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六大创新 我国攻克交流特高压输电世界级难题

导读: 本项目提出了特高压输变电工程整套设计和施工方法、设备现场试验方案,研制出线路带电作业工器具和试验装备等。形成了特高压工程设计、施工、调试、运行全套技术规范。

  1月18日,“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”荣获国家科学技术进步奖特等奖。该项目通过产、学、研、用协同攻关,在电压控制、外绝缘配置、电磁环境控制、成套设备研制、系统集成、试验能力6大方面实现创新突破。

  创新点1、电压控制

  让电压乖乖地待在1000千伏~1100千伏范围内,既不太高也不太低,还不能瞬间发脾气。

  电压控制项目研究确定了特高压交流输电标准电压,创新形成了稳态电压控制技术、瞬态过电压抑制和潜供电弧抑制技术。

  电压控制包括稳态电压控制和瞬态过电压抑制两个方面。

  稳态电压控制的目标是使特高压系统电压运行在1000千伏~1100千伏范围内。特高压输电线路的充电功率很大,约为500千伏输电线路的4~5倍。特高压输电线路沿线电压分布也不均匀,分布特性与特高压输送功率水平紧密相关。特高压输送功率较大时,变电站母线电压随输送功率的变化较大。特高压交流试验示范工程的无功电压特性决定其无功电压控制难度大。

  瞬态过电压抑制方面,特高压系统由于开关操作等产生的瞬态过电压幅值很高,对设备绝缘影响显著。受到绝缘材料本身特性的限制,设备内绝缘的绝缘水平进一步提高难度很大。特高压系统的过电压限制比超高压系统更为严格,难度更大。

  电压控制项目研究最终完成了这一几乎不可能完成的任务!它提出了稳态电压控制方法,高性能避雷器、高压电抗器及断路器合闸电阻有机组合的系统过电压抑制方法,以及潜供电弧计算方法及抑制方案等,成功实现了稳态电压优化控制和瞬态过电压深度抑制。

  创新点2、外绝缘配置

  让特高压带电的导线不会对周围的人和物放电,成为一条安全的线路。

  外绝缘配置项目揭示了复杂环境下特高压系统外绝缘非线性放电特性,研发了空气间隙、绝缘子配置和雷电防护技术。

  空气间隙和绝缘子是特高压交流线路高压导线与杆塔钢架之间外绝缘的基本手段,但其尺寸大小会直接影响杆塔的体积和重量:设计过大,会提高杆塔成本,而设计偏小,又会使高压导线对杆塔放电,提高线路运行故障率。所以。科研人员通过试验和理论分析相结合,提出合理尺度的外绝缘配置,在保证运行安全的前提下,尽量降低建设成本,这是特高压交流输电的一项关键技术,也是一个难点。

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