特高壓輸變電技術(shù)的現(xiàn)狀分析和發(fā)展趨勢(shì)研究

任 磊 張 國(guó) 張芳余 夏 冰

國(guó)網(wǎng)山西省電力公司檢修分公司

特高壓輸變電技術(shù)的現(xiàn)狀分析和發(fā)展趨勢(shì)研究

任 磊 張 國(guó) 張芳余 夏 冰

國(guó)網(wǎng)山西省電力公司檢修分公司

隨著當(dāng)代生活水平的不斷提高，人們對(duì)電能供給也提出了更高的要求，因而在此背景下，當(dāng)代電力企業(yè)在實(shí)際工作開(kāi)展過(guò)程中提高對(duì)此問(wèn)題的重視程度，且應(yīng)從加強(qiáng)施工技術(shù)的應(yīng)用入手來(lái)應(yīng)對(duì)電能需求量擴(kuò)增問(wèn)題，達(dá)到最佳的電能供給狀態(tài)，并為人們營(yíng)造一個(gè)良好的居住環(huán)境。以下就是對(duì)特高壓輸變電線路施工技術(shù)的詳細(xì)闡述，望其能為當(dāng)代電力企業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展提供有利的文字參考，并帶動(dòng)其不斷完善自身施工手段。

特高壓；輸變電；技術(shù)與發(fā)展

特高壓輸變電線路設(shè)計(jì)與維護(hù)是指電力企業(yè)在滿足經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)與社會(huì)生活的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸變電線路的優(yōu)化與升級(jí)。通過(guò)這種方式，不僅能從根本上提升我國(guó)電力企業(yè)的管理水平，解決其在發(fā)展過(guò)程中面臨的諸多難題，還能實(shí)現(xiàn)我國(guó)電力機(jī)構(gòu)的優(yōu)化與升級(jí)，促進(jìn)電力企業(yè)的健康發(fā)展。對(duì)特高壓輸變電線路的設(shè)計(jì)、維護(hù)進(jìn)行分析與探討，能夠進(jìn)一步提升我國(guó)電力市場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境，保障我國(guó)的能源安全，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。

1 特高壓輸變電技術(shù)概述

特高壓交流輸變電裝備及材料主要包括變壓器、電抗器、可控電抗器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、串聯(lián)補(bǔ)償裝置、互感器、電容器、避雷器、絕緣子、套管、導(dǎo)地線、金具和桿塔等。依托特高壓交流輸電工程建設(shè)，我國(guó)在特高壓變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、互感器、電容器和避雷器等裝備研制及桿塔、金具等輸電線路的絕緣優(yōu)化和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面，取得了顯著進(jìn)步，特高壓串聯(lián)補(bǔ)償裝置達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。

輸變電設(shè)備涉及到材料、電氣絕緣、機(jī)械制造等多個(gè)領(lǐng)域，包含了電、磁、熱、力等多個(gè)學(xué)科內(nèi)容；電網(wǎng)的不斷發(fā)展，從材料研究、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、試驗(yàn)考核和工程應(yīng)用等多個(gè)方面對(duì)本領(lǐng)域提出了新的要求；通過(guò)“產(chǎn)學(xué)研用”的開(kāi)放性研究模式，我國(guó)在本領(lǐng)域不斷取得突破，輸變電設(shè)備整體水平有了顯著提高，長(zhǎng)期受制于國(guó)外技術(shù)、處于追趕的局面逐步得到了改善，部分高端裝備實(shí)現(xiàn)了“中國(guó)創(chuàng)造”和“中國(guó)引領(lǐng)”。

2 特高壓輸變電線路技術(shù)應(yīng)用遵循的原則

2.1 科學(xué)性的原則

特高壓輸變電線路技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，要充分體現(xiàn)科學(xué)性的原則。只有從科學(xué)的角度進(jìn)行線路設(shè)計(jì)，從線路主體結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景規(guī)劃及輸變電線路沿線自然環(huán)境等多個(gè)方面進(jìn)行細(xì)致而全面的考量，才能深入進(jìn)行特高壓輸變電線路技術(shù)應(yīng)用研究。

2.2 實(shí)用性的原則

特高壓輸變電線路技術(shù)應(yīng)用必須要遵循實(shí)用性的原則，降低電力線路建設(shè)項(xiàng)目在技術(shù)應(yīng)用方面的資金投入，提升電力開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的品質(zhì)，保證特高壓輸變電工程建設(shè)的順利進(jìn)行。

3 特高壓輸變電技術(shù)的現(xiàn)狀分析

3.1 桿塔、架線技術(shù)

①部分施工人員在開(kāi)展鋼管起吊工作時(shí)未對(duì)插接部位進(jìn)行保護(hù)處理，從而導(dǎo)致該部位易出現(xiàn)相應(yīng)的漏洞問(wèn)題，因而在此基礎(chǔ)上，施工單位在實(shí)際工程開(kāi)展過(guò)程中應(yīng)提高對(duì)此問(wèn)題的重視程度；②未對(duì)轉(zhuǎn)桿速度進(jìn)行有效控制也是桿塔施工過(guò)程中凸顯出的主要問(wèn)題，即此問(wèn)題的凸顯導(dǎo)致桿塔在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中呈現(xiàn)出傾斜的現(xiàn)象，最終影響到了整體施工質(zhì)量；

3.2 樁位復(fù)測(cè)問(wèn)題

樁位復(fù)測(cè)問(wèn)題也是影響特高壓輸變電線路實(shí)際運(yùn)行的原因之一，而導(dǎo)致此現(xiàn)象發(fā)生的原因主要?dú)w咎于部分設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作開(kāi)展過(guò)程中未實(shí)現(xiàn)對(duì)交樁定位的精準(zhǔn)測(cè)量，從而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果呈現(xiàn)出相應(yīng)的誤差問(wèn)題影響到了線路施工工作的有序開(kāi)展。

4 完善特高壓輸變電技術(shù)的發(fā)展

4.1 特高壓變壓器的發(fā)展

我國(guó)研制成功的特高壓變壓器，絕緣水平、損耗值、噪聲水平等技術(shù)性能指標(biāo)全面超越了日本及前蘇聯(lián)的產(chǎn)品，并且實(shí)現(xiàn)了無(wú)局放絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整體達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。在此基礎(chǔ)之上，通過(guò)解決漏磁和溫升控制等問(wèn)題實(shí)現(xiàn)了特高壓?jiǎn)沃萘窟M(jìn)一步提升，由單柱334MVA提升到500MVA容量，單臺(tái)容量達(dá)到1500MVA；實(shí)現(xiàn)了局部解體和全部解體不同方式，解決了由于運(yùn)輸限制對(duì)于大容量特高壓變壓器的限制。

4.2 大容量特高壓變壓器漏磁和溫升控制

在成功研制三柱式特高壓變壓器基礎(chǔ)之上，我國(guó)進(jìn)一步開(kāi)展單柱500MVA的特高壓變壓器設(shè)計(jì)，并于2010年成功研制1000MVA、1000kV變壓器(兩柱結(jié)構(gòu))，成功解決了由于單柱容量提升帶來(lái)的漏磁控制問(wèn)題，同期還成功研制了400MVA的特高壓升壓變樣機(jī)，并依托相關(guān)工程得到應(yīng)用；2011年成功研制了1500MVA、1000kV變壓器(三柱結(jié)構(gòu))，實(shí)現(xiàn)了特高壓變壓器容量的提升，與特高壓輸電線路輸電容量更好的匹配；在此基礎(chǔ)之上，為解決容量提升導(dǎo)致變壓器運(yùn)輸受限的問(wèn)題，我國(guó)于2013年和2014年分別成功研制了局部解體和全部解體式1500MVA特高壓變壓器，徹底解決了運(yùn)輸對(duì)于特高壓變壓器應(yīng)用的限制。

4.3 特高壓變壓器絕緣設(shè)計(jì)

特高壓變壓器的設(shè)計(jì)通過(guò)全場(chǎng)域分析方法，對(duì)變壓器內(nèi)部各部位進(jìn)行電場(chǎng)分析。作為判斷依據(jù)，各部位許用場(chǎng)強(qiáng)的選擇直接關(guān)系到其分析對(duì)象的絕緣裕度控制以及變壓器的可靠性。許用場(chǎng)強(qiáng)選擇過(guò)大，變壓器絕緣設(shè)計(jì)結(jié)果將無(wú)法滿足運(yùn)輸限界對(duì)于變壓器尺寸的要求；許用場(chǎng)強(qiáng)選擇過(guò)小，將無(wú)法有效控制變壓器局部放電發(fā)生，甚至出現(xiàn)絕緣擊穿。在變壓器上對(duì)器身到油箱之間、器身到旁軛之間的適形隔板的形狀進(jìn)行了優(yōu)化，采用適形隔板(弧形隔板)，將器身與油箱之間的大油隙進(jìn)一步分割，形成多層小油隙，優(yōu)化后的適形隔板在器身裝配前不需要進(jìn)行壓彎干燥處理，大大簡(jiǎn)化了工藝操作過(guò)程。

綜上可知，在特高壓輸變電線路施工過(guò)程中仍然存在著某些不可忽視的問(wèn)題影響到了施工質(zhì)量及安全性，因而在此背景下，當(dāng)代電力企業(yè)在實(shí)際工程開(kāi)展過(guò)程中應(yīng)不斷完善自身技術(shù)手段，且應(yīng)從基礎(chǔ)施工技術(shù)以及技術(shù)發(fā)展等層面入手來(lái)緩解傳統(tǒng)施工過(guò)程中凸顯出的相應(yīng)問(wèn)題，達(dá)到最佳的施工狀態(tài)，并提升整體施工水平，滿足當(dāng)前具體施工條件。

[1]王瑞，汪俊峰.110kV高壓輸變電線路的施工技術(shù)分析[J].通訊世界，2015，23：204-205.

[2]張文亮，吳維寧，胡毅，吳光亞，張銳.特高壓輸變電用絕緣子技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可靠性分析[J].高電壓技術(shù)，2004，03：22-25.