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特高壓電纜簡(jiǎn)介
特高壓(yā)英文縮寫(xiě)UHV;電壓符號是U(個別地方有(yǒu)用V表(biǎo)示的);電(diàn)壓(yā)的單位是伏(fú)特,單位符號(hào)也是(shì)V;比伏大的有kV(千伏)、比伏(fú)小的mV(毫伏),uV(微伏),它(tā)們之(zhī)間是千進位。在我國,特高壓是指±800千伏及以上的直流電和(hé)1000千伏及以上交流電的電壓等(děng)級。91成人版國家的電壓等(děng)級大體上分為低壓、中(zhōng)壓、高(gāo)壓、超高(gāo)壓、特高壓五類。特高壓是世界上最先進(jìn)的輸(shū)電技術。
在我國,特高壓指的(de)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(bān)用(yòng)在西電東輸等(děng)超遠(yuǎn)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(xīn)成果。特高壓電纜通常是指傳輸35-1000KV電(diàn)力的電纜,它是一種能夠進行遠距離傳輸電能(néng)的技術性物件,它有非常多的(de)優點。
在電力傳輸的領域之中,特高壓電纜屬於(yú)高技術含量的(de)存在,如果沒有它,那麽整個基建領域都要受到影響。特高壓電纜(lǎn)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(mǎn)足基礎的供電需求,並且能夠保(bǎo)證穩定(dìng)性。同時它也因為造價(jià)更低、電力損耗更低(dī)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輸的電纜。如今在基建、工業(yè)園區等多種(zhǒng)地方可能(néng)都需要用到它,因此它的使用範圍非常的廣泛,與我(wǒ)們的(de)生活息息相關。
優勢(shì)
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、單位造價低、占地省等諸多優勢,能(néng)夠有效解決能(néng)源超遠距離、超大規模的傳輸。總(zǒng)結(jié)來說就是超大功率、超長距離(lí)送電(diàn),同時損耗可降至極低。能夠有效的解決諸多問題,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(qī)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(yòng)場景的不同可以(yǐ)分(fèn)為直流輸電和交流輸電。直流輸電是指隻能點對點輸送,中間(jiān)不可落點,輸送功率大,距離遠,適合(hé)遠距離輸電(diàn)。交流輸電指中間(jiān)可落點構成電網,輸電容量大(dà)、覆蓋(gài)範圍(wéi)廣,線路中有(yǒu)串聯(lián),呈網絡結(jié)構,可以兼具輸電和(hé)組網功能,適用近距離輸電。因為在特高壓中大概800公裏以內都是交流電更劃算(suàn)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(děng)超遠距離,直流傳(chuán)輸更(gèng)經濟劃算和安全。
技術特點
(1)特高(gāo)壓直流輸電係統中間不落點,可點對點、大功率(lǜ)、遠距離直接將電力送(sòng)往負荷中心。在(zài)送受關係(xì)明確的情況下,采用特高壓直流輸電,實現(xiàn)交直流(liú)並(bìng)聯輸電或非(fēi)同步聯(lián)網(wǎng),電網結構比(bǐ)較鬆(sōng)散、清(qīng)晰。
(2)特高壓直(zhí)流輸(shū)電可以減少或避免大(dà)量過網潮流,按照送受兩端運行方式變化而改變潮流(liú)。特高壓直流輸電係統的(de)潮流(liú)方向和大小均能方便地進行控製。
(3)特高壓(yā)直流輸(shū)電的電壓高、輸送容(róng)量大、線路走廊窄,適(shì)合大功率、遠(yuǎn)距離輸(shū)電。
(4)在交直流並聯(lián)輸電的情況下,利用直流有功功(gōng)率調製,可以有效抑製與其並列的(de)交流線路的功(gōng)率振蕩,包括區(qū)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(zhí)流輸電(diàn),當(dāng)發生直流係統閉鎖時,兩端交流係統將承受大的(de)功率衝擊(jī)。
輸電技術優勢
特高壓輸電技術具有以下幾個顯著優勢:
(1)高輸電容量:特高(gāo)壓輸電技術可(kě)以在相(xiàng)同輸電距離下實(shí)現更高的輸電容量,有利(lì)於大規模電力資源(yuán)的調度和利用。
(2)長距離輸電能(néng)力(lì):特(tè)高壓輸電技術能夠實現遠距離電能傳輸,有助於解決資源豐富地區與需求(qiú)集中地區之間的電力輸(shū)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(yā)輸電技術可以降低線路損耗,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(gāo)的輸電容量和(hé)遠距離輸電能力,因此可以減(jiǎn)少輸電線路(lù)的數量,從而(ér)降低投資成本。
(5)減少土地資源占用:特高(gāo)壓輸電技術可(kě)以實現(xiàn)較高(gāo)的輸電容量和遠距離輸(shū)電能力,從而減少輸電線路的數量,降(jiàng)低土地資源占用。
技術和經濟優勢
和±600千伏級及600千伏以下超(chāo)高壓直流相比,特高壓直流輸電的主要技術和經濟優勢可歸納(nà)為以下六個方麵:
一.輸送容量大。采用4000安(ān)培晶閘管閥,±800千伏直流特高壓輸(shū)電能力可達到640萬千瓦,是±500千伏、300萬千瓦高壓直流方式的2.1倍,是(shì)±600千伏級、380萬千瓦高壓直流方式的1.7倍,能夠充分發揮規模輸電優勢。
二(èr).送電距離長。采用±800千伏直流輸電技術使(shǐ)得超遠距離的送電成為可能,經濟輸電距離可以達到2500公(gōng)裏甚至更遠,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(zài)導線總截(jié)麵、輸送容量均相(xiàng)同的情況下,±800千伏直(zhí)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(xiào)率,節省運行費用。
四.工程投資省。根據有關設計部門的計算,對於超長(zhǎng)距離、超大容量輸(shū)電需求,±800千伏直流輸電方案的單位輸送容量綜合造(zào)價約為±500千伏直流(liú)輸電方案的72%,節(jiē)省工程投資效益(yì)顯著。
五.走廊利用率高。±800千(qiān)伏、640萬千瓦直流輸電(diàn)方案的(de)線路走廊為76米,單位走廊寬度輸送(sòng)容量為8.4萬千瓦/米,是±500千伏、300萬千瓦(wǎ)方案和±620千(qiān)伏、380萬千瓦方案的1.3倍左右,提高輸電走廊利用效率(lǜ),節省寶貴(guì)的(de)土地資源;由於單回線路輸(shū)送容量大,顯著節省(shěng)山穀、江河(hé)跨越點(diǎn)的有限資源。
六.運行方式靈活。國家電網公司特高壓直流輸(shū)電擬(nǐ)采用400+400千伏雙十二脈動換(huàn)流器串聯的接線(xiàn)方案,運行方(fāng)式靈活,係統可靠性大大(dà)提(tí)高。任何一個換流閥模塊發(fā)生故障,係(xì)統仍能夠保(bǎo)證75%額定功率(lǜ)的送出。
應(yīng)用前景
特(tè)高壓直流輸電具備點對點、超遠距離、大容量送電能(néng)力,主要定位於我國西南大水電(diàn)基地和西北大煤電基地的超遠距離(lí)、超大容量外送。
特高壓直流在我(wǒ)國的應用前景廣闊(kuò)。以國家(jiā)電(diàn)網為例,金沙江(jiāng)一期溪洛渡和向家壩送出工程將(jiāng)采用(yòng)3回±800千伏、640萬千瓦直流特高壓送出,四川(chuān)錦屏水電站(zhàn)采用1回±800千伏、640萬千瓦直流特高壓送出,以上工程計劃在2011年底~2016年期間陸續建成投運。金沙江二期烏東德、白鶴灘水電站送出工程也將采(cǎi)用3回±800千伏(fú)、640萬千瓦直流特高壓送出。發展特高壓直(zhí)流輸電,還為(wéi)我國後備能源基地西藏水電和新疆煤(méi)電開發提供經濟的輸電方式,為加強(qiáng)與俄羅斯、蒙古、哈薩克(kè)斯(sī)坦等國的電力合作(zuò)提供技術保障。
發展前(qián)景
建設“特高壓國家電網,實現能源資源優化(huà)配置”作為電網建設的重要目標和任務對於保證電源(yuán)和電(diàn)網安(ān)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(děng)國(guó)家(jiā)從上世紀七十年代就(jiù)開始研究特高壓輸電技(jì)術,曆經四十餘(yú)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(diàn)所(suǒ)供負荷越高,覆蓋範圍越大(dà),越存在巨大安(ān)全隱患,因此必須通過聯係緊密的特(tè)高壓(yā)交流電網提供較為充裕的(de)備用容量,電(diàn)網很容易遭遇台風(fēng)、暴雨、雷擊、冰(bīng)淩、汙閃、軍事破壞等天災人禍,若無足夠的備用容量,會將(jiāng)事故迅速蔓延擴大 。因此,要保(bǎo)證電(diàn)網安全運行,必須在規劃、設(shè)計、建設(shè)、運行中研究電網(wǎng)結構,要按“分層分區”原則實行(háng)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(biāo)是實行能源資(zī)源優化配置。
重(chóng)要性
特高(gāo)壓本身具有輸電(diàn)容量大、輸電距離遠、能耗低、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(yú)我國電力資源與負荷不均,我(wǒ)國80%以上的能源(yuán)資源分布在西部、北部;70%以上的電力消費集(jí)中在東部和中部,供需(xū)距離(lí)相距約800-3000km,由於資源豐富區(qū)經濟較(jiào)落後,人口也比(bǐ)較稀少,產生的(de)電量在那些地區無法完全消納,且電力資源不易存儲,如果沒有辦法強力輸送出去(qù),資源就會浪費。但麵對這樣大規模長距離的輸電,如果用超高壓等級輸(shū)送線路損(sǔn)耗、係統穩定和短路電流問題就會非常嚴重(chóng),所以要采用特高壓輸電來解決這樣的問題。
特高壓輸電(diàn)技術作為一種高效、經濟的電力傳輸手段,已(yǐ)在全球範圍內得到廣泛應用。隨著科技的進步和全(quán)球(qiú)能源轉型的推進(jìn),特高壓輸電技術將繼續發揮重要作用,助力全球實現可(kě)持續發展和低碳經濟目標。然而(ér),麵對諸多挑戰,有關各(gè)方需要加強技(jì)術創新、優(yōu)化管理(lǐ)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。