提高500kV电网输送能力的研究

提高500kV电网输送能力的研究

徐闯1尹涛2

（1.国网伊犁供电公司新疆伊犁835000；2.国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830018）

摘要：国家电网公司积极应对当前的供电紧张形势，把建设特电网和对现有电网实施技术改造和升级作为推动中国电网技术装备进步的两个轮子，相互协调、同时推进，促进电力工业可持续发展。目前急需通过技术改造和升级，增加现有电网的输电能力，加大跨省、跨区送电力度，提高电网运行效率，实现更大范围地资源优化配置，以满足日益增长的国民经济发展和人民生活用电需要。因此，提高电网输送能力工作刻不容缓、势在必行。

关键词：500kV电网输送运行；常见故障；检修方法

1国家电网公司500kV电网的现状

自1981年我国第一条500kV平武输变电工程投入运行以来，经过24年的发展，500kV电网已经覆盖了全国除西北、西藏和海南以外的全部省份。目前国家电网公司已投产的500kV线路总长度3.8×104km，形成了东北、华北、华中、华东等4个以500kV为骨干网架的区域电网；并且实现了东北—华北—华中的交流联网，是世界上规模最大的500kV交流电力系统之一。500kV电网是随着长距离、大容量输电而出现和逐步形成的。我国地域广阔，一次能源主要集中在中西部地区，电力消费主要集中在东南部沿海和中部地区。输电距离长、供电范围大是我国500kV电网发展过程中的主要特点。在500kV电网建设发展初期，500kV电网输送的建设大多是将远方坑口、路口火电厂和大型水电站的电力输送到位于大中城市和沿海地区的负荷中心，由于500kV电网还未形成较为坚强的网状结构，长距离链形结构使得我国500kV长距离输电线的输送能力主要取决于线路的稳定极限，80年代每回500kV交流线路的输送能力为600~800MW。近年来随着电网建设的发展，区域电网结构的加强，使500kV交流线路的平均输送能力提高到目前的800~1000MW左右。

2500kV电网输送运行中常见故障分析

结合当前电网输送运行维护的现状来看，多存在着工作效率较差，工作人员数量及设备数量无法满足要求的问题，难以根据现场的实际情况予以诊断，进而严重影响到故障检修工作的质量。

2.1由于雷击所形成的故障

500kV的电网输送的线路较长，且其架线较高，均设置为野外架设，比较易于受到气候环境的影响。若在雷雨天气下，500kV电网输送则会因为接触到雷电所释放的电流，进而感应到雷击，即便雷电未直接接触电网输送，在电网输送或者设备周围放电，也会在绝缘子周围形成过电压，进而致使输电线路缘子被击，致使跳闸问题的发生。

500kV电网输送所形成的故障，雷击的发生率相对较高，也是比较常见的故障类型。尤其是在地形比较复杂的地区，其发生率更高。在输电线路受到雷击的情况下，维修难度相对较大。针对于上述情况，需要对500kV电网输送实施有效的雷击防护，保证电网输送运行的稳定性。

2.2由于污闪而形成的故障

500kV电网输送运行期间，会因为工作压力的影响，致使大面积停电故障的发生。线路污闪故障的发生，其主要原因在于电网输送设计上存在着一定的故障，尤其是500kV输电线路设计中如果缺乏对环境的前期调查，设计的综合比对，则会致使问题的发生。

500kV输电路若发生污闪故障，则会致使其供应难以有效开展，甚至会造成跳闸问题的发生。在实际的设计及管理过程中，需要科学予以预防。500kV电网输送的污闪故障是因为电网输送的绝缘子被污染，且未能够及时清除所发生。但是致使污闪故障的发生，其原因也包含电网输送的材料质量存在问题等，也会影响着线路的绝缘性效果。为了避免500kV电网输送污闪故障的发生，则需要定期对电网输送的绝缘子实施表面除尘工作，尤其是在风雨过后，更需要对其表面存在的灰尘、附着物等予以清除，避免影响绝缘子的工作能力，保证电网输送运行的稳定性。

2.3由于风偏放电而形成的故障

500kV电网输送运行期间，风偏放电故障也相对比较常见，主要是因为受到大风影响所形成。比如电网输送随着风摇动，致使短路、跳闸等故障的发生。针对于500kV电网输送来讲，因为风偏放电而造成跳闸较为危险，会严重影响电网输送的运行状态。当前我国沿海地区、高原地区的风偏放电故障发生率便点对较高，在风力作用的影响下，500kV电网输送比较易于因为风偏放电事故而形成电网输送跳闸问题。风偏放电故障可能是因为强风所造成，也可能由于暴风雨天气中，空气间隙放电所形成。电网输送在大风的影响下，发生偏移问题，致使空间间隙小而发生空间磁场增强的问题，进而出现放电故障。

3提高电网输送能力的主要技术改造方向

依托近期的电网建设和改造项目，国家电网公司提出了五方面的技术改造方向和20项具体措施：

⑴控制技术提高输送能力在部分输送线路加装安全稳定控制装置，采用PSS等控制措施，增加系统阻尼，提高系统动态稳定水平和电网的输电能力。主要措施是：在黑龙江东部地区、吉林送辽宁等线路加装安全稳定控制装置；完成华北、华中、东北电网49台发电机组稳定控制器的加装工作。

⑵输电技术提高输送能力在华北电网和川渝电网中安装电网输送串联补偿、可控并联补偿等灵活交流输电设备，提高电网输电能力。⑶加强管理提高输送能力优化电网调度方式，加强发电厂和电网之间的协调，促进并网发电机组调节控制系统性能全面达标，发挥并网应有的调节作用，综合提高电网输电能力。

⑷设备改造提高输送能力对电网中“卡脖子”输变电设备和回路中“卡脖子”元件实施改造，发挥网络整体能力，避免因二次设备或附属设备造成主设备能力受限；建议采用耐热导线、制定提高送电线路耐受温度的技术规定，提高热稳定水平受限线路的能力；对重要送电断面的老旧开关和继电保护进行改造，缩短故障切除时间。

⑸仿真技术提高输送能力应用负荷建模领域新的研究成果，改进仿真负荷模型；通过电网大扰动试验，采用先进辨识手段进一步精确负荷模型，提高仿真计算精度；对100MW及以上的463台发电机控制系统进行测试和改造，提高电网整体安全运行能力。

4第一次提高电网输送能力工程执行情况

2005年3月4日，国家电网公司在京举行了“提高电网输送能力新闻发布会”，发布了2005、2006年分别提高500kV电网跨区输送能力1400MW的目标。3月14日国家电网公司召开了工作动员会，正式启动包括各级电压电网的全面提高现有电网输送能力工作。经过5个月的艰苦会战，在国家发改委、电监会和有关省市政府的大力支持下，在相关发电企业的积极配合下，经过公司系统广大员工的不懈努力，国家电网公司于7月1日全面实现了2005年提高跨区输送能力的目标。增加的电力及时有效地支持了电网迎峰度夏，为保证电网安全稳定运行和有序供电打下了坚实的基础。

5结语

保证500kV电网输送运行的稳定性，从实际出发，制定科学的故障检修方式。以技术经济分析的方式，对电网输送运行的情况、管理模式等进行分析，及时排除故障，避免电力企业人力资源、维修资源浪费问题的发生，为我国电网输送运行的稳定性及社会经济的持续发展奠定良好基础。

参考文献：

[1]祝永坤，刘博，李祥杰，等.500kV电网输送覆冰闪络故障原因分析及防范措施[J].内蒙古电力技术，2018，36（05）：79-81.

[2]樊兴新.一种500kV电网输送架空地线融冰接地故障定位的方法[J].机电信息，2017（36）：35+37.