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華博士科普廳(五) 輸電方式及功能
什么是交流輸電?
答:交流輸電按傳輸頻率可分為工頻交流輸電、低頻交流輸電,我國工頻采用50赫茲,國外部分地區采用60赫茲。按相數可分為三相交流輸電、多相交流輸電。交流輸電技術絕大多數采用三相交流輸電。從三相交流發電機發出的電力,其電壓不高,一般在6.3~20千伏之間,需經升壓變壓器升高為輸電電壓,再由三相輸電線路送至供電區。輸送的電力容量越大、輸電距離越長,則所選用的輸電電壓就越高。電力經輸電線路送至供電區后,經降壓變壓器將輸電電壓降為配電電壓,進入配電網,分配到電力用戶。
什么是直流輸電?
答:直流輸電按照輸電形式可分為兩端(端對端)直流輸電和多端直流輸電。兩端直流輸電系統是只有一個整流站(送端)和一個逆變站(受端)的直流輸電系統,即只有一個送端和一個受端,它與交流系統只有兩個連接端口,是結構最簡單的直流輸電系統。目前采用的直流輸電系統,絕大多數是兩端直流輸電,又稱端對端直流輸電。送端進行整流變換(交流變直流)的地方叫整流站,而受端進行逆變變換(直流變交流)的地方叫逆變站。整流站和逆變站可統稱為換流站。多端直流輸電系統與交流系統有三個或三個以上的連接端口,有三個或三個以上的換流站。
輸電的功能是什么?
答:輸電的主要功能是大容量、遠距離地輸送電能。輸電功能的具體實現方式有:
1、從遠方水電廠輸送大容量電能到電能消費的集中地區。
2、從位于煤炭基地的礦口火力發電廠向遠方負荷中心大容量送電,以避免煤炭長途運輸,提高效率。
3、從核能發電廠向主網輸送大容量電力。
4、從包含火電、水電和新能源發電等多種發電資源的綜合能源基地向負荷中心大容量送電。
5、實現兩個電力系統互聯,以取得顯著的聯網效益。
輸電網通過變電所與配電網連接或與其他輸電網絡連接。輸電網不僅有完成輸電的功能,同時由若干條輸電線組成網絡,也起到保證電力系統安全穩定運行的作用。
什么是輸電電壓分級?
答:輸電電壓可分為高壓輸電電壓(HV),超高壓輸電電壓(EHV)和特高壓輸電電壓(UHV)三個檔次。根據我國的電壓標準,高壓輸電電壓為220千伏,超高壓輸電電壓為330、500千伏和750千伏,特高壓輸電電壓是指±800千伏及以上的直流電和1000千伏及以上交流電。
特高壓的輸電能力如何?
答:在我國,特高壓可大大提升我國電網的輸送能力。數據顯示,一回路特高壓直流線路可以送600萬千瓦電量,相當于現有500千伏直流電網的5~6倍,送電距離也是后者的2~3倍。此外,據測算,輸送同樣功率的電量,采用特高壓線路可以比500千伏高壓線路節省60%的土地資源。
中國的特高壓建設水平怎么樣?
答:中國的特高壓輸電網建設不到10年就具備了世界最高水平,創造了一批世界紀錄。中國的特高壓工程被國際大電網組織譽為“世界電力工業發展史上的重要里程碑”。
中國建成了世界首個商業運行的特高壓交流和特高壓直流輸電工程,截止2021年底,累計建成“13交13直”特高壓工程均長期安全穩定運行,充分證明了技術的可行性、安全性和環境友好性。
2008年,1000千伏晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗示范工程線路工程竣工,特高壓交流工程正式投入168小時試運行,系統運行平穩,設備性能穩定,2009年,特高壓交流工程正式投運。該工程是世界上第一回投入商業化運行的1000千伏特高壓輸電線路,實現華北電網和華中電網的水火調劑、優勢互補。
2010年7月8日向家壩-上?!?00千伏特高壓直流輸電示范工程投入運行,該工程完全由我國自主研發、自主設計和自主建設,是當時世界上電壓等級最高、輸送容量最大、送電距離最遠、技術水平最先進的直流輸電工程。
(清能院奚嘉雯博士修改審核)