特高壓直流輸電基礎(chǔ)知識(shí)

如何進(jìn)行特高壓直流輸電線路導(dǎo)線型式的選擇?

在特高壓直流輸電工程中，線路導(dǎo)線型式的選擇除了要滿足遠(yuǎn)距離安 全傳輸電能外，還必須滿足環(huán)境保護(hù)的要求。其中，線路電磁環(huán)境限值的 要求成為導(dǎo)線選擇的最主要因素。同時(shí)，從經(jīng)濟(jì)上講，線路導(dǎo)線型式的選 擇還直接關(guān)系到工程建設(shè)投資及運(yùn)行成本。因此特高壓直流導(dǎo)線截面和分 裂型式的研究，除了要滿足經(jīng)濟(jì)電流密度和長(zhǎng)期允許載流量的要求外，還 要在綜合考慮電磁環(huán)境限值以及建設(shè)投資、運(yùn)行損耗的情況下，通過對(duì)不 同結(jié)構(gòu)方式、不同海拔高度下導(dǎo)線表面場(chǎng)強(qiáng)和起暈電壓的計(jì)算研究，以及 對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度、離子流密度、可聽噪聲和無線電干擾進(jìn)行分析，從而確定最 終的導(dǎo)線分裂型式和子導(dǎo)線截面。對(duì)于±800 千伏特高壓直流工程，為了 滿足環(huán)境影響限值要求，尤其是可聽噪聲的要求，應(yīng)采用 6×720 平方毫 米及以上的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)。

直流輸電線路的絕緣子片數(shù)是如何確定的?

由于直流線路的靜電吸附作用，直流線路的污穢水平要比同樣條件下 的交流線路的高，所需的絕緣子片數(shù)也比交流的多，其絕緣水平主要決定 于絕緣子串的污穢放電特性。因此，目前在選擇絕緣子片數(shù)時(shí)主要有兩種 方法：1.按照絕緣子人工污穢試驗(yàn)采用絕緣子污耐受法，測(cè)量不同鹽密下 絕緣子的污閃電壓，從而確定絕緣子的片數(shù)。2. 按照運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)采用爬電 比距法，一般地區(qū)直流線路的爬電比距為交流線路的兩倍。兩種方法中，前者直觀，但需要大量的試驗(yàn)和檢測(cè)數(shù)據(jù)，且試驗(yàn)檢測(cè)的結(jié)果分散性大。 后者簡(jiǎn)便易行，但精確性較差。實(shí)際運(yùn)用中，通常將兩者結(jié)合進(jìn)行。

直流輸電線路的絕緣配合設(shè)計(jì)要解決哪些問題?

直流輸電線路的絕緣配合設(shè)計(jì)就是要解決線路桿塔和檔距中央各種可 能的間隙放電，包括導(dǎo)線對(duì)桿塔、導(dǎo)線對(duì)避雷線、導(dǎo)線對(duì)地、以及不同極 導(dǎo)線之間的絕緣選擇和相互配合，其具體內(nèi)容是：針對(duì)不同工程和大氣條 件等選擇絕緣子型式和確定絕緣子串片數(shù)、確定塔頭空氣間隙、極導(dǎo)線間 距等，以滿足直流輸電線路合理的絕緣水平。

什么是直流的靜電吸塵效應(yīng) ?

在直流電壓下，空氣中的帶電微粒會(huì)受到恒定方向電場(chǎng)力的作用被吸 附到絕緣子表面，這就是直流的“靜電吸塵效應(yīng)”。由于它的作用，在相 同環(huán)境條件下，直流絕緣子表面積污量可比交流電壓下的大一倍以上。隨 著污穢量的不斷增加，絕緣水平隨之下降，在一定天氣條件下就容易發(fā)生 絕緣子的污穢閃絡(luò)。因此，由于直流輸電線路的這種技術(shù)特性，與交流輸 電線路相比，其外絕緣特性更趨復(fù)雜。

建設(shè)特高壓直流輸電線路需要研究哪些關(guān)鍵技術(shù)問題?

直流架空線路與交流架空線路相比，在機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算方面， 并沒有顯著差別。但在電氣方面，則具有許多不同的特點(diǎn)，需要進(jìn)行專門 研究。對(duì)于特高壓直流輸電線路的建設(shè)，尤其需要重視以下三個(gè)方面的研 究：

1. 電暈效應(yīng)。直流輸電線路在正常運(yùn)行情況下允許導(dǎo)線發(fā)生一定程 度的電暈放電，由此將會(huì)產(chǎn)生電暈損失、電場(chǎng)效應(yīng)、無線電干擾和可聽噪 聲等，導(dǎo)致直流輸電的運(yùn)行損耗和環(huán)境影響。特高壓工程由于電壓高，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，其電暈效應(yīng)可能會(huì)比超高壓工程的更大。通過對(duì)特高壓直流 電暈特性的研究，合理選擇導(dǎo)線型式和絕緣子串、金具組裝型式，降低電 暈效應(yīng)，減少運(yùn)行損耗和對(duì)環(huán)境的影響。

2. 絕緣配合。直流輸電工程的絕緣配合對(duì)工程的投資和運(yùn)行水平有 極大影響。由于直流輸電的“靜電吸塵效應(yīng)”，絕緣子的積污和污閃特性 與交流的有很大不同，由此引起的污穢放電比交流的更為嚴(yán)重，合理選擇 直流線路的絕緣配合對(duì)于提高運(yùn)行水平非常重要。由于特高壓直流輸電在 世界上尚屬首例，國內(nèi)外現(xiàn)有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和研究成果十分有限，因此有必 要對(duì)特高壓直流輸電的絕緣配合問題進(jìn)行深入的研究。

3. 電磁環(huán)境影響。采用特高壓直流輸電，對(duì)于實(shí)現(xiàn)更大范圍的資源 優(yōu)化配置，提高輸電走廊的利用率和保護(hù)環(huán)境，無疑具有十分重要的意 義。但與超高壓工程相比，特高壓直流輸電工程具有電壓高、導(dǎo)線大、鐵 塔高、單回線路走廊寬等特點(diǎn)，其電磁環(huán)境與±500 千伏直流線路的有一 定差別，由此帶來的環(huán)境影響必然受到社會(huì)各界的關(guān)注。同時(shí)，特高壓直 流工程的電磁環(huán)境與導(dǎo)線型式、架線高度等密切相關(guān)。因此，認(rèn)真研究特 高壓直流輸電的電磁環(huán)境影響，對(duì)于工程建設(shè)滿足環(huán)境保護(hù)要求和降低造 價(jià)至關(guān)重要。

直流輸電線路有哪些基本類型?

就其基本結(jié)構(gòu)而言，直流輸電線路可分為架空線路、電纜線路以及架 空——電纜混合線路三種類型。直流架空線路因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、線路造價(jià) 低、走廊利用率高、運(yùn)行損耗小、維護(hù)便利以及滿足大容量、長(zhǎng)距離輸電 要求的特點(diǎn)，在電網(wǎng)建設(shè)中得到越來越多運(yùn)用。因此直流輸電線路通常采 用直流架空線路，只有在架空線線路受到限制的場(chǎng)合才考慮采用電纜線 路。