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特高压交流输电:长距离、大容量、低损耗、互联互通

来源:亮报  撰稿人:  发布时间:2018年05月31日 浏览:
摘要:

  中国特高压交流工程在电网设计、设备、建设、科技等多个领域实现了重大创新和突破。“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”获得2012年度国家科技进步奖特等奖,目前,特高压交流工程已投运12项,核准1项,在建3项。国家电网公司引领我国特高压交流工程建设走向世界舞台。

  1000千伏特高压交流

  输变电工程大事记

  ●晋东南—南阳—荆门试验示范工程

  2006年12月开工建设,2009年1月投入商业运行。

  ●晋东南—南阳—荆门扩建工程

  2011年1月开工建设,12月投入运行。

  ●皖电东送淮南至上海示范工程

  2011年10月开工建设,2013年9月投入运行。

  ●浙北—福州工程

  2013年4月开工建设,2014年12月投入运行。

  ●安徽淮南平圩电厂三期送出工程

  2015年4月投入运行。

  ●2013年,特高压被纳入国务院《大气污染防治行动计划》。

  ●淮南—南京—上海工程

  2014年5月开工建设,2016年11月投入运行。

  ●锡盟—山东工程

  2014年11月开工建设,2016年7月投入运行。

  ●蒙西—天津南工程

  2015年3月开工建设,2016年11月投入运行。

  ●榆橫—潍坊工程

  2015年5月开工建设,2017年8月投入运行。

  ●锡盟—胜利工程

  2016年4月开工建设,2017年6月投入运行。

  ●青州换流站配套工程

  2017年9月投入运行。

  ●山东临沂换流站—临沂变电站工程

  2017年12月投入运行。

  ●苏通GIL综合管廊工程

  目前处于盾构掘进阶段(进度已过半)。

  ●蒙西—晋中工程

  2018年3月获得核准。

  ●北京西—石家庄工程

  2018年3月规范化开工。

  ●潍坊—临沂—枣庄—菏泽—石家庄工程

  2018年5月规范化开工。

  互联互通

  长距离、大容量、低损耗

  交流指的是电流的大小和方向随时间作周期性变化,在一个周期内平均值为0。交流输电的一个突出特点是可以用变压器方便地改变交流电压的大小。在电力系统中,发电厂发出的电能通过升压变压器和高压、超高压或特高压输电线路,以及降压变压器,最终实现配电和用电。为了提高输电的经济性能,不断满足大容量和长距离输电需求,电网的电压等级需要不断提高。交流输电电压一般分为高压、超高压和特高压。在我国,交流高压电网指的是110千伏和220千伏电网,超高压电网指的是330千伏、500千伏和750千伏电网,交流特高压标称电压为1000千伏、设备最高电压为1100千伏。

  特高压交流输电的主要优势如下。1.输送容量大。自然功率是交流输电线路送电能力的一项重要指标,1000千伏交流线路的输电能力大幅度提高,自然功率约为500千伏线路的5倍,接近500万千瓦。2.送电距离长。在输送相同功率的情况下,1000千伏线路的最远送电距离可以达到500千伏线路的4倍。3.线路损耗低。在导线总截面、输送容量均相同的情况下,1000千伏交流线路的电阻损耗是500千伏交流线路的1/4。4.工程投资省。采用特高压交流输电技术,可以节省大量导线和铁塔材料,从而降低建设成本。5.走廊利用率高。通过应用特高压交流输电技术,可以大大提高输电走廊利用率,节省土地资源。6.联网能力强。通过交流特高压同步联网,可以大幅度缩短电网间的电气距离,加强电气联系,提高稳定水平,充分发挥大电网互联的水火互济、错峰、跨流域互补、减少系统装机备用容量等各种联网效益。

  让特高压梦想成真

  试验示范工程

  晋东南—南阳—荆门1000千伏特高压交流试验示范工程起于山西晋东南(长治)变电站,经河南南阳开关站,止于湖北荆门变电站。全线单回路架设,全长654千米,跨越黄河和汉江。变电容量600万千伏安,系统标称电压1000千伏,最高运行电压1100千伏。工程于2006年12月开工建设,2008年12月全面竣工,12月30日完成系统调试投入试运行,2009年1月6日22时完成168小时试运行,投入商业运行。

  试验示范工程自投入运行以来,一直保持安全稳定运行,成为我国南北方向的一条重要能源输送通道。为了进一步提高华北和华中两大电网之间的电力资源优化配置能力,2010年12月国家发展改革委核准建设扩建工程。扩建工程于2011年1月开工建设,10月全面竣工,12月9日完成系统调试和168小时试运行。扩建后,晋东南、南阳、荆门三站均装设两组容量300万千伏安的特高压变压器,线路装设40%的特高压串联补偿装置,具备稳定输送500万千瓦电力的能力。

  示范工程的成功投运,对于建设坚强的特高压骨干网架,促进大水电、大煤电、大核电和大型可再生能源发电基地的集约化开发,实现能源大范围优化配置,具有重大意义。2010年11月,特高压交流试验示范工程获得国家优质工程金质奖,成为获得此项殊荣的第一个输变电工程;工程为世界首个商业化运营的特高压交流工程,入选新中国成立60周年“百项经典建设工程”,获得第二届中国工业大奖。

  迈上新台阶

  皖电东送示范工程

  皖电东送淮南至上海特高压交流输电示范工程是世界首个同塔双回路特高压交流输电工程,连接安徽“两淮”煤电基地和华东电网负荷中心,2011年10月开工建设,2013年8月竣工,2013年9月,正式投入运行。途经安徽、浙江、江苏、上海4省市,先后跨越淮河和长江,线路全长约650公里。工程完全由我国自主设计、制造和建设,代表了当时国际高压交流输电技术开发、装备制造和工程应用的最高水平。通过此项工程建设,我国全面掌握世界领先的同塔双回路特高压交流输电核心技术,推动国际高压交流输电技术实现了新突破,全面实现国产特高压设备技术升级和大批量制造。2014年9月,皖电东送淮南至上海示范工程荣获国家优质工程金质奖。

  开创世界纪录

  苏通GIL综合管廊工程

  作为淮南—南京—上海1000千伏交流特高压输变电工程的重要组成部分,苏通长江过江段原设计方案为江中立塔大跨越,后来方案进行调整,于2016年7月获得核准,采用苏通GIL(刚性气体绝缘输电线路)综合管廊工程连接南北特高压输电网。管廊工程于2016年8月开工建设,工程起于北岸(南通)引接站,采用敷设于管廊(隧道)中的两回(6相)1000千伏GIL管线穿越长江,止于南岸(苏州)引接站。苏通GIL综合管廊工程是世界上首个在重要输电通道采用特高压交流GIL输电技术的工程,是穿越长江的大直径、长距离隧道之一,总长5468.5米,国内埋深最深、水压最高。GIL管线总长34200米(单相米),世界上电压等级最高、输送容量最大、输电距离最长、技术水平最高。管廊工程建成后,淮南—南京—上海特高压交流工程合环运行,对提升华东电网安全稳定水平具有重要意义。

  截至2018年3月,苏通GIL综合管廊工程刚性气体绝缘输电线路设备通过全部型式试验。这是世界上首次研制成功特高压GIL设备,将应用于苏通GIL综合管廊工程,代表国际同类设备最高水平。

责任编辑:上游
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