穩(wěn)定性放在第一位。隨著技術(shù)的發(fā)展，雙方的優(yōu)缺點(diǎn)還可能互相轉(zhuǎn)化。兩種輸電技術(shù)將在很長(zhǎng)一段時(shí)間里并存且有激烈的競(jìng)爭(zhēng)。在超高壓交流輸電方面，若在500kV電壓等級(jí)上采用750kV（最高運(yùn)行電壓800kV），有可能因兩級(jí)電壓相距太近，會(huì)造成電磁環(huán)網(wǎng)多、潮流控制困難、電網(wǎng)損耗大等問(wèn)題，而且，即使今后采用靈活交流輸電技術(shù)或緊湊型輸電技術(shù)，輸電容量的有限增加仍難以滿足電力系統(tǒng)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的需要。綜上所述，與750kV交流輸電相比較，特高壓在大容量遠(yuǎn)距離輸電和建設(shè)全國(guó)的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，在技術(shù)和設(shè)備上并無(wú)不可逾越的技術(shù)難題，在建設(shè)投資和運(yùn)行上也較為經(jīng)濟(jì)。4 特高壓輸電實(shí)用技術(shù)問(wèn)題研究我國(guó)電網(wǎng)的快速發(fā)展需要更高電壓等級(jí)的輸電技術(shù)，特高壓交流輸電不僅可以減少線路回?cái)?shù)，節(jié)省線路走廊，而且可使電網(wǎng)更加堅(jiān)強(qiáng)，利于解決短路電流過(guò)大而超過(guò)開(kāi)關(guān)容量極限的問(wèn)題。我國(guó)特高壓線路的建設(shè)應(yīng)結(jié)合我國(guó)的具體情況，充分汲取國(guó)外特高壓工程的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在線路的建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中，進(jìn)一步深化和完善特高壓技術(shù)的研究，并考核技術(shù)的成熟性和設(shè)備的可靠性，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比較上進(jìn)一步開(kāi)展工作。特高壓線路的建設(shè)主要涉及以下幾方面的技術(shù)問(wèn)題：4.1特高壓輸電系統(tǒng)的過(guò)電壓和絕緣配合在特高壓輸電系統(tǒng)研究中，對(duì)過(guò)電壓和絕緣配合的研究是其它研究課題（如特高壓設(shè)備研制）的前提和基礎(chǔ)，是能否采用特高壓的關(guān)鍵之一。我國(guó)特高壓電網(wǎng)的發(fā)展，將從遠(yuǎn)距離開(kāi)始，對(duì)過(guò)電壓和絕緣配合方面來(lái)說(shuō)，將提出更苛刻的要求。4.1.1工頻過(guò)電壓工頻過(guò)電壓主要是由空載線路電容效應(yīng)、不對(duì)稱接地故障和甩負(fù)荷等原因引起的，它和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、容量、參數(shù)及運(yùn)行方式有關(guān)。工頻過(guò)電壓的大小直接影響操作過(guò)電壓的大小，同時(shí)又是選擇避雷器額定電壓的依據(jù)。特高壓系統(tǒng)由于線路電容效應(yīng)、不對(duì)稱接地和甩負(fù)荷，工頻過(guò)電壓仍然是很高的。并聯(lián)電抗器是限制工頻過(guò)電壓的有效措施。我國(guó)特高壓輸電線路較長(zhǎng)，必須在線路上安裝并聯(lián)電抗器。由于運(yùn)行方式變化，線路上的無(wú)功功率變化很大。為了無(wú)功平衡和調(diào)壓，要求并聯(lián)電抗器應(yīng)能隨線路輸送功率而自動(dòng)調(diào)節(jié)電感量。表6列出了國(guó)外特高壓系統(tǒng)過(guò)電壓倍數(shù)，前蘇聯(lián)的工頻過(guò)電壓倍數(shù)是由其避雷器滅弧電壓倒推而得。日本最大工頻暫態(tài)過(guò)電壓1.5p.u.是雙回線路同時(shí)無(wú)故障跳閘而引起的。由于我國(guó)特高壓輸電線路要裝電抗器，此類過(guò)電壓不高，取1.4p.u.(0.2s)是合適的。表6國(guó)別日本前蘇聯(lián)意大利美國(guó)BPA美國(guó)AEP對(duì)中國(guó)的建議值最高工作電壓Um/kV1 1001 2001 0501 2001 6001 100工頻暫態(tài)過(guò)電壓倍數(shù)1.301.50*1.441.351.301.101.301.40*操作過(guò)電壓倍數(shù)1.601.60(1.80)1.701.501.601.60注：“*”為0.2s值。為降低特高壓電氣設(shè)備絕緣水平，必須降低工頻過(guò)電壓，主要措施可采取以下幾種。(1) 改變保護(hù)操作方式工頻過(guò)電壓在接地故障時(shí)比較高，如果當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，單相自動(dòng)重合閘不成功，可以先開(kāi)斷故障相，然后再開(kāi)斷健全相。這樣的保護(hù)操作方式，工頻過(guò)電壓主要受接地系數(shù)影響。(2) 采用可控并聯(lián)電抗器當(dāng)線路潮流大時(shí)，可控電抗器容量變小。當(dāng)線路潮流小時(shí)，可控電抗器容量可以變得足夠大，當(dāng)線路故障時(shí)，或者工頻過(guò)電壓偏高時(shí)，可控電抗器容量可迅速變化，有效地限制工頻電壓的升高，這是特高壓系統(tǒng)比較理想的無(wú)功補(bǔ)償方式。(3) 對(duì)大型發(fā)電機(jī)應(yīng)考慮可以進(jìn)相運(yùn)行，特別是接入特高壓系統(tǒng)的主要大型發(fā)電機(jī)應(yīng)可以進(jìn)相運(yùn)行。當(dāng)小負(fù)荷進(jìn)相運(yùn)行時(shí)暫態(tài)電勢(shì)低了，工頻過(guò)電壓也自然就低了。4.1.2潛供電流特高壓線路的潛供電流大，恢