特高壓電纜簡介
特高壓英文縮寫(xie) UHV;電壓符號是U(個(ge) 別地方有用V表示的);電壓的單位是伏特,單位符號也是V;比伏大的有kV(千伏)、比伏小的mV(毫伏),uV(微伏),它們(men) 之間是千進位。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。我們(men) 國家的電壓等級大體(ti) 上分為(wei) 低壓、中壓、高壓、超高壓、特高壓五類。特高壓是世界上最先進的輸電技術。
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成特高壓,特高壓一般用在西電東(dong) 輸等超遠距離輸送的電壓渠道。特高壓是我國為(wei) 數不多、世界領先的重大自主創新成果。特高壓電纜通常是指傳(chuan) 輸35-1000KV電力的電纜,它是一種能夠進行遠距離傳(chuan) 輸電能的技術性物件,它有非常多的優(you) 點。
在電力傳(chuan) 輸的領域之中,特高壓電纜屬於(yu) 高技術含量的存在,如果沒有它,那麽(me) 整個(ge) 基建領域都要受到影響。特高壓電纜能夠進行持續性的輸電,例如在一些偏遠的地方,通過特高壓電纜,就能夠滿足基礎的供電需求,並且能夠保證穩定性。同時它也因為(wei) 造價(jia) 更低、電力損耗更低而擁有更高的經濟效益。
簡單來說就是一種能夠進行高壓電力傳(chuan) 輸的電纜。如今在基建、工業(ye) 園區等多種地方可能都需要用到它,因此它的使用範圍非常的廣泛,與(yu) 我們(men) 的生活息息相關(guan) 。
優(you) 勢
特高壓電纜是一種超遠距離輸電技術,具有輸電距離遠、容量大、效率高、損耗低、單位造價(jia) 低、占地省等諸多優(you) 勢,能夠有效解決(jue) 能源超遠距離、超大規模的傳(chuan) 輸。總結來說就是超大功率、超長距離送電,同時損耗可降至極低。能夠有效的解決(jue) 諸多問題,敷設成本也會(hui) 更高,但是特高壓赫然在國家2020年新基建的七大領域之列,可見特高壓的建設還是勢在必行。
輸電模式
特高壓的輸電模式按照使用場景的不同可以分為(wei) 直流輸電和交流輸電。直流輸電是指隻能點對點輸送,中間不可落點,輸送功率大,距離遠,適合遠距離輸電。交流輸電指中間可落點構成電網,輸電容量大、覆蓋範圍廣,線路中有串聯,呈網絡結構,可以兼具輸電和組網功能,適用近距離輸電。因為(wei) 在特高壓中大概800公裏以內(nei) 都是交流電更劃算的,超過的800公裏直流電更便宜,所以距離近時候都是用交流去傳(chuan) 輸,一旦橫跨省等超遠距離,直流傳(chuan) 輸更經濟劃算和安全。
技術特點
(1)特高壓直流輸電係統中間不落點,可點對點、大功率、遠距離直接將電力送往負荷中心。在送受關(guan) 係明確的情況下,采用特高壓直流輸電,實現交直流並聯輸電或非同步聯網,電網結構比較鬆散、清晰。
(2)特高壓直流輸電可以減少或避免大量過網潮流,按照送受兩(liang) 端運行方式變化而改變潮流。特高壓直流輸電係統的潮流方向和大小均能方便地進行控製。
(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、遠距離輸電。
(4)在交直流並聯輸電的情況下,利用直流有功功率調製,可以有效抑製與(yu) 其並列的交流線路的功率振蕩,包括區域性低頻振蕩,明顯提高交流的暫態、動態穩定性能。
(5)大功率直流輸電,當發生直流係統閉鎖時,兩(liang) 端交流係統將承受大的功率衝(chong) 擊。
輸電技術優(you) 勢
特高壓輸電技術具有以下幾個(ge) 顯著優(you) 勢:
(1)高輸電容量:特高壓輸電技術可以在相同輸電距離下實現更高的輸電容量,有利於(yu) 大規模電力資源的調度和利用。
(2)長距離輸電能力:特高壓輸電技術能夠實現遠距離電能傳(chuan) 輸,有助於(yu) 解決(jue) 資源豐(feng) 富地區與(yu) 需求集中地區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線材料,特高壓輸電技術可以降低線路損耗,提高電能傳(chuan) 輸效率。
(4)節省投資成本:由於(yu) 特高壓輸電技術具有較高的輸電容量和遠距離輸電能力,因此可以減少輸電線路的數量,從(cong) 而降低投資成本。
(5)減少土地資源占用:特高壓輸電技術可以實現較高的輸電容量和遠距離輸電能力,從(cong) 而減少輸電線路的數量,降低土地資源占用。
技術和經濟優(you) 勢
和±600千伏級及600千伏以下超高壓直流相比,特高壓直流輸電的主要技術和經濟優(you) 勢可歸納為(wei) 以下六個(ge) 方麵:
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到640萬(wan) 千瓦,是±500千伏、300萬(wan) 千瓦高壓直流方式的2.1倍,是±600千伏級、380萬(wan) 千瓦高壓直流方式的1.7倍,能夠充分發揮規模輸電優(you) 勢。
二.送電距離長。采用±800千伏直流輸電技術使得超遠距離的送電成為(wei) 可能,經濟輸電距離可以達到2500公裏甚至更遠,為(wei) 西南大水電基地開發提供了輸電保障。
三.線路損耗低。在導線總截麵、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±600千伏級直流線路的60%,提高輸電效率,節省運行費用。
四.工程投資省。根據有關(guan) 設計部門的計算,對於(yu) 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(jia) 約為(wei) ±500千伏直流輸電方案的72%,節省工程投資效益顯著。
五.走廊利用率高。±800千伏、640萬(wan) 千瓦直流輸電方案的線路走廊為(wei) 76米,單位走廊寬度輸送容量為(wei) 8.4萬(wan) 千瓦/米,是±500千伏、300萬(wan) 千瓦方案和±620千伏、380萬(wan) 千瓦方案的1.3倍左右,提高輸電走廊利用效率,節省寶貴的土地資源;由於(yu) 單回線路輸送容量大,顯著節省山穀、江河跨越點的有限資源。
六.運行方式靈活。國家電網公司特高壓直流輸電擬采用400+400千伏雙十二脈動換流器串聯的接線方案,運行方式靈活,係統可靠性大大提高。任何一個(ge) 換流閥模塊發生故障,係統仍能夠保證75%額定功率的送出。
應用前景
特高壓直流輸電具備點對點、超遠距離、大容量送電能力,主要定位於(yu) 我國西南大水電基地和西北大煤電基地的超遠距離、超大容量外送。
特高壓直流在我國的應用前景廣闊。以國家電網為(wei) 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(wan) 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(wan) 千瓦直流特高壓送出,以上工程計劃在2011年底~2016年期間陸續建成投運。金沙江二期烏(wu) 東(dong) 德、白鶴灘水電站送出工程也將采用3回±800千伏、640萬(wan) 千瓦直流特高壓送出。發展特高壓直流輸電,還為(wei) 我國後備能源基地西藏水電和新疆煤電開發提供經濟的輸電方式,為(wei) 加強與(yu) 俄羅斯、蒙古、哈薩克斯坦等國的電力合作提供技術保障。
發展前景
建設“特高壓國家電網,實現能源資源優(you) 化配置”作為(wei) 電網建設的重要目標和任務對於(yu) 保證電源和電網安全穩定運行有著重要意義(yi) 。美國、加拿大、俄羅斯、日本、意大利、西班牙等國家從(cong) 上世紀七十年代就開始研究特高壓輸電技術,曆經四十餘(yu) 年。近三四十年歐洲、北美等地發生的十幾次大麵積停電事件的教訓是,交流電所供負荷越高,覆蓋範圍越大,越存在巨大安全隱患,因此必須通過聯係緊密的特高壓交流電網提供較為(wei) 充裕的備用容量,電網很容易遭遇台風、暴雨、雷擊、冰淩、汙閃、軍(jun) 事破壞等天災人禍,若無足夠的備用容量,會(hui) 將事故迅速蔓延擴大 。因此,要保證電網安全運行,必須在規劃、設計、建設、運行中研究電網結構,要按“分層分區”原則實行三道保護。國家電網和南方電網提出建設“特高壓國家電網”的目標是實行能源資源優(you) 化配置。
重要性
特高壓本身具有輸電容量大、輸電距離遠、能耗低、占地少,經濟性明顯等特點,尤其輸電距離長是其最大的特點。由於(yu) 我國電力資源與(yu) 負荷不均,我國80%以上的能源資源分布在西部、北部;70%以上的電力消費集中在東(dong) 部和中部,供需距離相距約800-3000km,由於(yu) 資源豐(feng) 富區經濟較落後,人口也比較稀少,產(chan) 生的電量在那些地區無法完全消納,且電力資源不易存儲(chu) ,如果沒有辦法強力輸送出去,資源就會(hui) 浪費。但麵對這樣大規模長距離的輸電,如果用超高壓等級輸送線路損耗、係統穩定和短路電流問題就會(hui) 非常嚴(yan) 重,所以要采用特高壓輸電來解決(jue) 這樣的問題。
特高壓輸電技術作為(wei) 一種高效、經濟的電力傳(chuan) 輸手段,已在全球範圍內(nei) 得到廣泛應用。隨著科技的進步和全球能源轉型的推進,特高壓輸電技術將繼續發揮重要作用,助力全球實現可持續發展和低碳經濟目標。然而,麵對諸多挑戰,有關(guan) 各方需要加強技術創新、優(you) 化管理措施以及加強國際合作等方麵的努力,以推動特高壓輸電技術的持續發展。