理论教育 世界大国的特高压研究探索

世界大国的特高压研究探索

时间:2023-05-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:20世纪70年代以来,为解决经济快速发展对负荷需求增长的预期以及大容量长距离输电问题,西方工业国和苏联均纷纷制定了本国发展特高压输电的计划。

世界大国的特高压研究探索

20世纪70年代以来,为解决经济快速发展对负荷需求增长的预期以及大容量长距离输电问题,西方工业国和苏联均纷纷制定了本国发展特高压输电的计划。美国电力公司(American Electric Power,AEP)、美国邦那维尔电力公司(Bonneville Power Administration,BPA)、意大利ENEL、苏联电力部和日本东京电力公司均于20世纪七八十年代分别建设了特高压输电试验基地或试验线段,共计14项,进行了大量特高压前期和工程科研工作。课题涉及特高压绝缘、环境影响、监控保护、系统设计和工程规划。一些制造厂商(如瑞典ASEA、法国ALSTHOM、美国GE)配合美国的电力运行单位进行了特高压输变电设备的研制,美国AEP在瑞典制造厂商的配合下完成了1 500 kV输电的试验研究工作;意大利ENEL完成了1 000 kV的成套设备带电试运行工作;苏联和日本分别建成了百万伏级输变电工程。

1.苏联1 150 kV特高压线路

苏联幅员辽阔,能源和负荷分布很不均衡。负荷中心在西部欧洲地区,大量水力资源在东部西伯利亚,距欧洲地区4 500千米,煤炭集中在南部哈萨克斯坦,距莫斯科约2 500千米。这就需要实行大规模的“东电西送和南电北送”,通过特高压输电线路,把西伯利亚的水电和哈萨克斯坦的煤电输送到莫斯科地区。

苏联从1981年起开始建设特高压输电系统,共建成车里雅宾斯克—库斯坦奈—科克切塔夫—埃基巴斯图兹—巴尔脑尔—伊塔特1 150 kV特高压线路2 362千米。其中埃基巴斯图兹—科克切塔夫—库斯坦奈最先建成并投运,线路长度约900千米,特高压变电站3座,累计运行时间5年,运行性能良好。苏联解体后,送端电源未能按预定目标建设,导致特高压线路负载过轻,输送容量仅为额定容量的20%,从1994年起降压运行。

2.日本1 000 kV输电网架

日本1973年开始研究特高压输电,是世界上第2个建成特高压线路的国家。日本东京电力公司决定在已有500 kV网架之上发展1 000 kV输电网架,建设东西和南北两条1 000 kV输电主干线,目的是把位于东部太平洋沿岸的福岛第一和第二核电站(装机共910万kW)和装机为812万kW的柏崎核电站的电能,用中等距离的输电线穿过人口稠密地带,输送到东京湾的用电负荷中心。(www.daowen.com)

日本从1992年以来,共建有1 000 kV同杆并架线路427千米,1996年投入使用了新榛名特高压设备实物验证站,做了多项试验,设备通过了9年的1 000 kV带电运行考核,初步验证了特高压技术的可行性。

日本根据本国的国情,采用气体绝缘设备、高性能C型避雷器高速接地开关、装设合闸和分闸电阻等多种措施,有效解决了过电压和潜供电流的问题。由于电力需求增长减缓和核电建设计划推迟,日本特高压线路建成后一直按500 kV降压运行,1 000 kV升压计划也大幅推迟。

3.意大利1 050 kV试验工程

20世纪70年代,意大利和法国受西欧国际发供电联合会的委托进行欧洲大陆选用交流800 kV和1 050 kV输电方案的论证工作。之后意大利特高压交流输电项目在国家主持下进行了基础技术研究、设备制造等一系列的工作,并于1995年10月建成了1 050 kV试验工程,至1997年12月,在系统额定电压(标称电压)1 050 kV电压下运行了2年多时间,取得了一定的运行经验。

该试验工程位于意大利Suvereto 1 000 kV试验站内,包括两部分:1 050/400 kV变电站和2.8 km 1 050 kV输电线路。

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