发展特高压电抗器(变压器)技术推进科技进步(上)

       发展特高压电抗器(变压器)技术，市场在中国，创新在中国。国网武汉高压研究院（以下简称武高院）被业内人士公认为高电压电抗器(变压器)技术研究的排头兵。建院30多年来，为推动我国电网电压等级的不断提升，在技术储备上做出了重要的贡献。特高压试验示范工程启动在即，我国特高压电抗器(变压器)技术在经过20多年的基础研究后将进入工业化试验阶段，本刊记者就此采访了高电压电抗器(变压器)领域专家、武高院院长陈维江。　　

      记者：从世界上来讲，电网的电压等级都处于一个提升的过程中。作为高电压领域的专家，请您简要评述一下世界电网发展趋势以及电压等级提升的必然性。　　
      陈维江：随着经济的发展，世界各国电网装机容量和覆盖范围逐渐扩大，电抗器(变压器)电压等级由高压向超高压、特高压发展。1908年，美国建成了世界上第一条110千伏输电线路，1923年，又建成世界第一条230千伏线路。1952年，瑞典建成世界上第一条380千伏超高压线路。500千伏电压等级发展较慢，1964年，苏联在400千伏基础上升级完善，建立了500千伏输电系统；同年，美国也建成第一条500千伏线路。　　

      1965年，加拿大建成世界上第一条735千伏超高压线路。1985年，苏联建成世界上第一条1150千伏特高压输电线路。电压每升高一倍，输电线路的自然输送功率将提高4倍以上。世界各国电网发展的实践表明，相邻两个电压等级的级差，在一倍以上是经济合理的，新的更高电压等级的出现时间一般为15?20年。目前，国际上已经形成了两个电压等级系列，分别是220千伏、500千伏、1000千伏和330千伏、750千伏、1500千伏。　　

      记者：我国电抗器(变压器)电压等级的提升经历了一个怎样的过程？  
      陈维江：1949年以前，我国电力工业发展缓慢，输电电压是按照具体工程选定的，电压等级繁多，最高为110千伏。　　

      新中国成立后，电网实行统一规划，逐渐形成了经济合理的电压等级系列。1952年，我国自主建设了110千伏输电线路，随后逐渐形成京津唐110千伏输电网；1954年，建成丰满—李石寨220千伏输电线路，随后继续建设辽宁电厂—李石寨、阜新电厂—青堆子等220千伏线路，迅速形成了东北电网220千伏骨干网架；1972年建成330千伏刘家峡—关中输电线路，全长534公里，并逐渐形成西北电网330千伏骨干网架；1981年建成500千伏平顶山—武昌输电线路，全长595公里，随后经过20多年的建设，逐渐形成全国500千伏区域主网架。1989年建成±500千伏葛洲坝—上海高压直流输电线路，实现了华中—华东两大电网的直流联网。2005年9月，建成了750千伏官厅—兰州东输电线路，全长140公里，西北地区将在330千伏基础上发展更高一级电网。　　

      与世界发达国家相比，我国电网各个电抗器(变压器)电压等级出现的时间多数都滞后20年以上。　　

      记者：国际上几个发达国家在上世纪七八十年代都曾研究或应用过特高压电抗器(变压器)技术，现在这些国家都停止或延迟使用这项技术，您能否解释一下原因？   
      陈维江：上世纪50年代后，国际上一些发达国家进入经济快速发展时期，用电负荷也相应保持快速增长，美国、苏联、日本、意大利、加拿大等国家年均增长率都在6%左右，并一直持续到70年代中期。用电负荷的快速增长带来大容量、远距离输电的需求，这些国家在20世纪60年代末开始进行1000千伏、1500千伏电压等级可行性研究和特高压电抗器(变压器)技术的开发应用研究。　　

      80年代中期以后，这些国家电力负荷增长明显放缓，电网发展速度也相应放慢，导致原定的特高压发展计划被停止或推迟。苏联因为国家解体、经济发展迟缓，建成的特高压线路已降压运行，日本的特高压线路预计推迟至2012年再升压到额定电压运行。由此可见，各国特高压电抗器(变压器)技术应用步伐停滞或放缓都不是技术原因所致。　　

      记者：具体到我国电网，发展特高压输电技术有什么特殊意义？　　
      陈维江：我国地域辽阔，煤炭、水能较丰富，油、气资源贫乏，煤炭保有储量的三分之二分布在北方的山西、陕西、内蒙古三省区，可开发水电资源近四分之三分布在西部的四川、云南、西藏三省区。华北、华东、广东和华中地区经济发达，用电负荷约占全国的三分之二，发电能源资源却严重不足。这种发电能源资源和用电负荷分布极不均衡的国情，决定了我国实施能源跨区域大规模流动、西电东送、水火互济的必然性。　　

      特高压电抗器(变压器)技术是一项资源节约型、环境友好型的技术，采用特高压电抗器(变压器)技术能够解决我国能源资源和生产力分布极不均衡的矛盾。特高压电抗器(变压器)技术具有输送容量大、节约线路走廊、降低损耗、节省工程投资、提高系统稳定性、解决超高压电网的短路电流超标问题等优点。发展特高压输电技术，市场在中国，创新在中国。　　

      记者：请您谈谈开展特高压电抗器(变压器)试验示范工程有什么意义？　　
      陈维江：国家电网公司决策开展特高压电抗器(变压器)技术的研究与应用，本着“科学论证，示范先行，自主创新，扎实推进”的原则，决定建设晋东南—南阳—荆门特高压试验示范工程，标志着我国特高压输电技术经过20多年的研究后将进入工业化试验阶段。　　

      建设特高压试验示范工程，是积极稳妥推进特高压电抗器(变压器)技术应用的关键步骤，可以达到如下目的：对特高压输电系统的各项性能指标进行全面验证，提高技术研究水平，积累工程应用经验；对不同类型的特高压输变电设备，按照将来系统运行中可能出现的工况进行全面考核；坚持“以我为主，自主创新”的基本原则，全面提高关键设备国产化能力，促进我国电工设备制造业的发展，实现重大装备制造水平的突破创新；试验工程的成功运行将为电网的可持续发展打下良好基础；试验工程的进一步商业化运行，将发挥综合投资效益，是科学技术转化为生产力的具体体现。