特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用

2012年度国家科学技术进步奖特等奖。 2100433B

主要完成人：刘振亚，陈维江，宓传龙，林集明，舒印彪，张喜乐，孙 昕，钟俊涛，郑宝森，印永华，张 猛，韩先才，王绍武，孙永恒，彭开军，丁 扬，韩书谟，汪建平，姚斯立，张建坤，袁 骏，周孝信，刘泽洪，万启发，张西元，宿志一，李光范，伍志荣，王景朝，邬 雄，李 正，胡 毅，党镇平，何 民，梁 琮，赵连岐，任春阳，张国良，李瑞生，王永刚，廖俊德，杨 林，杨 雯，孙竹森，刘开俊，郭剑波，马 斌，李明节，刘洪涛，刘 鹏

主要完成单位：国家电网公司，中国西电电气股份有限公司，中国电力工程顾问集团公司，中国电力科学研究院，特变电工沈阳变压器集团有限公司，国网电力科学研究院，保定天威保变电气股份有限公司，国网交流工程建设有限公司，西安西电变压器有限责任公司，西安高压电器研究院有限责任公司，西安西电开关电气有限公司，河南平高电气股份有限公司，新东北电气（沈阳）高压开关有限公司，特变电工衡阳变压器有限公司，中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司，中国电力工程顾问集团华东电力设计院，中国电力工程顾问集团中南电力设计院，中国电力工程顾问集团东北电力设计院，中国电力工程顾问集团西南电力设计院，中国电力工程顾问集团西北电力设计院，国网运行有限公司，清华大学，西安交通大学，山西省电力公司，河南省电力公司，湖北省电力公司，桂林电力电容器有限责任公司，许继集团有限公司，西安西电高压电瓷有限责任公司，大连电瓷集团股份有限公司

特高压交流输电技术输电能力

输电线路的传输能力与输电电压的平方成正比，与线路阻抗成反比。一般来说，1100kV输电线路的输电能力为500kV输电能力的4倍以上，但产生的容性无功也为500kV输电线路的4.4倍及以上。因此，特高压输电线路的输送功率较小时，送、受端系统的电压将升高。为抑制特高压线路的工频过电压，需要在线路两端并联电抗器以补偿线路产生的容性无功。

特高压交流输电技术线路特性

特高压输电线路单位长度的电抗和电阻一般分别为500kV输电线路的85%和25%左右，但其单位长度的电纳可为500kV线路的1.2倍。

特高压交流输电技术稳定性

特高压输电线路的输电能力很大程度上是由电力系统稳定性决定的。对于中、长距离输电（300km及以上），特高压输电线路的输电能力主要受功角稳定的限制（包括静态稳定、动态稳定和暂态稳定）；对于中、短距离输电（80~300km），则主要受电压稳定性的限制；对于短距离输电（80km以下），主要受热稳定极限的限制。

特高压交流输电技术功率损耗

输电线路的功率损耗与输电电流的平方成正比，与线路电阻成正比。在输送相同功率的情况下，1000kV输电线路的线路电流约为500kV输电线路的1/2，其电阻约为500kV线路的25%。因此，1000kV特高压输电线路单位长度的功率损耗约为500kV超高压输电的1/16。

特高压交流输电技术经济性

同超高压输电相比，特高压输电方式的输电成本、运行可靠性、功率损耗以及线路走廊宽度方面均优于超高压输电方式。

《特高压交流输电线路维护与检测》共4章。提出了特高压交流输电线路的运行维护、故障防治和带电作业等技术方法与措施。本套丛书针对特高压交流输电技术特点，介绍了我国特高压交流输电关键技术的研究成果，对我国建设特高压电网、促进电网现代化建设和保证大电网的安全稳定运行具有深远意义。本套丛书将介绍五个方面的研究成果。《特高压交流输电线路维护与检测》为《特高压交流输电线路维护与检测》，是其中一本。

针对1000kV特高压交流输电线路的特点，结合高压、超高压线路的运行维护经验，《特高压交流输电线路维护与检测》深入研究了特高压线路运行维护与检测技术，提出了相应的技术方法和措施。重点介绍了特高压线路防雷、防污闪、检测及带电作业等运行维护中的关键技术问题。

按自然传输功率计算，1条特高压线路的传输功率相当于4～5条500kV超高压线路的传输功率（约4000～5000MVA），这将节约宝贵的输电走廊和大大提升中国电力工业可持续发展的能力。

技术的角度看，采用特高压输电技术是实现提高电网输电能力的主要手段之一，还能够取得减少占用输电走廊、改善电网结构等方面的优势；从经济方面的角度看，根据研究成果，输送10GW水电条件下，与其它输电方式相比，特高压交流输电有竞争力的输电范围能够达到1000～1500公里。如果输送距离较短、输送容量较大，特高压交流的竞争优势更为明显。