为什么中国要发展超高压输电线路

中国超高压输电线路分布图~

目前，中国已投运的六条特高压输电工程包括晋东南-南阳-荆门1000千伏交流特高压试验示范工程、向家坝-上海±800千伏特高压直流输电示范工程、锦屏-苏南±800千伏特高压直流输电工程、皖电东送淮南-浙北-上海1000千伏特高压交流示范工程、哈密南-郑州±800千伏特高压直流输电工程，浙北-福州1000千伏特高压交流工程，以及溪洛渡左岸-浙江金华±800千伏特高压直流输电工程。

现代输电系统中，总的趋向是向着大容量、高电压、远距离的方向发展。新的高电压、大电网确实给我们带来了巨大的经济效益，但它同时也带来了潜在的威胁，使系统的动态行为变得更为复杂。超高压系统的发展，对继电保护提出了更高的要求，对继电保护工作者也提出了一系列新问题。如超高压输电线路本身所具有的一些特点会对继电保护装置带来很不利的影响，而超高压线路传输着强大的功率，若继电保护不正确工作，将造成巨大损失，影响范围很大，后果非常严重。
1超高压输电线路保护工作中的影响因素
1）L/R值大。线路故障时，短路电流中除了稳态基波分量外，还包含有衰减的非周期分量，也称为直流分量。直流分量的初始值大小与故障瞬间的初相角有关。在电压过零瞬间短路时，直流分量最大；而在电压达最大值瞬间短路时，直流分量接近于零。直流分量按时间常数τ=L/R的指数规律衰减。τ值越大，衰减越慢；τ值越小，衰减越快。超高压输电线路的导线截面加大，电阻下降，L/R值一般比较大。所以在超高压输电线路上发生故障时，因为L/R比值大，使得短路电流直流分量衰减时间常数τ较大而延长了短路暂态过程，使短路电流偏移到时间轴的～侧，将影响相位比较式保护和距离保护的正确工作。
2）分布电容大。超高压输电线路一般采用分裂导线，分布电容大，分布电容电流就大。如500kV线路的正序分布电容为0.013μF/km大的分布电容给继电保护带来十分不利的影响。①在正常运行中，安装于线路两端的继电保护的测量电流等于负荷电流与电容电流之向量和，这样就不可避免地会产生相位差，致使比较两侧电流相位的保护有可能误动作；②线路外部故障时，电容电流不仅使得两侧故障分量的相位改变，而且幅值也发生变化，增大了方向保护和相位比较式保护发生误动作的可能性；③线路发生故障时，分布电容储存的电能沿线路放电，会产生高次谐波。因为分布电容的容抗大于线路的感抗，所以谐振频率会高于工频。若故障发生在电容储能最高时，高次谐波的幅值就达到最大值。在实践中发现，高达1.5MHz的高频电流，持续时间达几个毫秒，影响了快速保护的正确动作；④分布电容大，会使单相故障切除后，非全相运行过程中潜供电流增大，从而延长了故障点的灭弧时间，进一步导致单相重合闸时间过长，降低了成功率。
3）负荷重。超高压远距离输电线路传送的功率大，所带的负荷重，一般正常运行时就工作在稳定极限附近。一旦遇到扰动，容易发生系统振荡。为保证线路正常输送大功率，又不至于在外部故障时引起系统振荡，主要的手段是快速切除故障，这就对线路断路器和继电保护装置的动作速度提出了更高的要求。
4）并联电抗器。超高压线路两端的并联电抗器，目的在于补偿线路分布电容，限制过电压，减小单相重合闸过程中的潜供电流。在有并联电抗器的线路上发生故障时，其暂态过程除受基本直流分量影响外，还受电抗器产生的附加直流分量的影响。电抗器等值阻抗时间常数很大，因此，附加直流分量比基本直流分量衰减得更慢。当并联电抗器接于线路侧时，线路故障切除后，分布电容和电抗器将产生数秒钟振荡衰减放电电流，影响本线路保护和重合闸工作，并对相邻线路产生干扰。
5）串联电容补偿器。超高压线路串联补偿电容，是提高系统稳定和输送容量的有效措施。但串联电容也给继电保护带来了一系列困难问题。①串补电容改变了线路阻抗按长度增减的比例关系，致使本线路或相邻线路的距离保护阻抗元件、方向元件不能正确动作；②系统发生振荡时，串联补偿电容器可能不对称击穿，相当于发生纵向不对称故障，在振荡电流中附加了各序故障分量，使距离保护等不能正确判别而发生误动作。
6）线路不换位。由于经济和技术原因，超高压线路常常不换位，致使三相线路参数不对称，线路正常运行时就有较大的负、零序电流。特别是在平行线路上，若有的线路换位，有的不换位并装有串补电容时，因其抵消了大部分电抗后，使不对称程度更加严重。因此，在有串补电容的不换位线路上，负、零序电流加大，并在并联线路中形成环流，影响各平行线路保护的正确工作。
7）电压互感器的影响。在超高压线路上，一般采用电容式电压互感器。与电磁式电压互感器相比，此种互感器手暂态过程影响大，不能迅速准确地反应一次电压的变化。当线路故障一次电压下降到零时，二次电压需经过20ms左右的时间才能下降到额定电压的10％。产生二次电压误差的原因，主要是电压互感器回路中的电容所致，电容量越大，电压衰减越慢，误差也越大。由此可见，此种电压互感器的误差是不可忽视的，这将直接影响反应电压量变化的保护的正确快速的动作。特别是在保护区末端故障时，将导致保护范围的变化。
8）电流互感器的影响。超高压线路故障是短路电流大，暂态过程中的直流分量和附加直流分量衰减很慢，致使电流互感器铁芯严重饱和，传变能力变坏。二次电流的相位和幅值误差增大，使反应短路电流幅值和相位的保护都受到影响。
超高压输电系统多采用环形接线或二分之三接线方式，断路器和线路不再是一一对应关系。线路内部故障时，要求同时跳开两个或两个以上的相关断路器，故保护装置通常接于两组断路器CT的“和电流”上。并联运行的两组CT，若饱和时间不同，外部故障时可能流出差电流，引起保护的误动作，因此，要十分注意接于同一种保护的两组CT暂态特性的一致性。
2超高压输电线路继电保护配置的原则
超高压线路的继电保护必须满足可靠性、选择性、快速性和灵敏性的要求，而且比一般线路要求更高。对保护最基本的要求，是保证正常运行时不误动作，线路故障时不发生拒动。
为了防止保护装置误动作，保护装置本身应选择可靠的工作原理、使用精良的工艺技术、采取有效的抗干扰措施等，还应在保护装置内部或外部增加必要的监视和闭锁措施。
为了防止保护装置拒动，应采用保护“双重化”配置原则。一条线路除配置两套不同原理的主保护外，还应配置比较完善的后备保护。
3结束语
总之，超高压输电线路正处于大力发展阶段。超高压输电线路的出现带来了一些新的系统技术问题，包括一些过去不为人们重视的问题也会随之出现系统规模的扩大、电压等级的升高、快速控制的引入等，都会使电网过电压、电压崩溃、恶性连锁反应造成大面积停电的问题更加突出，对保护工作人员而言，引出了许多新课题。对这些新课题加以研究，发现问题，解决问题，从而保证电网的稳定运行。

特高压输电技术是指电压等级在750kV交流和±500kV直流之上的更高一级电压等级的输电技术，包括交流特高压输电技术和直流特高压输电技术两部分。 我国是电能的生产和使用大国，地域广阔，发电资源分布和经济发展极不平衡。全国可开发的水电资源近2/3在西部的四川、云南、西藏；煤炭保有量的2/3分布在山西、陕西、内蒙古，如表1-2所示。而全国2/3的用电负荷却分布在东部沿海和京广铁路沿线以东的经济发达地区。西部能源供给基地与东部能源需求中心之间的距离将达到2000～3000km。我国发电能源分布和经济发展极不均衡的基本国情，决定了能源资源必须在全国范围内优化配置。只有建设特高压电网，才能适应东西2000～3000km、南北800～2000km远距离、大容量电力输送需求，促进煤电就地转化和水电大规模开发，实现跨地区、跨流域的水电与火电互济，将清洁的电能从西部和北部大规模输送到中、东部地区，满足我国经济快速发展对电力的需求。表1-2 我国能源资源的地区分布一览（%） 除了实现电能的大规模和远距离输送的需求之外，特高压电网还可以大幅度提高电网自身的安全性、可靠性、灵活性和经济性，具有显著的社会、经济效益。主要体现在如下几个方面： （1）提高电网的安全性和可靠性。建设特高压电网可以从根本上解决跨大区500kV交流弱联系所引起的电网安全性差的问题，为我国东部地区的受端电网提供坚强的网架支撑，可以解决负荷密集地区500kV电网的短路电流超标的问题。 （2）减少走廊回路数，节约大量土地资源。以溪洛渡、向家坝、乌东德、白鹤滩水电站的电力送出工程为例，采用±800kV级特高压直流输电技术与采用±500kV级高压直流输电技术相比，输电线路可以从10回减少到6回，节省输电走廊占地300km2。再以输送10GW电力、输电距离达800km的交流输电技术为例，采用500kV交流输电技术需要8～10回输电线路，而采用1000kV交流输电技术仅需要2回输电线路，可减少输电走廊宽度300m，节省输电走廊占地240km2。 （3）获得显著的经济效益。特高压电网将实现大规模跨区联网，可以获得包括错峰、调峰、水火互济、互为备用、减少弃水电量等巨大的联网效益，降低网损。以1000kV交流特高压代替500kV交流超高压输电功能，可以降低输电成本，减少部分500kV交流超高压输电通道的重复建设，节约大量投资。 （4）减轻铁路煤炭运输压力，促进煤炭集约化开发。建设特高压电网，可实现大电网、大电源与大煤矿相互促进，实施煤电一体化开发，提高煤炭回采率，提高煤矿安全生产水平，减少煤炭和电力综合成本。 （5）促进西部大开发，增加对西部地区的资金投入，变资源优势为经济优势，同时减小中、东部地区的环保压力，带动区域社会经济的协调发展。 （6）带动我国电工制造业技术全面升级。通过依托特高压电网工程建设，可以增强我国科技自主创新能力，走跨越式发展道路，全面提升国内输变电设备制造企业的制造水平，使国内超高压设备制造技术更加成熟，实现我国交、直流输变电设备制造技术升级，显著提高国际竞争能力。 发展特高压输电在我国是必要的，在技术上也是可行的。目前国内已有发展特高压输电的较好的技术基础和条件。我国的特高压输电研究从调研国外经验到试验设备的完善，从研究方法到设备的生产都做了大量的工作，打下了很好的基础。目前，国家电网公司武汉高压研究院和中国电力科学研究院已分别建立交、直流特高压试验研究基地，完全具备各项特高压试验的条件和能力，并已进行了各项特高压的专题研究。我国的设计和制造单位通过西北750kV输变电示范工程，进一步具备了制造特高压设备的条件和基础。考虑到设备的成熟性，特高压输变电设备在建设初期还可从国外引进。 我国人均用电水平远低于发达国家，未来几十年内，电力负荷增长仍会保持较高的速度。从全国联网和西电东送的电网发展趋势来看，我国有发展特高压输电的必要。

因为由于东西部用电的不同需求。。且
高压交流输电在长距离线路的运行中存在的缺点：其一，在长距离的交流高压输电过程中，依然存在着相当的能量损耗；其次，由于交流电的固有特性，在一个电网中，要求所有的发电机保持同步运行并且有足够的稳定性，需要大量的辅助设施来保证电网系统的平衡；另外，传统的交流电网的参数（阻抗、电压、相位等）是不能大幅度连续调节的，而实际运行中的电力潮流分布又有电路定则决定。因此，电网内部线路及联络线在运行中的实际的潮流分布与这些线路却被迫在远低于线路额定输送容量下运行。对于一部分线路有电送不出，而另一部分线路却无电可送；还有，由于交流电固有的50Hz低频震荡，交流高压输电线路会产生电磁干扰，对邻近的通信线路和广播电视线路甚至对人体都会有不利影响，由此产生的环境和生态的问题也日益引起人们的严重关注。
灵活交流输电。高压直流输电。紧凑型输电。
高温超导输电。高温超导电缆具有体积小、重量轻、损耗低和传输容量大的优点。利用它，可以大大降低电力系统的损耗，提高电力系统的总效率，实现大容量输电

因为中国的地域广阔，提高电压能减少因距离而产生的电能损耗。

为什么要高压输送电力?
答：之所以采用这种方式输电是因为在同输电功率的情况下，电压越高电流就越小，这样高压输电就能减少输电时的电流从而降低因电流产生的热损耗和降低远距离输电的材料成本。从发电站发出的电能，一般都要通过输电线路送到各个用电地方。根据输送电能距离的远近，采用不同的高电压。从我国的电力情况来看，送电...

高压输电的好处 快!!!~~
答：从我国现在的电力情况来看，送电距离在200～300公里时采用220千伏的电压输电；在100公里左右时采用110千伏；50公里左右采用35千伏；在15公里～20公里时采用10千伏，有的则用6600伏。输电电压在110千伏以上的线路，称为超高压输电线路。在远距离送电时，我国还有500千伏的超高压输电线路。为什么要采用高压...

高压电很危险的,那为什么还要利用高压来输电
答：为什么要采用高压输电呢？这要从输电线路上损耗的电功率谈起，当电流通过导线时，就会有一部分电能变为热能而损耗掉。从减少输电线路上的电功率损耗和节省输电导线所用材料两个方面来说，远距离输送电能要采用高电压或超高电压。但也不能盲目提高输电电压，同为输电电压愈高，输电架空线的建设，对所用...

高压输电的优点是什么
答：高压输电的优点:减少电能的损耗,进而提高输电效率。

特高压输电是怎么回事?有那些好处呢?
答：50 千伏输电就要使用两组输电线路，其中每一个都是 50 千伏、输电电流 I 的输电线路，这样才和 100 千伏输送的功率相等，而 100 千伏高电压只用一组输电线路，这样就节约了输电线成本。目前，由于其他的很多技术问题，特高压输电线在还没有完全的普及，但它的优越性是有目共睹的。

为什么采用高压输电的方式?
答：采用高压输电的方式是因为在同输电功率的情况下，电压越高电流就越小，这样高压输电就能减少输电时的电流从而降低因电流产生的热损耗和降低远距离输电的材料成本。从发电站发出的电能，一般都要通过输电线路送到各个用电地方。根据输送电能距离的远近，采用不同的高电压。

发展特高压技术对我国电力事业有何意义
答：此外，据国家电网公司测算，输送同样功率的电量，如果采用特高压线路输电可以比采用500千伏超高压线路节省60%的土地资源。特高压发展前景 “十二五”规划纲要中提到，“适应大规模跨区输电和新能源发电并网的要求，加快现代电网体系建设，进一步扩大西电东送规模，完善区域主干电网，发展特高压等大容量、高效率、...

为什么远距离输电要用高压?
答：在100公里左右时采用110千伏；50公里左右采用35千伏或者66千伏；在15公里～20公里时采用10千伏、12千伏，有的则用6300伏。输电电压在110千伏、220千伏的线路，称为高压输电线路，输电电压在330、550、以及750千伏的线路，成为超高压输电线路，而输电电压在1000千伏的线路，则称为特高压输电线路。

为什么远距输电时应采用高压或超高压输电
答：为了降低电流，减少线路损耗。输送相同的电功率，电压越高，需要的电流就越小。任何导线都存在一定的电阻，电流通过时导线电阻会白白的消耗一部分功率。电流越大，消耗的功率越大，这种消耗与电流的平方成正比；当导线的截面积一定时，导线越长电阻就越大，消耗的功率也就越多。所以远距离输电时，我们没...

输电线路为什么采用高电压?
答：1. 输电线路在空载或轻载时，由于线路的容抗大于感抗，电容电流在感抗上的压降会导致沿线电压分布不均，末端电压可能高于电源电动势。2. 为确保超高压系统的安全稳定运行，我国规定线路侧工频过电压不应超过最高运行相电压的1.4倍，母线侧不超过1.3倍。3. 在空载或轻载情况下，若不采取措施抑制工频...