高电压技术发展和应用特高压输电的优点和缺点

陈星铭

【关键词】高电压技术;发展;应用;特高压输电;优点;缺点

电力行业属于国民经济发展的一项重要支柱产业，为各个行业的发展提供了能源支持，在工业化进程发展下，高电压技术得到了广泛应用。应用高电压技术，能够为大容量、大规模电力输送提供保障。

一、高电压技术发展和应用

高电压技术是交流达到1000kV电压等级和直流达到±800kV等级的输电网络，承担着优化能源配置、水火电互济调节、区域输电的重要任务。高电压技术能够承载1000kV与±800kV高压电网能力，由于其本身性质特殊，出现的电压安全隐患非常多，常见的如电磁场影响、无线电干扰、噪声危害等，针对这一问题，国内外研究人员做出了深入的研究。

国外关于高电压技术的研究，从上世纪50年代开始，美国、前苏联处于领先地位。从上世纪60年代开始，发达国家针对高电压技术进行了试验，取得了突破性的技术成果。此后，美国在高电压技术上的研究取得了显著进步，关于断路器设计、无线电噪声干扰、雷电冲击、绝缘问题的研究也不断成熟，同时，很多国家利用现代化检测技术，针对高电压对于自然植物、动物以及生态环境的影响进行了深入阐述，明确了高电压技术的控制方式。与发达国家相比，我国关于高电压技术的研究起步相对较晚，从上世纪90年代才开始。在2000年以后，国家电网公司发挥自身的模范带头作用，与其他高校、研究所通力合作，借鉴国外发达国家的技术经验，推行了多项高电压技术研究，取得了突破性成果，申报了多项专利研发成就，其中7项成为了世界级成就。在技术的支持下，我国拥有了完善的高电压输电线路项目，并构建了完善的施工维护标准，建立了世界级实验研究体系。目前，关于高电压技术的研究，我国已经步入了世界领先行列。

二、应用特高压输电的优点和缺点

（一）应用特高压输电的优点

与传统的电力传输模式相比，特高压输电技术具有显著优势：首先，应用特高压输电技术，能够有效提升输送效率，减少外部和内部因素对输电造成的干扰。特高压输电也无需无功补偿，而传统的电力输送模式，会受到导线耐热问题的限制，影响了输电的稳定性;其次，特高压输电的可靠性和稳定性更高，有效避免了电能在传输中的浪费问题，即便在一些恶劣环境下，也能够满足大功率输电的要求，这也是传统电力传输模式无法比拟的;再次，应用特高压输电技术，能够有效降低电力传输的成本。根据数据显示，与普通输电线路相比，特高压输电线路输电量是其三倍以上。也就是说，在同样的传输情况下，特高压输电节约的电网成本达到了90%;最后，推广特高压输电技术能够均衡电能的输送。我国地大物博，各个地区的气候环境、地域特征都具有显著差距。在资源分布上，也不够平衡，水电和火电资源主要分布在一些特有区域，相较起来，东南部沿海地区对电力负荷的要求更高，如果采用传统的水力和火力发电，需要消耗大量的时间和资金，也会造成能源浪费，而利用特高压输电技术，能够有效降低能源运输成本，满足企业、居民安全用电的要求。

（二）应用特高压输电的缺点

特高压输电技术的发展时间还不长，属于一项新生事物，在应用的过程中，也存在几个缺点和问题：首先，关于特高压对人类健康的影响，在学界一直尚未有定论，还缺乏完善的数据分析，需要在下一阶段继续深入研究;其次，尽管特高压输电技术取得了突破性进展，在电力领域的应用具有良好的前景，但是，在新型技术的更新换代下，也需要根据电力输送要求来创新特高压输电技术，需要进一步加强对避雷器、变压器等产品的研究;最后，当前我国使用的特高压输电技术设备都是从国外进口，我国本土的研发能力还较弱，在技术水平上还不太成熟，需要进一步提升。

三、特高压输电的应用前景

我国是一个能源大国，但是人口分布不均衡，资源配送能力也不同。电力能源具有即产即销的特征，由于调配资源不均，造成的浪费问题十分严重。为了提高电能输送质量，需要进一步提升资源配送能力，改善能源结构。特高压输电技术的广泛应用即可解决上述问题，其在整个电力系统的发展上，都具有良好的经济前景。一般情况下，通常将1000kV交流或±800kV直流系统构成的电网称为特高压电网。特高压电网的建设还可以促进我国大型煤基地、大型火电基地、大型核电基地建设，实现全国范围内资源配置，促进中国能源的高效开发利用，减少废物，减少空气污染，促进社会可持续发展。具体来看，在西电东送等工程中，对电网输电能力要求极高，常规的高压输电技术，很难满足这一工程的要求，即便输电量能满足要求，但是由于输电设备占地面积大，需要的成本较高，不仅浪费资源，也会损耗大量的资金，加剧环境污染。应用特高压输电技术，能够降低成本，保护环境，又满足工程的建设要求。另一方面，需要进行点对点输电、大功率输电以及长距离输电的工程，在规划时，必须要充分考虑到特高压供电要求，应用特高压输电技术，实现了无中间落点传输，大幅提升了效率。当然，特高压输电技术的要求非常高，需要不断在技术上进行完善和改进。

四、特高压输电质量的把控措施

（一）保证材料质量

在材料的采購环节，要严格按照设计单位、建设单位规定来进行采购，特高压输电的材料涵盖导地线、钢管塔、绝缘子、各类金具，要把好上述材料的建造、出厂验收、到货验收和进场检测的质量关，避免有质量问题的材料进入施工现场。对于复合绝缘子、钢管塔法兰等重要零部件，由专业机构负责驻厂监造，严格控制好关键工序、零件的质量，进行全过程监督，明确技术参数要求，及时组织人员开展研究。

（二）构建质量管理体系

为了将质量管理控制落实到实处，在特高压输电施工上，需要明确各方的职责，做到各司其职，形成相互监督、促进的机制，并大力推进集约化施工模式，结合作业面分布、核定生产能力，推行集中生产，优化劳动组织，减少人员、时间、工序上的交叉。对于特殊重要地点，要进行优化安排。同时，创新安保体系，遵循管理从简原则，提升员工综合能力，盘活人力资源。

（三）做好项目检查、测试工作

在具体施工上，要严格做好导地线着力、金属材质检查、机械性能试验，做好记录、归档工作。针对各个过程，监理人员都要做好检查工作，如果工序不合格，严禁进行下一阶段的施工。

（四）减小自然环境的影响

环境因素对于特高压输电施工有重要影响，为了最大限度减小自然环境造成的应用，需要应用预测预防控制方式，做好场地、人员、设备准备，按照“防”、“避”、“抢”步骤来应对，在项目建设中，还要充分考虑到天气的影响，科学安排工序，根据实际特点、具体条件，结合技术要求、施工过程要采取把控措施，以充分提升施工质量。

五、结语

电力是现代社会的能源基础，其需求量可以衡量一个国家的工业发展程度。但是，电力能源在地域上的不均衡一定程度上阻碍了我国经济的发展。随着科技的不断发展，人们对特高压输变电技术的研究越来越深入，建设特高压输电网络系统是一项可持续发展战略，需要在科学研究与技术方法上投入大量的人力和资源，只有先进的技术和设备才能保障特高压输电技术发挥最好效果。