（清华大学电机系，北京 海淀 100084 ）
摘要：面临电力系统的发展需要，压力检测装置
十九世纪七十年代初我国开始论证比220kV更高一级的电压等级。本文首先说明了电压等级配置的原则和标准，在此基础上提出500kV电压等级的选定问题，并对首批500kV电器设备造型、绝缘配合原则及参数确定进行了介绍。本文重点介绍了我国第一条500kV输电线路平武线，并详细介绍了之后500kV交流电网的发展过程，最后提出现今500kV交流电网的一些问题和今后的发展趋势。 关键词：500kV 电压等级 平武线 发展历程
引言
建国以后，特别是改革开放以后，我国经济快速发展，对电力的需求也急剧增加，电网的建设和发展呈现出了惊人的速度。1952年110kV京官线建成，1954年丰满到李石寨的220KV线
路建成，逐步形成东北电网220KV骨干网架；1972年建成甘肃刘家峡至陕西关中的330KV输电线路，以后逐步形成西北电网330KV骨干网架；1981年河南平顶山至湖北武昌的500KV输变电工程投运，逐渐形成了华中电网500KV骨干网架；2008年底，具有完全自主知识产权的1000KV晋东南—南阳—荆门的特高压输电线路建成。
虽然750kV和1000kV这些更高电压等级的电网已经建成投产，但将来的一段时间，500kV交流电网仍将是整个电网的重要组成部分。研究500kV交流电网的发展，有助于更好地解决现今500kV电网所面临的问题，并对特高压输电有一定的借鉴作用。
1.我国500kV电压等级的选择
在220kV电压等级的基础上，我国选择了500kV电压等级。首先，高一级电压的选择是电网发展到一定阶段后必然面临的问题；其次，电压等级的配置有一定的原则和标准；考虑我国电源的规划布局、发展速度、电力输送距离、电压等级间相差倍数、国外电压等级发展经验、设备研制、运行经验及国内制造的可能性等因素，最后确定了500kV电压等级。 1.1． 高一级电压的选择是电网发展到一定阶段后必然面临的问题
输电网的发展与电源及负荷的发展水平以及电网的地理空间规模有密切关系。输电网发展的三大重要标记是：输电距离越来越长，输电容量越来越大，输电电压等级越来越高。高电压具有以下优点：可提高远距离输电能力，有利于资源优化配置；可提高电网稳定水平，保证电网安全稳定运行；可降低线损，提高经济运行水平；线路潮流允许变幅大，提高了运行的灵活性；有利于区域电网的互联，充分发挥互联大电网的优势；在相同输送功率下，可减少输电线路回数，节省线路走廊等。 从世界各国及我国电网发展史中不难看到，每隔二、三十年左右，输电主网的电压等级就要上升一个台阶。
1.2. 电压等级配置的原则和标准
虽然高电压具有很多的优黄金木枣点，但并不是越高越好，而要受到很多因素的制约，如电气设备技术发展水平，高压线路巨大的占地面积，还要考虑我国现有电网的影响等。
电压等级合理配置的原则和标准为：有利于降低电网整体投资；移动pc有利于降低损耗；有利于节约站址和通道资源；有利于提升供电能力和供电可靠性；有利于运行维护；有利于供电适应性以适应不同负荷情况的需求。纵观国内外电网电压等级分析研究，电压等级序列配置主要遵循“几何均值”规律和“舍二求三”原则。
1.2.1“几何均值”规律油砂
电网运行综合费用最小时的电压称为经济电压。最佳电压等级序列中的各电压等级间应互为 “几何均值”，只有这样，电压等级序列中每个电压才都是经济电压。例如。
1.2.2“舍二求三”规律
在保持相同有功损失率和功率因数条件下，线路的合理输送距离与电压等级成正比。线路的传输能力在保持相同有功损失率和功率因数下，与电压的平方成正比，与线路长度成反比。
电网实际运行中，如果电压等级相差太大，必然造成变电设备生产、运行困难和低压送出困难，导致出线回路数多且低压送电距离过长，损耗增大，或者造成供电范围不能联合。反之，若级差太小，则变电层次太多，造成不必要的重复变电，增加投资和运行费用，同时也会造成供电范围重叠，不能充分发挥各电压等级的作用。故在电压等级序列选择中，应服从“舍二求三”原则，即在选择的电压等级序列中，各相邻电压等级间的倍数应力求接近或超过“终端准入系统3琴谱架”，同时又要舍弃倍数接近或小于“2”的两级中的某一级。
1.3. 我国500KV电压等级的选定
我国500kV输变电设备的研制是电力系统发展的需要。进入70年代以来，东北、华北、华东、华中等几大电网的装机容量均达到4000MW左右。为适应电力系统的发展，我国300MW大型发电机组已开始研制，百万千瓦以上的大型火电厂、水电厂都相继计划建设。这样，220kV电压等级的网架结构在几大电网中已不适应电网需要。
1971年电力、电工制造部门共同组织对220kV以上电压等级的论证。根据我国电源的规划布局、发展速度、电力输送距离、电压等级间相差倍数、国外电压等级发展经验、设备研制、运行经验及国内制造的可能性，1975年国家正式批准在东北、华北、华东、华中、西南、华南等几大电网建设500kV电压等级。当时预计这个电压等级从我国第一条500kV线路运行开始能适应30~40年。500kV线路运行多年来的实践，证明我国采用500kV这个电压等级是完全正确的。
1.4. 首批500kV电器设备造型、绝缘配合原则及参数确定
1.4.1设备选型
高压断路器的选型：当时，国内应用的断路器在220kV电力网中有少油型及空气型断路器两种，在当时的制造水平条件下对首批50OkV设备采用了国产空气型断路器。高压并联电抗器的造型：基于330kV并联电抗器的设计、制造、运行的经脸，并考虑500kV超高压线路的传送距离、补偿度的要求，初步确定单相型容量为50MVA的原则要求。避雷器的选型：磁吹避雷器保护性能优，从制造经验和运行经验都是比较丰富的，因此在500kV电力系统中选取磁吹型避雷器。电压互感器的选型：与电磁式电压互感器相比，电容式电压互感器的优点是在满足电工计量、继电保护哲态性能的要求下，体积小、重量轻、可靠性有了提高，并在超高压变电站内与通讯用的耦合电容器合二为一，不仅扩大了功能，也节省了投资，因此，在500kV系统中也选取了电容式电压互感器。电流互感器的选型：在500kV系统中出于动稳定电流大和饱和问题，选用了铁芯带气隙内部介质为油砂混合的充砂式电流互感器，因技术问题，又改为充油式电磁电流互感器。继电保护的选型：500kV继电保护在330kV输变电运行经验的基础上，确定采用正流型和晶体管型继电保护。
1.4.2绝缘配合原则和绝缘水平的确定
结合我国电器设备制造水平及电网发展特点，对我国首批500kV电器设备确定了以下绝缘配合原则。
电力系统最高运行电压的确定：它是指最高运行线电压，根据我国电网结构的特点选用550kV。工频暂态过电压的确定：母线侧选用1.3倍最高运行相电压，线路侧选用1.5倍最高运行相电压。操作过电压对断路器的要求：在各种运行操作和故障情况下，不超过最高运行相电压2.3倍，断路器并联电阻为分合闸共用，阻抗为1000~1200Ω，确定以断路器限制操作过电压为设备绝缘的主保护，避雷器保护作为设备保护原则，确定500kV电器设备基准绝缘水平(对变压器)，雷电全波冲击试验电压为1550kV，操作全波试验电压1240kV，截波1675kV。
2．第一条500KV交流输电线路
2.1.我国第一条500kV交流输电线路的基本情况
我国首条500KV交流超高压输电线路是平顶山—双河—武昌凤凰山的500kV输电线工程，是为了增强华中电网的输电能力，满足武钢1.7米轧钢机正常生产的用电要求，配合葛洲坝和姚孟电厂新机组投产电能外送及便于鄂、豫两省内的水电、火电相互调节，于1979年11月5日全面开工，1981年12月22日投入运行。该线路设计最大输电功率120万千瓦，北起河南省平顶山市姚孟电厂500kV变电站，南至武昌凤凰山500kV变电站，途经17个县（市），
全长594.88公里（河南段200.6公里，湖北段394.28公里）。
该线路使用了3种规格的导线，其一般线路使用LGJQ-300×4型导线；沙河、白河等一般大跨越使用LGJJ-300×4型导线；长江和汉水跨越使用LHGJJ-440×3型导线。该线路在平地及耕地采用拉门塔，在山地和丘陵采用拉V塔和酒杯塔，直线转角使用专门设计的ZBJ型塔，长江、汉水大跨越使用双回路塔（塔身为“烟囱式”，即环形断面变坡度锥体钢筋混凝土结构，头部为钢管桁架结构），其余大跨越使用酒杯塔。全线共立铁塔1507基（河南段485基，湖北段1022基）。其中武汉长江金口和汉水钟祥中山口两个大跨越塔高分别为133.5米和120.5米，跨距分别为2137米和2179米。多数拉门塔采用现浇阶梯式基础；拉V塔采用预制薄壳基础；大转角耐张塔、终端及唐白河等大跨越耐张塔4脚基础加用混凝土连梁构成整体；淤泥采用灌装柱。该线路操作过电压水平按2.5倍相电压设计。在姚双段（姚孟发电厂至双河变电站）两侧和双凤段的双河侧都装设并联电抗器，其中性点经小电抗接地，以降低潜供电流值。污秽地区采用28片XP-21型瓷绝缘子串；大跨越塔采用6串组合30片P-21型瓷绝缘子串。施工采用张力架线工艺。线路造价20.5万元/km。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议