【摘 要】我國電網(wǎng)的特點是能源資源與經(jīng)濟發(fā)展地理分布極不均衡,特高壓輸電系統(tǒng)的建設(shè)可有效解決我國由此帶來的電力輸送問題,以實現(xiàn)我國能源資源的優(yōu)化配置。本文主要介紹了特高壓輸電的特點及優(yōu)勢,并對我國特高壓面臨的幾個問題提出初步建議。
【關(guān)鍵詞】特高壓輸電;優(yōu)化配置
引言
我國電網(wǎng)的特點是能源資源與經(jīng)濟發(fā)展地理分布極不均衡。全國可開發(fā)水資源的三分之二分布在西北和西南地區(qū),煤炭保有量的三分之二分布在山西、內(nèi)蒙古、陜西等地。而全國三分之二的用電負荷分布在東部沿海和京廣鐵路沿線以東等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)。因而實施特高壓輸電是我國資源分布與生產(chǎn)力布局的客觀要求。
1、特高壓輸電的優(yōu)點
(1)隨著經(jīng)濟的發(fā)展加快和煤炭需求的旺盛,公路、鐵路運煤量的加大。大批運煤車從東部趕往北部的煤炭產(chǎn)區(qū)拉煤,大型運煤卡車的增多給交通運輸帶來巨大的壓力。長距離的煤炭運輸不僅對鐵路、公路、水路運輸造成較高的壓力而且還要耗費油氣等優(yōu)質(zhì)能源。對于一個每年都需要進口大量石油的國家而言這是極不經(jīng)濟的。長距離的煤炭運輸還間接提高煤電的成本,據(jù)了解秦皇島到達浙江、江西等地的煤炭價格是出礦價的2—3倍;此外還會造成環(huán)境污染。而特高壓輸電可以從避免此類問題的發(fā)生,它還可以把中國電網(wǎng)堅強的連接起來,使建在不同地點的不同發(fā)電廠能互相支援和補充。促進產(chǎn)煤地區(qū)資源的集約化開服,降低發(fā)電成本??梢员WC中東部地區(qū)不斷增長的電力需求,減少在人口密集、經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)建立火電廠所帶來的環(huán)境污染。據(jù)估計,到2020年,每年可減少煤炭消耗4.7億噸標準煤,可減排二氧化碳13.8億噸,全國環(huán)境損失減少44.8億元/年。
(2)特高壓輸電具有明顯的經(jīng)濟效益。據(jù)估計,1條1150千伏輸電線路的輸電能力可代替5-6條500千伏線路,或3條750千伏線路。可減少鐵塔用材三分之一,節(jié)約導線二分之一,節(jié)省包括變電所在內(nèi)的電網(wǎng)造價10-15%。而且1150千伏特高壓線路走廊約僅為同等輸送能力的500千伏線路所需走廊的四分之一,這對于人口稠密、土地寶貴的我國帶來重大的經(jīng)濟和社會效益。1000千伏電壓等級的特高壓輸電線路均需采用多根分裂導線,每根分裂導線的截面大都在600平方毫米以上,這樣還可以減少電暈放電所引起的損耗以及無線電干擾、電視干擾、可聽噪聲干擾等不良影響。
2、特高壓輸電在我國現(xiàn)階段的現(xiàn)狀
我國首條1000kv晉東南-南陽-荊門特高壓交流輸電示范工程于2006年8月開工建設(shè),歷時28個月建設(shè)完工。2008年12月全面竣工,12月30日完成系統(tǒng)調(diào)試投入運行,2009年1月6日22時完成168小時試運行投入商業(yè)運行。2009年外輸晉電55億多千瓦時,就地轉(zhuǎn)化煤炭200多萬噸。根據(jù)規(guī)劃,2020年國家電網(wǎng)特高壓及跨區(qū)、跨國電網(wǎng)輸送容量將達到3.73億千瓦以上,其中通過特高壓傳輸?shù)娜萘繛?.5億千瓦以上。
3、特高壓輸電幾個重要問題
(1)我國對電壓等級的選擇,在1000-1200kv之間有不同的意見。如前蘇聯(lián)采用1150kV (1200kV),日本采用1000kV(1100kV),美國確定為1100kV(1200kV),意大利、巴西、加拿大都確定為1000kV (1050kV),那么我國應(yīng)該采用哪級的電壓呢?對于特高壓輸電電壓等級的選擇,空氣間隙絕緣飽和特性是一個需要重點考慮的因素。我國500kV緊湊型輸電線路最小相間絕緣氣隙距離應(yīng)該取3-5m,根據(jù)實際情況,對照前蘇聯(lián)、日本和我國的線路尺寸,經(jīng)對1000kV、1200kV等幾個電壓等級進行技術(shù)經(jīng)比較后,表明1000kV是最合適的;因此,選擇1000kV作為我國特高壓輸電電壓比較合適。
(2)原蘇聯(lián)的1150kV線路曾發(fā)生幾次雷電繞過架空地線直擊輸電線路的繞擊事故,架空地線對雷電沒有起到屏蔽作用,這種異常雷擊現(xiàn)象引起不少學者的關(guān)注。前蘇聯(lián)對1985-1994十年間按跳閘原因分類的跳閘數(shù)據(jù)分析計算以及對野外實地的觀測,得到了這樣的結(jié)論:雷電穿過靠近轉(zhuǎn)角桿塔的避雷線而擊于導線或桿塔是此類線路雷擊跳閘的主要原因。借鑒前蘇聯(lián)特高壓輸電線路防雷運行經(jīng)驗,我國未來的特高壓線路應(yīng)盡可能降低桿塔高度、降低保護角、改進導線布置、限制桿塔沖擊接地電阻在10Ω以下等方式來降低雷擊跳閘率。
(3)隨著電力工業(yè)的發(fā)展,大氣污染日益嚴重,運行中的線路表面污穢會引起絕緣子閃絡(luò),從而會威脅到電網(wǎng)安全運行,因而防污閃是保障電網(wǎng)安全的一個重要方面。在與原蘇聯(lián)ll50kV線路采用的鋼化玻璃絕緣子和日本沿海地區(qū)采用的瓷絕緣子比較分析后,又考慮到我國較原蘇聯(lián)和日本線路污穢都更加突出的情況,建議我國采用高強度的合成絕緣子,結(jié)合地區(qū)污穢狀況,再合理的選擇絕緣予長度和爬電比距。
4、結(jié)束語
為了適應(yīng)我國電力工業(yè)的進一步發(fā)展,結(jié)合西電東送、南北互供的全國聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略,必須加強我國特高壓輸變電技術(shù)的開發(fā)和運用,特高壓電網(wǎng)是解決長期存在的煤電油運緊張問題的治本之道也是我國能源布局的現(xiàn)實需要。要堅持基本建設(shè)和技術(shù)改造并舉,積極推動跨省跨區(qū)的電網(wǎng)互聯(lián),充分發(fā)揮大電網(wǎng)優(yōu)化配置資源的作用。
參考文獻
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