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特高壓電纜簡介

發(fā)布時(shí)間:2024-05-06人氣:244

特高壓電纜簡介

特高壓英文縮寫UHV;電壓符號(hào)是U(個(gè)別地方有用V表示的);電壓的單位是伏特,單位符號(hào)也是V;比伏大的有kV(千伏)、比伏小的mV(毫伏),uV(微伏),它們之間是千進(jìn)位。在我國,特高壓是指±800千伏及以上的直流電和1000千伏及以上交流電的電壓等級(jí)。我們國家的電壓等級(jí)大體上分為低壓、中壓、高壓、超高壓、特高壓五類。特高壓是世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù)。

在我國,特高壓指的是±1000Kv及以上交流和±800Kv及以上的直流輸電構(gòu)成特高壓,特高壓一般用在西電東輸?shù)瘸h(yuǎn)距離輸送的電壓渠道。特高壓是我國為數(shù)不多、世界領(lǐng)先的重大自主創(chuàng)新成果。特高壓電纜通常是指傳輸35-1000KV電力的電纜,它是一種能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸電能的技術(shù)性物件,它有非常多的優(yōu)點(diǎn)。

在電力傳輸?shù)念I(lǐng)域之中,特高壓電纜屬于高技術(shù)含量的存在,如果沒有它,那么整個(gè)基建領(lǐng)域都要受到影響。特高壓電纜能夠進(jìn)行持續(xù)性的輸電,例如在一些偏遠(yuǎn)的地方,通過特高壓電纜,就能夠滿足基礎(chǔ)的供電需求,并且能夠保證穩(wěn)定性。同時(shí)它也因?yàn)樵靸r(jià)更低、電力損耗更低而擁有更高的經(jīng)濟(jì)效益。 

簡單來說就是一種能夠進(jìn)行高壓電力傳輸?shù)碾娎|。如今在基建、工業(yè)園區(qū)等多種地方可能都需要用到它,因此它的使用范圍非常的廣泛,與我們的生活息息相關(guān)。

優(yōu)勢(shì)

特高壓電纜是一種超遠(yuǎn)距離輸電技術(shù),具有輸電距離遠(yuǎn)、容量大、效率高、損耗低、單位造價(jià)低、占地省等諸多優(yōu)勢(shì),能夠有效解決能源超遠(yuǎn)距離、超大規(guī)模的傳輸。總結(jié)來說就是超大功率、超長距離送電,同時(shí)損耗可降至極低。能夠有效的解決諸多問題,敷設(shè)成本也會(huì)更高,但是特高壓赫然在國家2020年新基建的七大領(lǐng)域之列,可見特高壓的建設(shè)還是勢(shì)在必行。

輸電模式

特高壓的輸電模式按照使用場(chǎng)景的不同可以分為直流輸電和交流輸電。直流輸電是指只能點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸送,中間不可落點(diǎn),輸送功率大,距離遠(yuǎn),適合遠(yuǎn)距離輸電。交流輸電指中間可落點(diǎn)構(gòu)成電網(wǎng),輸電容量大、覆蓋范圍廣,線路中有串聯(lián),呈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可以兼具輸電和組網(wǎng)功能,適用近距離輸電。因?yàn)樵谔馗邏褐写蟾?00公里以內(nèi)都是交流電更劃算的,超過的800公里直流電更便宜,所以距離近時(shí)候都是用交流去傳輸,一旦橫跨省等超遠(yuǎn)距離,直流傳輸更經(jīng)濟(jì)劃算和安全。

技術(shù)特點(diǎn)

(1)特高壓直流輸電系統(tǒng)中間不落點(diǎn),可點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、大功率、遠(yuǎn)距離直接將電力送往負(fù)荷中心。在送受關(guān)系明確的情況下,采用特高壓直流輸電,實(shí)現(xiàn)交直流并聯(lián)輸電或非同步聯(lián)網(wǎng),電網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較松散、清晰。

(2)特高壓直流輸電可以減少或避免大量過網(wǎng)潮流,按照送受兩端運(yùn)行方式變化而改變潮流。特高壓直流輸電系統(tǒng)的潮流方向和大小均能方便地進(jìn)行控制。

(3)特高壓直流輸電的電壓高、輸送容量大、線路走廊窄,適合大功率、遠(yuǎn)距離輸電。

(4)在交直流并聯(lián)輸電的情況下,利用直流有功功率調(diào)制,可以有效抑制與其并列的交流線路的功率振蕩,包括區(qū)域性低頻振蕩,明顯提高交流的暫態(tài)、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性能。

(5)大功率直流輸電,當(dāng)發(fā)生直流系統(tǒng)閉鎖時(shí),兩端交流系統(tǒng)將承受大的功率沖擊。

輸電技術(shù)優(yōu)勢(shì)

特高壓輸電技術(shù)具有以下幾個(gè)顯著優(yōu)勢(shì):

(1)高輸電容量:特高壓輸電技術(shù)可以在相同輸電距離下實(shí)現(xiàn)更高的輸電容量,有利于大規(guī)模電力資源的調(diào)度和利用。

(2)長距離輸電能力:特高壓輸電技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離電能傳輸,有助于解決資源豐富地區(qū)與需求集中地區(qū)之間的電力輸送問題。

(3)低線損:通過提高輸電電壓和采用高性能導(dǎo)線材料,特高壓輸電技術(shù)可以降低線路損耗,提高電能傳輸效率。

(4)節(jié)省投資成本:由于特高壓輸電技術(shù)具有較高的輸電容量和遠(yuǎn)距離輸電能力,因此可以減少輸電線路的數(shù)量,從而降低投資成本。

(5)減少土地資源占用:特高壓輸電技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)較高的輸電容量和遠(yuǎn)距離輸電能力,從而減少輸電線路的數(shù)量,降低土地資源占用。

技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)

和±600千伏級(jí)及600千伏以下超高壓直流相比,特高壓直流輸電的主要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)可歸納為以下六個(gè)方面:

一.輸送容量大。采用4000安培晶閘管閥,±800千伏直流特高壓輸電能力可達(dá)到640萬千瓦,是±500千伏、300萬千瓦高壓直流方式的2.1倍,是±600千伏級(jí)、380萬千瓦高壓直流方式的1.7倍,能夠充分發(fā)揮規(guī)模輸電優(yōu)勢(shì)。

二.送電距離長。采用±800千伏直流輸電技術(shù)使得超遠(yuǎn)距離的送電成為可能,經(jīng)濟(jì)輸電距離可以達(dá)到2500公里甚至更遠(yuǎn),為西南大水電基地開發(fā)提供了輸電保障。

三.線路損耗低。在導(dǎo)線總截面、輸送容量均相同的情況下,±800千伏直流線路的電阻損耗是±500千伏直流線路的39%,是±600千伏級(jí)直流線路的60%,提高輸電效率,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。

四.工程投資省。根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)部門的計(jì)算,對(duì)于超長距離、超大容量輸電需求,±800千伏直流輸電方案的單位輸送容量綜合造價(jià)約為±500千伏直流輸電方案的72%,節(jié)省工程投資效益顯著。

五.走廊利用率高?!?00千伏、640萬千瓦直流輸電方案的線路走廊為76米,單位走廊寬度輸送容量為8.4萬千瓦/米,是±500千伏、300萬千瓦方案和±620千伏、380萬千瓦方案的1.3倍左右,提高輸電走廊利用效率,節(jié)省寶貴的土地資源;由于單回線路輸送容量大,顯著節(jié)省山谷、江河跨越點(diǎn)的有限資源。

六.運(yùn)行方式靈活。國家電網(wǎng)公司特高壓直流輸電擬采用400+400千伏雙十二脈動(dòng)換流器串聯(lián)的接線方案,運(yùn)行方式靈活,系統(tǒng)可靠性大大提高。任何一個(gè)換流閥模塊發(fā)生故障,系統(tǒng)仍能夠保證75%額定功率的送出。

應(yīng)用前景

特高壓直流輸電具備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、超遠(yuǎn)距離、大容量送電能力,主要定位于我國西南大水電基地和西北大煤電基地的超遠(yuǎn)距離、超大容量外送。

特高壓直流在我國的應(yīng)用前景廣闊。以國家電網(wǎng)為例,金沙江一期溪洛渡和向家壩送出工程將采用3回±800千伏、640萬千瓦直流特高壓送出,四川錦屏水電站采用1回±800千伏、640萬千瓦直流特高壓送出,以上工程計(jì)劃在2011年底~2016年期間陸續(xù)建成投運(yùn)。金沙江二期烏東德、白鶴灘水電站送出工程也將采用3回±800千伏、640萬千瓦直流特高壓送出。發(fā)展特高壓直流輸電,還為我國后備能源基地西藏水電和新疆煤電開發(fā)提供經(jīng)濟(jì)的輸電方式,為加強(qiáng)與俄羅斯、蒙古、哈薩克斯坦等國的電力合作提供技術(shù)保障。

發(fā)展前景

建設(shè)“特高壓國家電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)能源資源優(yōu)化配置”作為電網(wǎng)建設(shè)的重要目標(biāo)和任務(wù)對(duì)于保證電源和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要意義。美國、加拿大、俄羅斯、日本、意大利、西班牙等國家從上世紀(jì)七十年代就開始研究特高壓輸電技術(shù),歷經(jīng)四十余年。近三四十年歐洲、北美等地發(fā)生的十幾次大面積停電事件的教訓(xùn)是,交流電所供負(fù)荷越高,覆蓋范圍越大,越存在巨大安全隱患,因此必須通過聯(lián)系緊密的特高壓交流電網(wǎng)提供較為充裕的備用容量,電網(wǎng)很容易遭遇臺(tái)風(fēng)、暴雨、雷擊、冰凌、污閃、軍事破壞等天災(zāi)人禍,若無足夠的備用容量,會(huì)將事故迅速蔓延擴(kuò)大 。因此,要保證電網(wǎng)安全運(yùn)行,必須在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行中研究電網(wǎng)結(jié)構(gòu),要按“分層分區(qū)”原則實(shí)行三道保護(hù)。國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)提出建設(shè)“特高壓國家電網(wǎng)”的目標(biāo)是實(shí)行能源資源優(yōu)化配置。

重要性

特高壓本身具有輸電容量大、輸電距離遠(yuǎn)、能耗低、占地少,經(jīng)濟(jì)性明顯等特點(diǎn),尤其輸電距離長是其最大的特點(diǎn)。由于我國電力資源與負(fù)荷不均,我國80%以上的能源資源分布在西部、北部;70%以上的電力消費(fèi)集中在東部和中部,供需距離相距約800-3000km,由于資源豐富區(qū)經(jīng)濟(jì)較落后,人口也比較稀少,產(chǎn)生的電量在那些地區(qū)無法完全消納,且電力資源不易存儲(chǔ),如果沒有辦法強(qiáng)力輸送出去,資源就會(huì)浪費(fèi)。但面對(duì)這樣大規(guī)模長距離的輸電,如果用超高壓等級(jí)輸送線路損耗、系統(tǒng)穩(wěn)定和短路電流問題就會(huì)非常嚴(yán)重,所以要采用特高壓輸電來解決這樣的問題。

特高壓輸電技術(shù)作為一種高效、經(jīng)濟(jì)的電力傳輸手段,已在全球范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。隨著科技的進(jìn)步和全球能源轉(zhuǎn)型的推進(jìn),特高壓輸電技術(shù)將繼續(xù)發(fā)揮重要作用,助力全球?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和低碳經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。然而,面對(duì)諸多挑戰(zhàn),有關(guān)各方需要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、優(yōu)化管理措施以及加強(qiáng)國際合作等方面的努力,以推動(dòng)特高壓輸電技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

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