發展特高壓電抗器(變壓器)技術推進科技進步(上)

       發展特高壓電抗器(變壓器)技術，市場在中國，創新在中國。國網武漢高壓研究院（以下簡稱武高院）被業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)技術在經過20多年的基礎研究后將進入工業化試驗階段，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發展趨勢以及電壓等級提升的必然性。　　
      陳維江：隨著經濟的發展，世界各國電網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。500千伏電壓等級發展較慢，1964年，蘇聯在400千伏基礎上升級完善，建立了500千伏輸電系統；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。世界各國電網發展的實踐表明，相鄰兩個電壓等級的級差，在一倍以上是經濟合理的，新的更高電壓等級的出現時間一般為15?20年。目前，國際上已經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)電壓等級的提升經歷了一個怎樣的過程？  
      陳維江：1949年以前，我國電力工業發展緩慢，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，電網實行統一規劃，逐漸形成了經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；1954年，建成豐滿—李石寨220千伏輸電線路，隨后繼續建設遼寧電廠—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220千伏骨干網架；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330千伏骨干網架；1981年建成500千伏平頂山—武昌輸電線路，全長595公里，隨后經過20多年的建設，逐漸形成全國500千伏區域主網架。1989年建成±500千伏葛洲壩—上海高壓直流輸電線路，實現了華中—華東兩大電網的直流聯網。2005年9月，建成了750千伏官廳—蘭州東輸電線路，全長140公里，西北地區將在330千伏基礎上發展更高一級電網。　　

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

      記者：國際上幾個發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，國際上一些發達國家進入經濟快速發展時期，用電負荷也相應保持快速增長，美國、蘇聯、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，電網發展速度也相應放慢，導致原定的特高壓發展計劃被停止或推遲。蘇聯因為國家解體、經濟發展遲緩，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，發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，可開發水電資源近四分之三分布在西部的四川、云南、西藏三省區。華北、華東、廣東和華中地區經濟發達，用電負荷約占全國的三分之二，發電能源資源卻嚴重不足。這種發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域大規模流動、西電東送、水火互濟的必然性。　　

      特高壓電抗器(變壓器)技術是一項資源節約型、環境友好型的技術，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、節約線路走廊、降低損耗、節省工程投資、提高系統穩定性、解決超高壓電網的短路電流超標問題等優點。發展特高壓輸電技術，市場在中國，創新在中國。　　

      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過20多年的研究后將進入工業化試驗階段。　　

      建設特高壓試驗示范工程，是積極穩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，積累工程應用經驗；對不同類型的特高壓輸變電設備，按照將來系統運行中可能出現的工況進行全面考核；堅持“以我為主，自主創新”的基本原則，全面提高關鍵設備國產化能力，促進我國電工設備制造業的發展，實現重大裝備制造水平的突破創新；試驗工程的成功運行將為電網的可持續發展打下良好基礎；試驗工程的進一步商業化運行，將發揮綜合投資效益，是科學技術轉化為生產力的具體體現。