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世界各国特高压输电技术路线图(2)

北极星智能电网在线  来源:北极星智能电网在线    2012/7/12 11:23:30  我要投稿  

美国的特高压技术研究

美国电力公司、邦德维尔(BPA) 电力局和通用电力公司都进行了特高 压技术研究。

美国电力公司和瑞典通用电气公 司的特高压研究试验站,位于匹茨菲 尔德附近。特高压试验场的基本设施包括,由每个档距长305米的三个档距 组成的单相试验线段,站内有瑞典通 用电气公司制造的特高压变压器。从 1974 年开始,试验站进行了导线电晕 特性的广泛研究,在不同电压下试验了不同的导线结构,计算它们的电晕特性对环境的影响, 进行了可听噪声、无线电杂音、电视干扰、恶劣天气条件和未来特高压线路预期的电压水平相 互作用造成的电晕损失为特征的综合性试验研究。在单相特高压试验线段上进行了四种分裂导线布置的长期试 验。通过对四种结构相导线特性进行 的长期试验, 优化导线结构, 减少子导 线数并在分裂导线内采用不对称间隔,以满足环境要求。此外, 在铁塔体系、线路可听噪声的音质影响以及电场对等方面也开展了研究。瑞典通用电气 公司已经进行发展性试验,以确定和 验证特高压设备的绝缘设计。对支持备的研究,并且探讨了不同气体质量 和压力的影响。在俄亥俄铜公司的弗 朗克毕布兰克试验室和加拿大魁北 ・ 克水电局高压试验室,进行了特高压 长空气间隙试验。

1976 年,美国在 BPA 莱昂斯试验 场和莫洛机械试验线段上开始进行特高压线路的广泛研究和开发。莱昂斯特高 压试验场由21公里三相1200千伏线路组成,它由 BPA230 千伏系统经 230/ 1200千伏 50兆伏安变压器供电, 用于 电气性能研究。 在莫洛试验线段上, 进行了机械结构研究,考验不同结构的机 械性能。在策昂斯试验线段还进行了电 晕和电场研究,生态和环境研究等。为了得到1100 千伏线路绝缘强度全尺度 试验室数据, 还进行了雷电冲击绝缘研 究。在BPA的卡莱试验室和莱昂斯1200 千伏试验线段上, 进行导线、绝缘子和金具电晕特性的研究, 对41毫米直径子导线,8和7分裂导线的长期可听噪声、无线电杂音、电视干扰、电晕损失和臭 氧的发生进行观测。在BPA曼根机械—电气试验室和莫洛机械试验站进行机械 和结构试验, 包括线路载荷 (风和冰载 荷) 、导线运行(风吹振动、子导线振 荡和舞动) 对杆塔、导线、金具和绝缘 等影响。研究还包括1100千伏线路铁塔和线路检修技术1200千伏线路电场对 ; 农作物、 天然生长蔬菜、蜜蜂、野生动物、家禽影响的生态研究对变电站设 ; 备进行试验,噪声和工频电场的研究 ; 对变压器、避雷器和SF6 气体设备的性 能评价等。

美国通用电力公司的雷诺特高压试验场,1967 年开始实施1000~1500 千伏架空线路的研究计划。1974年, 美国电力科学研究院(EPRI)开始建设 1000~1500 千伏三相试验线路并投入 运行,进行了长达三年的研究工作, 另 有两台特高压变压器、避雷器、耦合电 容器和有关设备,使单相线段扩充为 三相运行。三相特高压试验线路长523 米, 试验电压相对相间达1500千伏。在特高压研究工作中,许多不同类型的 线路和变电站设备进行了深入的操作 冲击试验,在特高压电压下进行了污 秽绝缘子工频电压试验。对直径 33~ 56毫米子导线的6~16分裂导线,测量了可听噪声、电晕损失、电视干扰、地面场强和臭氧发生量。同时, 还进行了特高压线路电场效应的研究,以及铁 塔的安装试验、特大型变压器设计和 考核的试验研究。特高压研究的设备亦可用于特高压直流输电的研究。作为研究项目的一部分,安装了新的设备,就有可能对高至±1500 千伏直流的试验电压进行综合性试验。

前苏联的特高压技术研究

前苏联特高压科研工作大体分三个阶段:1972 年之前集中精力从事基 础研究;1972~1978 年开展设备研制攻关, 进行样机试制 1978~1980年转 ; 入工厂化生产的同时,将原型设备投 入试运行考核。正因为这些扎实的科研开发工作,才使前苏联投运的特高压电气设备具有可靠的质量,运行多年来未出现重大设备事故。

前苏联第一条 500 千伏输电线投 入运行后不久, 在开展750千伏科研工作的同时,就开始有计划地组织全苏电工研究院、直流研究院以及高等院校,针对百万伏级输电的可能性进行 大量的外绝缘试验和设备绝缘结构的 研究,为设备研制奠定了基础。1972年之前,这些工作主要是在科研院校和 设计单位通过物理、数学模拟以及实 际的放电试验取得技术数据。1972~ 1978 年,由制造厂参加致力于新产品开发,并建设工业性试验线路,使研制 出的原型产品在试验线路上进行长期 试运行考核,从而提供改进产品工艺 和质量的依据。由于这一系列扎实的 基础科研、产品开发以及中间试验各个环节的实施,保证了在埃基巴斯图 兹、科克契塔夫等变电站投运的特高 压输电设备的质量。

前苏联特高压输电技术的研究主 要围绕以下四个方向进行:绝缘问题研究。绝缘最棘手的问 题是长间隙的异常放电,无论是操作 冲击还是雷电冲击,放电并不都是沿着最短间隙路径发展。前苏联 1150 千 伏线路曾几次出现雷电绕过架空地线 直击输电线路的绕击事故,架空地线 很难对雷电起到屏蔽作用,由于这种异常放电,要进行大量的研究才能掌 握长间隙放电的规律,因此决不能简 单地认为百万伏级电压等级是 500 千伏和750千伏电压等级的线性延伸。系统问题研究。前苏联深入研究了特高压输电线路投入电网系统后对 系统运行稳定性带来的影响问题。一旦线路发生故障,应采取怎样的反事故措施,才能保证系统安全运行,同时还要研究线路有功和无功的优化调整方法。1150千伏输电线路建设过程中,采取了一系列措施,其中包括在火电、水电及核电站安装具有灵活调整负荷 能力的机组,要求耗能大的用户也应具有负荷调整能力。线路和设备研制。设备研制过程 中一个十分重要的问题是建立能进行 长期带电和带负荷试验的线路,以便 承担研制新产品进行工业性试运行考 核的全部任务。 生态和环境问题研究。从上世纪60 年代开始,特别是1980 年以后, 前苏联 利用试验线段就线路和变电站地面场 强、导线引起的可听噪声、无线电干扰和电视干扰等进行了大量研究工作。

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