理論研究
作者：胡珊
摘要 我國電網當前的特點是發電能源與用電中心存在地理位置的差異，特高壓輸電係統的建設可有效緩解這一難題，以實現我國能源資源的優化配置。發展特高壓輸電既能滿足持續增長的電力需求，保障國家用電安全，也是提高電網的安全穩定水平與執行西電東送戰略的需要。本文介紹了國內外特高壓輸電的曆史和研究現狀，根據我國未來能源流的要求及當前電網架構的問題總結出特高壓電網的基本功能及特點，特高壓電網的絕緣和防雷保護，特高壓輸電的展望等問題。
關鍵詞 特高壓；基本功能；絕緣；防雷與保護
中圖分類號TM723 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）49-0073-02
1 國內外特高壓輸電的研究
起於20世紀60年代，前蘇聯、美國、日本、加拿大等國對特高壓輸電進行了可行性研究，獲得重大進展。前蘇聯是最早開展特高壓輸電技術研究的國家之一，1988年完成科克切塔夫—庫斯坦奈延伸段的建設，總長約900km，曾以1 150kV全電壓累積運行四年左右的時間。日本在1972年開始特高壓輸電的開發，1993年建成柏崎一西群馬—東山梨南北向特高壓輸電線路，總長190km；1995年在新榛名試驗站安裝特高壓GIS成套設備，隨即加1 000kV全電壓試運行，到2006年6月底為止，累計加壓時間已有2 413天。可以看到，截至今日，技術問題已不是特高壓輸電發展的限製性因素，從技術來看，特高壓輸電應該是完全可行的【1】。
我國自1986年開始便立項研究特高壓交流輸電技術，1994年，我國第一條百萬伏級特高壓輸電研究線段在武漢高壓研究所建成，2005年，我國提出建設1 000kV級交流和+800kV級直流係統，使特高壓輸電技術的研發快速進入試驗階段。目前，我國特高壓設備研製工作已全麵展開，完成了特高壓輸電中過電壓與絕緣配合、電磁環境等重大研究。同時，我國已開工建設了特高壓交直流試驗基地和國家電網仿真中心，兩條特高壓試驗示範工程已經完成工程設計並進入建設實施階段。
2 特高壓電網的基本功能及特點
1）特高壓電網基本功能我國國家電網特高壓骨幹網架將由1 000k V級交流輸電網和±800k V級直流係統構成。為了實現電能的大規模和遠距離輸送，大幅度提高電網自身的安全性、可靠性、靈活性和經濟性，使其具有更顯著的社會效益和經濟效益，特高壓輸電技術應具備以下特點：
（1）國家特高壓電網網架可為實現跨大區、跨流域水火電互濟、全國範圍內能源資源優化配置提供充分支持以滿足我國國民經濟發展的需求；
（2）國家特高壓電網應滿足大容量、遠距離、高效率、低損耗地實現“西電東送、南北互供”的要求；
（3）國家特高壓電網應滿足我國電力市場交易靈活的要求，促進電力市場的發展【2】。
2）特高壓電網的特點根據我國未來電力流向和負荷中心分布的特點以及特高壓交流輸電和特高壓直流輸電的特點，在我國特高壓電網建設中，將以1 000kV交流特高壓輸電為主形成國家特高壓骨幹網架，以實現各大區域電網的同步強聯網；±800kV特高壓直流輸電，則主要用於遠距離，中間無落點、無電壓支持的大功率輸電工程。特高壓電網的係統特性主要反映在技術特點、輸電能力和穩定性三個方麵。1 000kV交流輸電中間可落點，具有電網功能，輸電容量大，覆蓋範圍廣，節省輸電線路走廊，有功功率損耗與輸電功率的比值小，輸電穩定性主要取決於運行點的功角大小。±800kV特高壓直流輸電中間無落點，可將大量電力直送大負荷中心，輸電容量大、輸電距離長，有功功率損耗與輸送功率的比值大，其輸電穩定性取決於受端電網的結構【3】。
3 特高壓電網絕緣特高壓設備絕緣的主要特點
一是設備變得很重要。特高壓線路輸送容量可達500kW，對設備的安全性、穩定性和可靠性提出了更高要求；二是設備尺寸比較大。雜散分布電容和局部發熱對絕緣的長期穩定性形成威脅；三是運行電壓高。為了降低設備尺寸和造價， 通過采用大容量高性能的避雷器等措施，降低過電壓水平和設備試驗絕緣水平。特高壓輸電線路的絕緣可以分為兩類：一類是導線與杆塔或大地之間的空氣間隙，另一類則是絕緣子。電壓等級的提高使特高壓輸電工程對絕緣子有了更高的要求，如防汙閃、提高過電壓耐受能力、高機械強度和降低無線電幹擾等。