特高压输电线路（特高压输电）

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• 1、特高压输电技术原理
• 2、特高压输电的优点
• 3、什么是特高压交流输电
• 4、特高压输电是怎么回事？有那些好处呢？
• 5、特高压输电为什么用什么铜芯电缆

特高压输电技术原理

特高压技术是指交流1000千伏及以上和直流±800千伏以上电压等级的输电工程及相关技术，其包括两个内涵，一是交流特高压，二是直流特高压。目前根据我国电网的情况，高压、超高压、特高压的划分是：高压电网指110kV和220kV电网；超高压电网指的是330kV，500kV和750kV电网；而特高压输电是指1000 kV交流电压和±800kV直流电压输电工程和技术。

高压输电是通过发电厂用变压器将发电机输出的电压升压后传输的一种方式。在相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远距离输电的材料成本。根据这个原理衍生而来的特高压电网则是以1000kV输电网为骨干网架，利用超高压输电网和高压输电网以及特高压直流输电、高压直流输电和配电网构成的分层、分区、结构清晰的现代化大电网。特高压输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。1000千伏交流特高压输电线路输送电能的能力（技术上叫输送容量）是500千伏超高压输电线路的5倍。500千伏超高压输电线路的经济输送距离一般为600～800千米，而1000千伏特高压输电线路因为电压提高了，线路损耗减少了，它的经济输送距离能达到1000～1500千米甚至更长。

建设特高压电网有很多社会效益。我国内地76%的煤炭资源在北部和西北部，80%的水能资源在西南部，而70%以上的能源需求在中东部，普通电网的传输距离只有500千米左右，无法满足传输要求，而现在的特高压电网能把中国电网连接起来，使不同地点的不同发电厂能互相支援和补充。

特高压输电的优点

（1）可以满足大规模、远距离、高效率电力输送要求。我国能源资源与负荷中心逆向分布的特征明显，能源资源大部分中在西部、北部地区，负荷中心集中在中东部、东南部地区，大型能源基地与负荷中心的距离可达1000~3000km，因此，要保障大型能源基地的集约开发和电力可靠送出，需要大力发展具有输送容量大、距离远、效率高等特点的特高压输电技术。

（2）有利于改善环境质量。采用特高压输电，可以推动清洁能源的集约化开发和高效利用，将我国西南地区的水电、西北和北部地区的风电、太阳能发电等清洁电能大规模、远距离输送至东中部、东南部负荷中心，实现“电从远方来、来的是清洁电”，减少化石能源消耗及污染物排放，具有显著的环境效益。

（3）有利于提高电网运行的安全性。采用“强交强直”的特高压交直流混合电网输电，可以大大降低直流系统故障情况下500kV电网潮流转移能力不足、无功电压支撑弱等问题，降低电网大面积停电风险，并可为下一级电网逐步分层分区运行创造条件，解决短路电流超限等限制电网发展的问题，提高电网运行的灵活性和可靠性。

（4）有利于提高社会综合效益。相对于高压、超高压输电，采用特高压输电能够大量节省输电走廊，显著提高单位走廊宽度的输送内容，节约宝贵的土地资源，提高土地资源的整体利用效率。

什么是特高压交流输电

特高压交流输电是指1000千伏及以上的交流输电，具有输电容量大、距离远、损耗低、占地少等突出优势。电力系统和输电规模的扩大，世界高新技术的发展，推动了特高压输电技术的研究。从上世纪60年代开始，前苏联、美 国、日本和意大利等国，先后进行基础性研究、实用技术研究和设备研制，已取得了突破性的研究成果，制造出成套的特高压输电设备。前苏联已建成额定电压1150kV(最高运行电压l200kV)的交流输电线路1900多公里并有900公里已经按设计电压运行;日本已建成额定电压l0OOkV(最高运行电压llOOkV)的同杆双回输电线路426公里。百万伏级交流线路单回的输送容量超过5000MW，且具有明显的经济效益和可靠性，作为中、远距离输电的基干线路，将在电网的建设和发展中起重要的作用。

按自然传输功率计算，1条特高压线路的传输功率相当于4~5条500kV超高压线路的传输功率(约4000~5000MVA)，这将节约宝贵的输电走廊和大大提升中国电力工业可持续发展的能力。

技术的角度看，采用特高压输电技术是实现提高电网输电能力的主要手段之一，还能够取得减少占用输电走廊、改善电网结构等方面的优势;从经济方面的角度看，根据目前的研究成果，输送10GW水电条件下，与其它输电方式相比，特高压交流输电有竞争力的输电范围能够达到1000~1500公里。如果输送距离较短、输送容量较大，特高压交流的竞争优势更为明显

特高压输电是怎么回事？有那些好处呢？

关于为什么要使用高压输电，学了初三物理就知道了，原因如下：

在输电的功率相同的情况下，高压输电的电流较小，而低压输电电流较大，因为功率

P

=

UI，P

一定，则

U

升高，I

就降低；U

降低，I

就升高。同时输电过程中，电流通过导线，而导线必然有电阻，于是就在电线上产生一定的压降，该压降的大小

U'

=

IR，R

为传输导线的电阻，I

即为上边提到的输电电流

I。由于这部分压降以及电线的电阻，就有一部分功率

P'

=

U'I

=

I²R

消耗在传输导线上，而导线本身也是电阻，所以这一部分功率转变成了热量散发到空气中，也就是说这一部分功率损失在导线上。由于导线的电阻

R

为一定值，输电电流

I

减小的话，则导线上损失的功率

P'

也会降低。

在传输功率相同的情况下，为了减小在传输过程中损失的功率，提高输电电压，降低输电电流能有效降低在传输过程中的损失，电压越大损失越小。故为了降低传输的损失，采用高压输电。

假如导线的电阻为零，则采用低压输电也不会有功率损失；另一方面虽然导线的电阻虽然不大，但是长距离算下来可不是个小数字。

那么，由以上可见，采用特高压输电一方面就是为了更多的减少在输电过程中的损失。

当然，使用特高压还能降低导线的成本。现举例说明：假如我们用相同的电流

I

输送一定的电功率，特高压输电电压为

100

千伏，则功率为输电电流

I

乘以

100

万伏，而使用较低电压

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。

特高压输电为什么用什么铜芯电缆

强大的电流供应要求高铁输电线能在短时间内实现安全可靠的电流传输。而在众多线缆中，铜电缆可实现这一点。与铝电缆相比，铜电缆的载流量更大，可高效地实现更大功率电流的传输。这也是目前高铁输电线主要选择使用铜电缆的原因之一。

此外，铜电缆还具有优越的抗拉伸、收缩、蠕变及断裂的能力，以及出色的柔韧性、抗腐蚀性、延展性等，可长久满足高铁在各种气候环境下的稳定可靠运行，而这一点是铝电缆远不能及的。

铝导体在长期使用以及被拉伸后，载流量和导电率都会降低，易造成变形而导致连接松动，随后出现氧化、电弧和过热现象，这对于需要绝对安全的高铁来说，是绝对不允许发生的。

特高压输电特点：

使用1000千伏及以上的电压等级输送电能。特高压输电是在超高压输电的基础上发展的，其目的仍是继续提高输电能力，实现大功率的中、远距离输电，以及实现远距离的电力系统互联，建成联合电力系统。

特高压输电具有明显的经济效益。据估计，1条1150千伏输电线路的输电能力可代替5～6条500千伏线路，或3条750千伏线路；可减少铁塔用材三分之一，节约导线二分之一，节省包括变电所在内的电网造价10～15%。

1150千伏特高压线路走廊约仅为同等输送能力的500千伏线路所需走廊的四分之一，这对于人口稠密、土地宝贵或走廊困难的国家和地区会带来重大的经济和社会效益。

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