特高(gāo)壓電纜簡介
特高壓英文縮寫(xiě)UHV;電壓符號是U(個別(bié)地方有用V表示(shì)的);電壓的單(dān)位是伏特,單位符號也是V;比伏大的(de)有kV(千伏)、比伏小的mV(毫伏),uV(微伏),它們之間是千進位。在我國,特高壓是指±800千伏及以上的直流電(diàn)和1000千伏及以上交(jiāo)流(liú)電的(de)電壓等級。我們(men)國家的電壓等級大體上分為低壓、中壓(yā)、高壓、超高壓(yā)、特高壓五類。特高壓是世界上(shàng)最先進(jìn)的輸(shū)電技(jì)術。
在我國(guó),特高壓指的是(shì)±1000Kv及以上交流和(hé)±800Kv及(jí)以上的直(zhí)流輸電(diàn)構成特高壓(yā),特高壓一般用在西電東輸等超遠距離輸送的電壓渠道。特高壓是我國為數不多、世界領先的重大自主創新成果。特高壓電(diàn)纜通常是指傳輸35-1000KV電力的電纜(lǎn),它是(shì)一種能夠進(jìn)行遠距離傳輸電能的技術性物件,它有非常多的優點。
在電力傳(chuán)輸的領域之中,特高壓電纜屬於高技術含量的存在,如果沒有(yǒu)它,那麽整個基(jī)建領域都(dōu)要受到影響。特高壓電(diàn)纜能夠進行持續性的輸電(diàn),例如在一些偏遠的地方,通過特高壓電纜,就(jiù)能夠滿足基礎的供電需求,並(bìng)且能夠保證穩定性。同時它也因為(wéi)造價更低、電力損耗更低而擁有更高的經濟(jì)效益。
簡單來說就是一種能夠進行高壓(yā)電力傳輸的電纜。如今在(zài)基建、工業園區等多種地(dì)方可(kě)能都需要用到它(tā),因此它的使用範圍非常的廣泛(fàn),與我們的生活息息相(xiàng)關。
優勢
特高壓電纜是一種超遠距離輸電技(jì)術,具有輸(shū)電距離(lí)遠、容量大、效率高、損耗低、單位造價低、占地省等(děng)諸多(duō)優勢,能(néng)夠有效解決能源超遠距離、超大規模的傳輸(shū)。總(zǒng)結來說就是超大功率、超(chāo)長(zhǎng)距離送電,同時損耗可降至(zhì)極低。能夠有效的解決諸多問題(tí),敷設成本也會更高,但是特高壓赫然在國家2020年新基建的七大領域之(zhī)列,可見特高壓的建設還是(shì)勢在必行。
輸電模式
特(tè)高壓的輸電模式按照使用場景的不同可以分為直流輸電和交流輸電。直流輸電是(shì)指(zhǐ)隻能(néng)點對點(diǎn)輸送,中(zhōng)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(zhōng)間可落點構成電網,輸電(diàn)容量大、覆蓋範圍(wéi)廣,線路(lù)中有串聯,呈網絡結構,可以兼具輸電(diàn)和組(zǔ)網(wǎng)功能,適用(yòng)近距離輸電。因為在特(tè)高壓中(zhōng)大概800公裏以內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輸,一旦橫跨省等超遠距離,直流傳輸更經濟劃算和安(ān)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(jiāng)電力送往負荷中心。在送受關係明確的情況下,采用特高壓(yā)直流輸電,實現(xiàn)交直流並聯輸電或非同步聯網,電網結構比較鬆散、清晰(xī)。
(2)特高壓直(zhí)流輸電可以減少或避免大量(liàng)過網潮(cháo)流,按照送受兩端運行方式變化而改變潮流。特高壓直流輸電係統的潮流(liú)方向和大小均能方便地(dì)進行控製。
(3)特高壓直流輸(shū)電的電壓高、輸送容量(liàng)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(gōng)功率(lǜ)調製(zhì),可以有(yǒu)效抑製與其(qí)並列的交流線路的功率振(zhèn)蕩,包括區域性(xìng)低頻振蕩,明顯提高交(jiāo)流的暫態、動態穩定性能。
(5)大(dà)功率直流輸電,當發生直流係統閉鎖時,兩端交(jiāo)流係統(tǒng)將承受大的功率衝擊。
輸電技術優勢
特高壓輸電技術具有以下(xià)幾(jǐ)個顯著優勢:
(1)高輸電容(róng)量:特高壓輸電技術可(kě)以在相同輸電(diàn)距(jù)離下實現更高的輸電容量,有利於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輸(shū),有助於解(jiě)決資(zī)源豐(fēng)富地(dì)區與需求集中地(dì)區之(zhī)間的(de)電力輸送問題。
(3)低線損:通過提高輸電電壓和(hé)采用高(gāo)性能導線材料,特高壓輸電技術可以降低線路損(sǔn)耗,提高電能傳輸效率。
(4)節省投資成本:由於特高壓輸電技術具有較高的輸電容量和遠距(jù)離輸(shū)電能力,因此可以減少(shǎo)輸電線路的數量,從(cóng)而降低投資成本。
(5)減少(shǎo)土地資源占用(yòng):特高壓輸電技術可以實現(xiàn)較高的輸電容量和遠(yuǎn)距離輸電能(néng)力(lì),從而減少(shǎo)輸電線路的數量,降低土地(dì)資源(yuán)占用。
技術(shù)和經濟優(yōu)勢
和±600千伏級及600千伏以下超高壓直流相比(bǐ),特高壓直流輸電的主要(yào)技術和(hé)經濟優勢可歸納(nà)為以下六個方麵:
一.輸送(sòng)容量大。采用4000安培晶閘(zhá)管閥,±800千伏直(zhí)流特高壓(yā)輸(shū)電能力可達到640萬千瓦,是±500千伏、300萬千(qiān)瓦高壓直流方式的2.1倍,是±600千伏(fú)級、380萬千瓦高壓直流方式的1.7倍,能夠充分發(fā)揮規模輸電優勢。
二.送電距(jù)離長。采(cǎi)用±800千(qiān)伏直流輸電技術使得超遠距離的送電成為(wéi)可能,經濟輸電距離可(kě)以(yǐ)達(dá)到2500公裏甚至更遠(yuǎn),為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(jié)麵、輸送容量均相同的情況下,±800千伏直流線路的電阻損(sǔn)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。根據有關設計部門的計算,對(duì)於超長距離、超大容量(liàng)輸電需求,±800千伏直流輸電方案(àn)的單位輸送容量(liàng)綜合造價約為±500千伏直流輸電方案的(de)72%,節(jiē)省工程投資(zī)效益顯(xiǎn)著。
五.走廊(láng)利用率高。±800千伏、640萬(wàn)千(qiān)瓦直(zhí)流輸(shū)電方案的線路走廊為76米(mǐ),單位走(zǒu)廊(láng)寬度輸送容量為8.4萬千瓦/米,是(shì)±500千伏(fú)、300萬千瓦方案(àn)和±620千伏、380萬千瓦方案的(de)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(yóu)於單回線路輸送容量大,顯著節省山穀、江河跨越點的(de)有限資源。
六(liù).運(yùn)行方式靈活。國(guó)家電網(wǎng)公司特(tè)高壓直(zhí)流輸電擬采用400+400千伏雙(shuāng)十二脈動換(huàn)流器(qì)串聯的接線方案,運行方式靈活,係統可靠性(xìng)大大提高。任何一個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(diǎn)對點、超遠距離、大容量送電能力(lì),主要定位於我國西南大水電基地和西北大煤電基地的超(chāo)遠距離、超大容量外(wài)送。
特高壓(yā)直流在我國的應用前景廣闊。以國家電網為例,金沙江一(yī)期溪洛渡(dù)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(yòng)1回±800千伏、640萬千瓦直(zhí)流(liú)特高(gāo)壓送(sòng)出,以上工程計劃在2011年底~2016年期(qī)間(jiān)陸續建成投運。金沙江二期烏東德、白鶴灘水電站送出工程也將采(cǎi)用(yòng)3回±800千伏、640萬千瓦直流特高壓送出。發展特高壓直流輸電,還為(wéi)我國後備能源基地西藏水電和新疆煤電開發提供(gòng)經濟的輸電方式,為加(jiā)強與俄羅斯、蒙(méng)古、哈薩克斯坦等國的電力(lì)合作提供技術保障(zhàng)。
發展前景
建設“特高(gāo)壓國家電網,實現能源資源優化配置”作為電網建設的重要目(mù)標和(hé)任務對於保證電源和電(diàn)網安全穩定運行有著重要意義。美國、加拿大、俄羅斯、日本、意大利、西班牙等國家從上世紀七十年代就開始研究(jiū)特高壓輸電技術,曆經四十餘年(nián)。近三四十年(nián)歐洲、北美等地發生的十幾次(cì)大麵積停電事件的(de)教訓是,交流電所(suǒ)供負荷越(yuè)高(gāo),覆蓋(gài)範圍越大(dà),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充裕的(de)備用容量,電網很容易遭遇台風、暴雨、雷擊、冰淩、汙閃、軍事破壞等天災(zāi)人(rén)禍,若無足夠的備用容量,會將事故迅速蔓(màn)延擴大 。因此,要保證電網安全運(yùn)行,必須在規劃、設計、建設(shè)、運行中研究電網結構(gòu),要按“分層分區”原則實行三道保護。國家(jiā)電網和南方電網提出建設“特高壓(yā)國家電網”的目標是實行能源資源(yuán)優化配置。
重要(yào)性
特高壓本身具有輸電容量大(dà)、輸(shū)電距離遠、能耗低(dī)、占(zhàn)地少,經濟性明顯等特點,尤其輸電距離長是其最大的特點。由於我國(guó)電力資源與負荷不均,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(jí)中在(zài)東部和中部,供需(xū)距離相距約800-3000km,由於資源豐富區經濟較落後,人(rén)口也比(bǐ)較稀(xī)少,產生的電量在那些地區無法完全消納(nà),且電力資源不易存儲,如果沒(méi)有辦法強力輸送出去,資源就會浪費。但(dàn)麵(miàn)對這樣大規(guī)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非常嚴重,所以要采用特高壓輸電來解決(jué)這樣的問題。
特高(gāo)壓輸電技術作為一種高效、經濟的電力傳輸手段,已在全球範圍內得到廣泛應用。隨(suí)著科技的進(jìn)步和全球能源轉型的推進,特高(gāo)壓輸(shū)電技術將繼續發揮重要作用,助力全球實現(xiàn)可持續發展和(hé)低碳經濟目標。然而,麵對諸多挑戰,有關各方需要加強技術創新、優化管理措施以及加強國際合作等(děng)方麵的努力,以推(tuī)動特高壓輸電技術的持續發展。