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盘点中国特高压之最,铺就电力“高速公路”

特高压给我们的生产生活带来了极大的变化,但不知你有没有想过这么一个问题:在输电技术上,西方领先了一百多年,却在短短十多年间被中国弯道超了车,和核电、高铁一样成为一张金名片,原因在哪?

 

今天我们来盘点不断刷新的特高压之最,领略中国输电技术的腾飞。

 

先上一幅国内特高压的版图。

 

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中国投运和在建的特高压线路图

 

截至2020年底,我国成功投运“14交16直”30个特高压工程,跨省跨区输电能力达1.4亿千瓦,累计送电量超过2.5万亿千瓦时,另还有2交3直5个特高压工程在建。每个特高压工程都承担着非凡的意义,都有自身独步天下的“特长”。

 

01.输电距离最长

 

特高压最大的特点就是输电距离长。

 

那么迄今世界上输电距离最长的特高压工程是哪个呢?

 

准东-皖南±1100千伏特高压直流输电工程,全长3324公里,横跨半个中国,穿越新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽六省(区)。

 

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准东-皖南±1100千伏特高压直流输电工程古泉特高压换流站|徐可 摄

 

迄今输电距离最长的特高压交流输变电工程是榆横-潍坊1000千伏特高压交流输变电工程,全长2×1059公里,自西向东横穿陕西、山西、河北和山东四省。这条特高压线路是“煤炭搬运工”,不但可以带动陕北煤炭高效利用,还可以有效缓解京津冀鲁地区电力供应紧张和大气污染。

 

目前在国外最长的特高压线路是前苏联于1985年建成的1150千伏特高压线路,全长900公里,目前已降压到500千伏的超高压运行。虽然日本也曾建过两条特高压线路,但因为福岛核电站事故后,降压使用。

 

2.输电能力最强

 

要说输电能力,准东-皖南±1100千伏特高压直流输电工程无出其右。

 

该工程是西北最大的风光火电力打捆外送通道,每年可向华东地区输送电量660亿千瓦时,输电功率900万千瓦,是国内在运的26个特高压工程中输电功率最大的工程,输电能力居全球第一。输送容量1200万千瓦,相当于可同时满足华东5000万户家庭的用电需求,每8小时20分钟就可以输送1亿千瓦时电能。

 

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准东-皖南±1100千伏特高压直流输电工程|来源:国家电网报

 

另外还有个纪录跟咱们浙江有关,那就是灵州-绍兴±800千伏特高压直流输电工程,2020年一年实现特高压利用小时数达到6229小时,居全国特高压直流工程首位,全年外送电498亿千瓦时居国家电网第一。

 

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灵州-绍兴±800千伏特高压直流输电工程绍兴换流站2021年度检修

 

03.特高压“塔王”

 

世界特高压“塔王”位于张北-雄安1000千伏特高压输变电工程。工程中位于河北保定乌龙沟的群山之巅的两基铁塔(4S004、4S005号塔)海拔超过1000米,塔高分别为211.6米和208.6米,重量达730吨和740吨,是名副其实的重量级“塔王”。

 

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张北-雄安1000千伏特高压输变电工程|来源:国家电网有限公司官方网站

 

张北-雄安1000千伏特高压交流输变电工程还拥有世界上电压等级最高、容量最大的1000kV 200Mvar交流有级可控并联电抗器。此前西方国家研制的电抗器都在千吨级别,由于电抗器不能拆解、不能磕碰,运输、起重等问题困扰西方国家多年。中国已将这一庞然大物“瘦身”到了200多吨,同时中国还通过研制压缩弹簧,螺杆压紧铁芯,配合减震垫、减震弹簧等组件的应用,将电抗器噪音控制达到世界级最高水平。

 

04.变压器之最

 

南昌—长沙1000千伏特高压交流线路工程运用的重达490吨的1000千伏变压器,是世界最高电压等级、最大容量的交流变压器。但这还不是全部,工程沿线地形复杂,山地占比达74%,大部分桩位需架设索道运输材料。线路涉及“重冰区”,为国内现有交流特高压施工难度之最,40毫米冰区角钢塔施工没有经验可借鉴。

 

05.世界海拔最高、设防抗震级别最高

 

滇西北-广东±800千伏特高压直流工程,西起云南省大理州剑川县,跨越云南、贵州、广西、广东四省区,线路全长约1953公里,是西电东送首条落点深圳的特高压直流工程。该项目在技术上攻克了多项世界难题,创下多个“最”:如新松换流站海拔达2350米,世界最高;电气设施抗震设计达到9度,世界最高;直流线路跨越3600米海拔,世界最高。

 

06.世界最先进的电力系统仿真平台

 

中国电科院建成了世界最先进的电力系统仿真平台,对包括220千伏到1000千伏电网、2258台发电机、35932条线路、11547个节点的超大型特高压交直流混合电力系统进行了全景仿真计算,模拟了10万多个故障条件和运行方式。这套仿真能力最强、计算效率最高、模拟精度最准确的新一代仿真系统,研发了“三道防线”关键技术,构建了国际领先的大电网安全防御体系。

 

浙江特高压也有世界性的创新成果

 

溪洛渡左岸-浙江金华±800千伏特高压直流输电工程,是我国能源领域取得的世界级创新成果,是当今世界高压直流输电技术的代表作之一。工程在向上、锦苏特高压直流输电工程的基础上,进一步提升了送电功率需要对特高压直流工程系统研究与成套设计、电磁环境控制、工程设计、设备研制、工程建设与运行维护等方面进行系统攻关,是世界高压直流输电技术的制高点。5000安直流关键设备如换流变、换流阀、穿墙套管等均为首次研制。

 

多年来,国网浙江电力在特高压输电工程关键技术上也取得了一系列创新性的成果,例如特高压输电线路雷电绕击机理及防护技术的研发、皖电东送特高压交流输电示范工程试验关键技术研究与应用、超特高压输电线路感应防护关键技术及装置大研发等,技术水平也处于国际前列。

 

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我国首次成功实施1000千伏同塔双回特高压线路带电作业|王平 摄