本资料转载自【南方电缆网】-----参考文献﹕张国光编自《中国电力》﹑《河南电力》﹑《电器工业》﹑《电工技术》﹑《电线电缆》等

我国能源资源和生产力分布很不均衡的特点决定了能源大范围优化群组态的必然性﹐而特高压电网具有的远距离﹑低损耗输送电力和节约土地资源等特点﹐使得特高压电网在我国具有广泛的应用前景。

1.特高压输电的优势

1000KV特高压交流输电线路输送功率约为500KV线路的４至５倍﹔±800KV直流特高压输电能力是±500KV线路的两倍多。同时﹐特高压交流线路在输送相同功率的情况下﹐可将最远送电距离延长３倍﹐而损耗只有500KV线路的25％至40％。输送同样的功率﹐采用1000KV线路输电与采用500KV的线路相比﹐可节省６０％的土地资源。一条特高压输电线路能够输送600万千瓦电力﹐等于运输了1800万吨标煤。特高压电网建设成为我国电网发展和输电技术的一次革命性创举﹐是我国电力工业发展史上具有里程碑意义的重大

事件﹐揭开了我国能源发展战略的新篇章﹐具有深远的历史意义和重大的现实意义。

 

特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220kV及以下的电压等级称为高压﹐330～750kV的称为超高压,1000kV及以上的称为特高压。直流输电则稍有不同﹐±100kV以上的统称为高压﹔±500kV和±600kV仍称为高压﹐一般不称为超高压﹔而超过±600kV的则称为特高压。

 

对于单项直流输电工程而言﹐通常根据其送电容量﹑送电距离等因素进行技术﹑经济方面的综合比较﹐对工程进行个性化设计而确定相应的直流电压等级。我国对特高压直流输电的电压等级进行研究和论证时﹐考虑到我国对直流输电技术的研发水准和直流设备的研制能力﹐认为确定一个特高压直流电压水准是必要的﹐并把±800kV确定为我国特高压直流输电的标称电压。这有利于我国特高压直流输电技术和设备制造的标准化﹑规范化﹑系列化开发﹐有利于进行我国特高压直流输电工程的规划﹑设计﹑实施和管理。

 

2.我国特高压发展的市场前景

随着国民经济的持续﹑高速增长﹐电力需求日益旺盛﹐电力工业的发展速度加快。2004年新增发电装机容量505GW﹐全国发电总装机容量达到440GW﹔2005年新增发电装机容量约70GW﹐全国发电总装机容量突破500GW﹔预计到2010年﹑2020年﹐全国发电总装机容量将分别达到700GW和1200GW。

 

新增电力装机有很大数量在西部大水电基地和北部的火电基地。这些集中的大电站群装机容量大﹐距离负荷中心远。如金沙江的溪洛渡﹑向家坝水电厂﹐总装机容量达到18.6GW﹐计划送电到距电厂1000～2000km的华中﹑华东地区﹔云南的水电有约20GW容量要送到1500km外的广东﹔筹划中的陕西﹑山西﹑宁夏﹑内蒙古的大火电基地将送电到华北﹑华中和华东的负荷中心﹐距离近的约1000km﹐远的超过2000km。

 

在这种背景下﹐要求输电工程具有更高的输电能力和输电效率﹐实现安全可靠﹑经济合理的大容量﹑远距离送电。特高压直流输电是满足这种要求的关键技术之一。

2005年6月﹐国家发改委正式下发了《关于开展百万伏级交流﹑正负800千伏直流输电技术前期工作的通知》﹐标志着特高压电网大规模自主研究工作的激活。

 

2006年1月﹐《国家电网"十一五"电网规划及2020年展望》出炉﹐建设以"特高压"电网为核心的坚强国家电网﹐作为我国未来电网换代建设的骨干网架的计划被确定下来。

晋东南--南阳--荆门交流特高压试验范例工程于2006年9月19日在山西奠基﹐据了解﹐该输电线路全长654公里﹐静态投资约57亿元﹐预计2008年建成。该工程可将山西煤炭转化为火电﹐如果全年满执行﹐每年可送电150亿千瓦时﹐相当于葛洲坝电厂一年的发电量。这是我国首条特高压电网。由此我国电网发展方式翻开了新篇章﹐以特高压为重点﹑各级电网协调发展的"大戏"拉开了序幕。

 

从国家电网公司获悉﹐"十一五"期间﹐特高压交流输变电工程建设线路将达4200公里﹐变电容量3900万千伏安﹔国家还将相继开工建设向家坝和溪洛渡水电站到华东和华中的±800千伏特高压直流工程。

到2020年前后﹐国家电网特高压骨干网架基本形成﹐国家电网跨区输送容量将超过２亿千瓦﹐占全国总装机容量的20％以上。

 

届时﹐从外围国家向中国远距离﹑大容量跨国输电将成为可能。

对于特高压电网的经济性﹐专家分析﹕到2020年﹐通过特高压可以减少装机容量约2000万千瓦﹐节约电源建设投资约823亿元﹔北电南送的火电容量可以达到5500万千瓦﹐同各区域电网单独执行相比﹐年燃煤成本约降低240亿元。

 

3.特高压输电用高端导线市场前景广阔

我国电网建设已经进入了全面推进阶段。输变电设备的升级换代﹑大容量输电线路的建设改造﹑城乡电网进一步改造等将给输变电企业特别是龙头企业带来巨大的商机。作为电网建设中最重要的配套产业﹐电线电缆行业中的众多企业都希望能够凭借"十一五"电网规划和特高压电网建设的商机﹐去赢得一定的市场份额。

 

我国交流1000kV和直流800kV输电线路的建设﹐需要相应的电气设备和器材﹐其中与电缆行业有关的是大截面耐热导线﹑扩径导线﹑低噪声导线以及特高压电力电缆。我国正在研制各种特殊的架空导线﹐有些已经投入实用化。

特高压直流范例工程以建设"环境友好型"工程为目标﹐全面优化工程的设计方案﹐采用多分裂﹑大截面导线﹐优化杆塔的对地高度﹐严格保证电场﹑磁场﹑可听噪声与无线电干扰水准满足标准要求。同时﹐积极研究采用全方位高低腿﹑扩径导线﹑低噪声导线﹑林区高塔跨越等新技术﹐以进一步提高特高压输电工程的环境适应性。

 

特高压输变电范例工程必须带动相关电力输送﹑设备国产化﹐应该成为以我为主﹑对外合作﹑促进相关制造业攀登国际先进水准的机遇。

 

在我国之前﹐只有前苏联和日本建成过1000KV的特高压电网领域的庞大规划和4000亿元的商机﹐早已被ABB﹑西门子﹑日立﹑住友等在内的几乎所有的国外主流线缆和设备制造巨头关注。而且﹐他们与此相应推销和公关计划业已展开。面对国外电缆巨头咄咄逼人的态势﹐国内线缆如特变电工﹑中天科技﹑江苏广源等也在积极准备迎战﹐加大特高压输电线缆的国产化研究﹐开始了与海外线缆巨头撕杀异常的准备。

 

与500千伏线路情况相比﹐1000千伏特高压输电线路由于电压高﹑输送容量大等特点﹐其电磁环境指针限制问题会相对突出﹐尤其是电晕产生的可听噪声﹐必须通过科技创新加以控制。

目前500千伏及以下电网的设计和建设﹐已研究和采用了一系列的环保技术措施﹐如采用大截面导线﹑增加铁塔高度﹑同塔双回采用逆相序排列﹑采用紧凑型线路﹑新型耐热和扩径导线﹑杆塔基础采用全方位高低腿设计﹑线路路径选择采用海拉瓦技术等等。同样﹐1000千伏输电也可采用这些技术﹐以降低输电线路对环境的影响。

 

对1000千伏输电电磁环境影响的研究表明﹐通过合理的设计和采取行之有效的技术措施﹐1000千伏输电的电磁环境水准与500千伏线路相当﹐即工频电场在输电线路下方﹑跨越公路和邻近民房处的水准与500千伏线路完全相同﹐工频磁场远低于现行环保标准要求﹐无线电干扰为55～58分贝﹐可听噪声满足相应的国家标准要求。

 

与500千伏线路情况相比﹐1000千伏特高压输电线路由于电压高﹑输送容量大等特点﹐其电磁环境指针限制问题会相对突出﹐尤其是电晕产生的可听噪声﹐在今年6月上旬﹐1000KV晋东南--南阳--荆门交流特高压试验范例工程高端导线招标中﹐三种特种导线（全铝包钢层绞结构OPGW﹑铝包钢地线﹑大跨越用特高强度钢芯高强度铝合金导线）和一种普通钢芯铝绞线特别受到用户青睐。

 

全铝包钢层绞结构OPGW﹐外层单丝直径为Ф3.75 mm﹐导电率为20.3%IACS﹐可以大大提高OPGW耐雷特性。特高压OPGW比超高压OPGW有更高的耐雷指针。现在有的线缆厂家采用"内小外大"的非等径绞合结构设计理念﹐以增强防雷﹑防振﹑防覆冰﹑防舞﹑散热特性﹐"压缩型耐雷OPGW"新产品﹐通过材料的结构变化来提高OPGW耐雷水准﹐可以作为各级电网OPGW的更新换代产品。

 

作为特高压传输的"神经中枢"﹐OPGW用光纤的性能稳定性及其重要﹐考虑到1000KV特高压输电线路的特点和在电网中的极端重要性﹐并满足100～1500米海拔范围内电晕特性﹐必须保证特高压导线﹑铝包钢地线﹑OPGW的防电晕性能和无线电干扰﹐作为系统应用的金具防电晕措施研究也是非常重要的。

 

特高压用导地线﹐必须具备强度大﹑拉重比大﹑防振性能优良的特点。制造要点如防振耐疲劳﹑表面粗糙度。这样才能满足大跨越产品防振﹑防电晕和无线电干扰的性能要求。

 

大长度﹑大跨越﹑大截面﹑高强度铝合金导线﹑高导电率耐热铝合金导线将在特高压输电中被采用﹐而采用铝包钢系列产品﹐除了节省有色金属资源外﹐也可以满足大跨越﹑重复冰和大容量等特殊要求。