特高压专题文献综述
特高压交流输电文献综述
特高压交流输电，是指1000kV及以上电压等级的交流输电工程及相关技术。特高压输电技术具有远距离、大容量、低损耗和经济性等特点。目前，对特高压交流输电技术的研究主要集中在线路参数特性和传输能力、稳定性、经济性以及绝缘与过电压、电晕及工频电磁场等方面。与500kv线路对比具有以下特点：
1、输电能力。输电线路的传输能力与输电电压的平方成正比，与线路阻抗成反比。一般来说，1100kV输电线路的输电能力为500kV输电能力的4倍以上，但产生的容性无功也为500kV输电线路的4.4倍及以上。因此，特高压输电线路的输送功率较小时，送、受端系统的电压将升高。为抑制特高压线路的工频过电压，需要在线路两端并联电抗器以补偿线路产生的容性无功。
2、线路参数特性。特高压输电线路单位长度的电抗和电阻一般分别为500kV 输电线路的85%和25%左右，但其单位长度的电纳可为500kV线路的1.2倍。
3、稳定性。特高压输电线路的输电能力很大程度上是由电力系统稳定性决定的。对于中、长距离输电（300km及以上），特高压输电线路的输电能力主要受功角稳定的限制（包括静态稳定、动态稳定和暂态稳定）；对于中、短距离输电（80~300km），则主要受电压稳定性的限制；对于短距离输电（80km以下），主要受热稳定极限的限制。
4、功率损耗。输电线路的功率损耗与输电电流的平方成正比，与线路电阻成正比。在输送相同功率的情况下，1000kV输电线路的线路电流约为500kV输电线路的1/2，其电阻约为500kV线路的25%。因此，1000kV特高压输电线路单位长度的功率损耗约为500kV超高压输电的1/16。
5、经济性。同超高压输电相比，特高压输电方式的输电成本、运行可靠性、功率损耗以及线路走廊宽度方面均优于超高压输电方式。
通过阅读一定量的有关文献，我对特高压交流输电有了初步认识及领悟了特高压线路对我国电网的意义。一下就我所学习内容进行总结：
经过前一阶段的大量研究制式工作，俄罗斯、日本、西欧、美国的许多制造厂已经掌握了特高压设备制造技术，有可能供给产品及转让技术。采用特高压交流输电方式主要是为了满足电网发展大容量、中长距离输电工程的需要，并可
解决输电走廊布置困难、短路容量受限等问题，其适应范围包括：○1沿线有压降供电需要的大容量远距离输电，如前苏联的哈萨克斯坦—欧洲输电工程；○2用电密集、输电走廊布置困难的500kv电网中距离大容量输电，同时改善电网结构，如日本东京电网；○3两大电网间的大容量联网输电干线。
我国发展特高压输电的必要性：○1发展“西电东送”的需要；○2500kv电网送电容量增大及改善电网结构的需要；○3加强全国联网的需要；○4提高电网安全稳定运行水平的需要；○5提高我国电力科技及设备制造水平的需要。
对特高压工频电磁环境的论述：
交流输电线路工作时，导线上的电荷将在空间产生工频电场，导线内的电流将在空间产生工频磁场。电场一般用电场强度描述，磁场通常采用磁场强度或磁通密度描述。工频电场能在人和物体上感应出电压：在强电场中，对地绝缘的人接触接地物体，处于地电位的人接触对地绝缘的物体，可能会有能感觉到的电流流过人体或者出现不愉快的火花放电。工频磁场能在生物体和物体内感应产生电流和电场；磁场也能在靠近输电线路附近的物体上感应出电压，可能引起使人不愉快的电击。输电工程的工频电场和磁场的长期生态影响如何，现在也受到许多人的关注。工频电场和磁场对人体的影响程度取决于电场和磁场强度的大小。特高压输电工程的工作电压比超高压输电工程的高，输送容量大，因此导线上的电荷量和导线内的电流也大。因此，在离导线同样距离和方位的空间，特高压输电工程导线周围的工频电场和磁场一般会比超高压的高。如何控制特高压输电工程的电磁环境，是特高压电网建设和运行需要考虑的主要问题之一。
以下是对我国特高压输电线路的相导线布置和工频电磁环境的论述：
1我国国民经济的持续高速增长对电力的需求量在不断增加，根据国网建设有限公司的规划，近几年内将建设1000KV特高压输电线路，美国、前苏联和意大利等国已20世纪70年代初先后开展了特高压输电工程建设的研究工作，由于各国的国情不同。各国研制开发适用于本国的特高压输电线路的相导线布置及塔型相差较大。特高压输电线路的电磁环境问题主要涉及工频电场和磁场、无线电干扰的限值方面，各国的一致做法是增加相导线分裂根数和减小导线表面场强。
2关于我国交流特高压输电线路相导线布置方式的建议
2.1建议采用相导线倒三角布置的紧凑型线路
以上三种特高压输电线路，按照相导线布置方式来分类，可区别为相导线水平布置、正三角布置和同塔双回线路，他们都是高压和超高压输电线路中经常看到的。中国的特高压输电线路如准备采用其中一种。还需根据我国具体国情重新考虑和设计塔形，塔高和中间距等。根据我国已建的高压和超高压输电线路运行经验和我国的国情，还应考虑采用相导线三角布置的紧凑型输电线路。
2.2采用相导线倒三角布置的的原因
2.2.1可大幅度改善线下及周围的工频电场的磁场环境
（1）国外改善输电线路工频电场和磁场环境影响的做法
美国为防止输电线路线下及附近工频电场对人造成不良影响，对500KV及以上电压等级的超高压输电线路允许电力公司征购线下一定宽度的土地，被征购的走廊内最大工频电场限值一般为10KV/M走廊边缘的工频电场限值各州都有规定，从而使相应的走廊宽度也有较大差别。目前美国还没有正式运行的特高压输电线路，在早期研制阶段，有关于特高压输电线路电磁环境的文献建议特高压输电线路走廊边缘工频电场限值为4KV/M。
前苏联由于土地国有不存在征购线路走廊问题，考虑到超高压和特高压输电线路输送距离长，为减少线路建设费用，线下此案长取值较高，最大电场限值为15KV/M。为防止电场对人造成不良环境影响，在线路经过无人居住但人类活动可以到达的地区将线下的一定宽度范围划定为防护区，防护区内不允许有永久和临时性住房，防护区边缘设有警示牌要求人们不同要在防护区内长间逗留。对于交流1150KV线路，限制人员进入防护区边缘电场限值为1KV/M，总宽度为160m。（2）中国紧凑型输电线路的线下工频电场和磁场
我国规定500KV输电线路的线下工频电场限值为：跨越农田时取10KV/M跨越公路时取7KV/M今后将建的1000KV输电线路下工频电场仍应维持上述限值不变。目前500KV常规单回和同塔双回路输电线路通过适当抬高相导线对地距离满足上述限值。为在不增加导线对地距离的前提下改善线路附近民房和线下输电线农田的工频磁场环境，20世纪80年代中期中国电力科学研究院曾提出常规500KV 线路采用相导线倒三角布置的方案，由于条件所限未达成。
在研发我国紧凑型输电线路时采用相导线倒三角布置，与国外相比除可提高自然功率及减小线路走廊以外，还可大幅改善线下工频电场和磁场环境。这种紧凑型
输电线路已通过220KV，330KV和500KV运行考验，目前已在500KV常规和紧凑型输电线路的线下工频电场和工频磁场分布情况。紧凑型输电线路导线对地最小距离（10.5KM）小于常规线路（11M），而最大工频电场反而小于常规线路。大于4KV/M和2KV/M的工频范围，常规线路为52m和64m，紧凑型线路的仅为16m和32m。采用紧凑型线路可显著减小线下高场强区的范围和最大电场。在通过相同电流，紧凑型线路的最大工频磁场还不到常规线路的一半，同时还大大减小了高工频磁场的范围。
中国人多耕地有限，不能像美国那样限制农民在线下活动、目前的做法是只征购杆塔塔基所需土地，输电线下仍可自由种地，这一情况与日笨有些相似。
2.2.2可进一步提高线路的自然功率和压缩线路走廊。
由于我国人口多。用于农业的耕地有限，能源点和负荷中心间的距离又长，电力输送不可避免地要经过农业区。因此目前的输电线路建设特别强调减小建设用地，尽可能压缩线路走廊宽度和提高单位走廊宽度输送容量，在建设特高压输电线路也用遵循这一原则。最然建设特高压输电线路与建设相同输送相同容量的500KV线路相比，已大大减少了走廊宽度，如果特高压输电线路不是紧凑型，减少走廊宽度和提高单位走廊宽度输送容量的幅度将会更大。特别是中国的紧凑型输电线路是在认真总结西方压缩相间距离紧凑型线路的基础上，学习和吸收了前苏联提出的改变分裂导线结构也可提高线路自然功率的某些思路，采取可压缩相间距离和增加分裂导线根数同时并举的方法，进一步提高了线路的自然功率，还解决了压相间距离后导线表面场强增加的问题。以500KV昌平——房山紧凑型输电线路为例，在无线干扰和可听噪声水平与常规线路大体相同。相导线最小对地距离略小于常规线路的前提下，其自然功率常规线路提高了34%，输电走廊较常规线路减小了17.9米。我国特高压输电线路如采用紧凑型线路，在提高线路自然功率、单位走廊宽度输送容量和减小线路走廊方面将大大优于500KV紧凑型线路。
2.3紧凑型输电线路的克劳性问题
已于我国110KV、330K和550KV线路中的相导线倒三角布置的紧凑型输电线路，在理论上合多年运行经验都可证明，这种相导线布置方式确实能搞大幅度提高自然功率、大幅减小线路走廊看度和大幅改善线下及周围的工频电场的工频磁场环
境。主要问题是杆塔设计和相导线悬挂方式如何在不同电压等级下安全可靠地实现这种到导线布置方式。从220KV、330KV、550KV紧凑型输电线路相导线的悬挂和设计杆塔设计情况来看，导线布置都是一次成功并长期以来运行了5年多、500KV紧凑型线路目前已在全国推广。此外三峡——华东的500KV线路中政平——宜兴段已建成搬运了同塔双回相导线倒三角布置的紧凑型线路。基于这种情况，特高压输电线路采用倒三角布置紧凑型线路在相导线悬挂的杆塔设计方面应该没有无法克服的困难。
3几种特高压输电线路下工频电场和工频磁场分布的比较
特高压输电线路要解决的电磁环境问题主要包括工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声几方面。其中无线电干扰和可听噪声可通过分裂导线根数、改进分裂导线结构及减小导线表面电场来实现，在这方面各国的做法基本相同，在消化吸收并适当补充国外研究成果后可直接用于我国。但在解决输电线路工频电场和工频磁场对环境影响方面，各国的做法还是相差很大，除技术措施以外还与国情及政府的行为等因素有关，需我国的具体国情确定解决方案。
选取紧凑型输电线路计算时，我国取1000KV，电磁环境计算电压一般高出而定电压5%；计算时电流取4000A。我国500KV线路的相导线为4xLG-300时导线表面场强为18.02~17.02KV/CM，相导线为4xLG-400时为导线表面最大场强为15.2~15.63KV/M。常规特高压输电线路和每相10分裂紧凑型输电线路的表面最大场强相当于500KV线路的中等水平，紧凑型线路采用12分裂导线后其表面最大场强将比500KV
4总结
4.1我国的1000KV特高压输电线路如采用倒三角布置方式的紧凑型线路，既能有效的提高线路自然功率和大幅减小走廊宽度，还能显著的改善线下工频电磁环境。在对地距离相同的条件下，霞霞高于4KV/M和2KV/M场强的宽度仅为导线水平布置线路的1/2，最大电场也有较显著降低，输送相同电流时线下最大工频磁场仅为相导线水平布置线路的42%，与相导线正三角布置相比，最大电场以及高电场的范围都偶有明显的饿减小。
4.2对于相导线水平布置，正三角布置和同塔双回路常规特高压线路，相导线取8分裂；对于相导线倒三角布置的紧凑型特高压输电线路，相导线取10分裂。
这四种特高压线路的导线表面最大场强比已有的500KV线路中采用4xLG-300线路时的低，比采用4XLG-400导线时的高。
4.3在决定我国1000KV输电线路的和相导线布置方式时，在确保安全的前提下，应将节省线路走廊、改善线路电磁环境和提高线路输送功率放在重要位置，同时考虑由此引发的技术难点的解决可能性和把握性，还应顾及节省线路造假等方面。
完
编写学生：
参考文献：
《特高压电网》，刘振亚主编
《电网技术》期刊，第29卷第8期、第31卷第22期、第29卷第3期
《500kv输电线路下空间场强》，邵方殷
所用资料库：
谷歌学术搜索
万方数据库