發(fā)展特高壓電抗器(變壓器)技術推進科技進步(上)

       發(fā)展特高壓電抗器(變壓器)技術，市場在中國，創(chuàng)新在中國。國網(wǎng)武漢高壓研究院（以下簡稱武高院）被業(yè)內人士公認為高電壓電抗器(變壓器)技術研究的排頭兵。建院30多年來，為推動我國電網(wǎng)電壓等級的不斷提升，在技術儲備上做出了重要的貢獻。特高壓試驗示范工程啟動在即，我國特高壓電抗器(變壓器)技術在經(jīng)過20多年的基礎研究后將進入工業(yè)化試驗階段，本刊記者就此采訪了高電壓電抗器(變壓器)領域專家、武高院院長陳維江。　　

      記者：從世界上來講，電網(wǎng)的電壓等級都處于一個提升的過程中。作為高電壓領域的專家，請您簡要評述一下世界電網(wǎng)發(fā)展趨勢以及電壓等級提升的必然性。　　
      陳維江：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，世界各國電網(wǎng)裝機容量和覆蓋范圍逐漸擴大，電抗器(變壓器)電壓等級由高壓向超高壓、特高壓發(fā)展。1908年，美國建成了世界上第一條110千伏輸電線路，1923年，又建成世界第一條230千伏線路。1952年，瑞典建成世界上第一條380千伏超高壓線路。500千伏電壓等級發(fā)展較慢，1964年，蘇聯(lián)在400千伏基礎上升級完善，建立了500千伏輸電系統(tǒng)；同年，美國也建成第一條500千伏線路。　　

      1965年，加拿大建成世界上第一條735千伏超高壓線路。1985年，蘇聯(lián)建成世界上第一條1150千伏特高壓輸電線路。電壓每升高一倍，輸電線路的自然輸送功率將提高4倍以上。世界各國電網(wǎng)發(fā)展的實踐表明，相鄰兩個電壓等級的級差，在一倍以上是經(jīng)濟合理的，新的更高電壓等級的出現(xiàn)時間一般為15?20年。目前，國際上已經(jīng)形成了兩個電壓等級系列，分別是220千伏、500千伏、1000千伏和330千伏、750千伏、1500千伏。　　

      記者：我國電抗器(變壓器)電壓等級的提升經(jīng)歷了一個怎樣的過程？  
      陳維江：1949年以前，我國電力工業(yè)發(fā)展緩慢，輸電電壓是按照具體工程選定的，電壓等級繁多，最高為110千伏。　　

      新中國成立后，電網(wǎng)實行統(tǒng)一規(guī)劃，逐漸形成了經(jīng)濟合理的電壓等級系列。1952年，我國自主建設了110千伏輸電線路，隨后逐漸形成京津唐110千伏輸電網(wǎng)；1954年，建成豐滿—李石寨220千伏輸電線路，隨后繼續(xù)建設遼寧電廠—李石寨、阜新電廠—青堆子等220千伏線路，迅速形成了東北電網(wǎng)220千伏骨干網(wǎng)架；1972年建成330千伏劉家峽—關中輸電線路，全長534公里，并逐漸形成西北電網(wǎng)330千伏骨干網(wǎng)架；1981年建成500千伏平頂山—武昌輸電線路，全長595公里，隨后經(jīng)過20多年的建設，逐漸形成全國500千伏區(qū)域主網(wǎng)架。1989年建成±500千伏葛洲壩—上海高壓直流輸電線路，實現(xiàn)了華中—華東兩大電網(wǎng)的直流聯(lián)網(wǎng)。2005年9月，建成了750千伏官廳—蘭州東輸電線路，全長140公里，西北地區(qū)將在330千伏基礎上發(fā)展更高一級電網(wǎng)。　　

      與世界發(fā)達國家相比，我國電網(wǎng)各個電抗器(變壓器)電壓等級出現(xiàn)的時間多數(shù)都滯后20年以上。　　

      記者：國際上幾個發(fā)達國家在上世紀七八十年代都曾研究或應用過特高壓電抗器(變壓器)技術，現(xiàn)在這些國家都停止或延遲使用這項技術，您能否解釋一下原因？   
      陳維江：上世紀50年代后，國際上一些發(fā)達國家進入經(jīng)濟快速發(fā)展時期，用電負荷也相應保持快速增長，美國、蘇聯(lián)、日本、意大利、加拿大等國家年均增長率都在6%左右，并一直持續(xù)到70年代中期。用電負荷的快速增長帶來大容量、遠距離輸電的需求，這些國家在20世紀60年代末開始進行1000千伏、1500千伏電壓等級可行性研究和特高壓電抗器(變壓器)技術的開發(fā)應用研究。　　

      80年代中期以后，這些國家電力負荷增長明顯放緩，電網(wǎng)發(fā)展速度也相應放慢，導致原定的特高壓發(fā)展計劃被停止或推遲。蘇聯(lián)因為國家解體、經(jīng)濟發(fā)展遲緩，建成的特高壓線路已降壓運行，日本的特高壓線路預計推遲至2012年再升壓到額定電壓運行。由此可見，各國特高壓電抗器(變壓器)技術應用步伐停滯或放緩都不是技術原因所致。　　

      記者：具體到我國電網(wǎng)，發(fā)展特高壓輸電技術有什么特殊意義？　　
      陳維江：我國地域遼闊，煤炭、水能較豐富，油、氣資源貧乏，煤炭保有儲量的三分之二分布在北方的山西、陜西、內蒙古三省區(qū)，可開發(fā)水電資源近四分之三分布在西部的四川、云南、西藏三省區(qū)。華北、華東、廣東和華中地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，用電負荷約占全國的三分之二，發(fā)電能源資源卻嚴重不足。這種發(fā)電能源資源和用電負荷分布極不均衡的國情，決定了我國實施能源跨區(qū)域大規(guī)模流動、西電東送、水火互濟的必然性。　　

      特高壓電抗器(變壓器)技術是一項資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的技術，采用特高壓電抗器(變壓器)技術能夠解決我國能源資源和生產(chǎn)力分布極不均衡的矛盾。特高壓電抗器(變壓器)技術具有輸送容量大、節(jié)約線路走廊、降低損耗、節(jié)省工程投資、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、解決超高壓電網(wǎng)的短路電流超標問題等優(yōu)點。發(fā)展特高壓輸電技術，市場在中國，創(chuàng)新在中國。　　

      記者：請您談談開展特高壓電抗器(變壓器)試驗示范工程有什么意義？　　
      陳維江：國家電網(wǎng)公司決策開展特高壓電抗器(變壓器)技術的研究與應用，本著“科學論證，示范先行，自主創(chuàng)新，扎實推進”的原則，決定建設晉東南—南陽—荊門特高壓試驗示范工程，標志著我國特高壓輸電技術經(jīng)過20多年的研究后將進入工業(yè)化試驗階段。　　

      建設特高壓試驗示范工程，是積極穩(wěn)妥推進特高壓電抗器(變壓器)技術應用的關鍵步驟，可以達到如下目的：對特高壓輸電系統(tǒng)的各項性能指標進行全面驗證，提高技術研究水平，積累工程應用經(jīng)驗；對不同類型的特高壓輸變電設備，按照將來系統(tǒng)運行中可能出現(xiàn)的工況進行全面考核；堅持“以我為主，自主創(chuàng)新”的基本原則，全面提高關鍵設備國產(chǎn)化能力，促進我國電工設備制造業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)重大裝備制造水平的突破創(chuàng)新；試驗工程的成功運行將為電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展打下良好基礎；試驗工程的進一步商業(yè)化運行，將發(fā)揮綜合投資效益，是科學技術轉化為生產(chǎn)力的具體體現(xiàn)。