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    三峽工程與高壓直流輸電
    更新時間:2020-11-15 發布:www.flysailer.com

    文論述了三峽工程中的輸變電工程的概況,出格是直流輸電系統。另外也論述了與電力電子技術相關的“西電東送”、全國電網聯網與直流聯網“背靠背”工程等方面的內容。
    關頭詞:三峽工程高壓直流輸電
    中圖分類號:文獻標識碼:文章編號:



    摘要:本文論述了三峽工程中的輸變電工程的概況,出格是直流輸電系統。另外也論述了與電力電子技術相關的“西電東送”、全國電網聯網與直流聯網“背靠背”工程等方面的內容。

    1概述
    舉世注視的長江三峽工程分為三年夜部門:樞紐工程、移平易近工程和輸變電工程。隨著三峽年夜壩的橫空出生避世、高峽平湖的胡想成真,從2003年起,這個現今世界上最年夜的水電站將發生源源不竭的壯大電能。


    三峽樞紐工程分三期施工,一期工程的標志為年夜江截流。二期工程主要修建三峽年夜壩的泄洪壩段、左岸廠房壩段、永久船閘。


    二期工程以2003年第一批機組發電為完成標志。2001年11月22日,首批機組的安裝正式啟動,首臺機組重達721噸的發機電定子,被兩臺總共可吊1200噸的行車,穩穩地吊放到直徑20多米的機坑內。首批機組裝4臺70萬千瓦水輪發機電。


    三期工程要對二期已筑起的年夜壩和右岸之間的導流明渠截流,建右岸廠房壩段。


    三峽輸變電工程也隨之成為三峽工程的重頭戲。26臺70萬千瓦的水輪發機電組,1820萬千瓦的總裝機容量,到2010年全數機組建成投產后,三峽電站的年均發電量將達847億千瓦時。其中900萬千瓦將經由過程直流方式輸送出往。


    三峽工程按1993年價格水平計較的靜態總投資為900.9億元,斟酌物價、利息等變因,那時測算到2009年的動態總投資為2039億元。這些年宏觀經濟形勢一直較好,物價指數下降,今朝樞紐工程控制在概算內,還略有結余。據展望,到2010年工程全數完工時,三峽工程的動態總投資可看控制在1800億元之內。
    2三峽工程中的輸變電工程


    由滔滔長江之水轉換而成的如斯充沛的電能,若何自高山峽谷之中被瞬間傳遞到千里之外的負荷中心?總投資275億元的三峽輸變電工程將擔此重任。


    依照設計方案,三峽電站分為左岸和右岸電站,左、右岸電站又各分為兩個電廠。其中,左一電廠裝機8臺,出線5回;左二電廠裝機6臺,出線3回;右1、右二電廠裝機均為6臺,出線劃分為4回和3回。這15回出線將劃分把26臺機組發出的電能送至座落在湖北境內的一批500千伏變電站和換流站,再向全國輻射。


    憑據國務院往年末核準的三峽工程分電方案,三峽電站供電區域為湖北、河南、湖南、江西、上海、江蘇、浙江、安徽、廣東等八省一市。由于華中、川渝地域電力供求關系的變化,國務院決議三峽電站不向川渝送電。是以,三峽電力外送將形成三年夜主要通道:


    中通道:在華中四省建500千伏交流輸電線路4970千米,鄂豫間兩回,鄂湘間兩回,鄂贛間一回,變電容量1350萬千伏安(其中湖北境內的500千伏線路2630千米,變電容量525萬千伏安);設計輸電能力900萬千瓦。
    東通道:除哄騙現有的葛洲壩至上海直流線路輸電120萬千瓦外,2002年前建成第二回東送500千伏直流輸電線路和湖北宜昌、江蘇常州換流站,額定容量300萬千瓦;2008年再建成第三回送上海的直流線路,增加容量300萬千瓦。同時,在華東地域配套建設500千伏交流輸電線路850千米,變電容量850千伏安。


    南通道:2004年前建成一條973千米的500千伏直流輸電線路和湖北荊州、廣東惠州兩個換流站,送電能力為300萬千瓦。


    到2008年,上述三個通道全數建成后,一個縱橫九千千米、貫串八省一市的三峽輸變電系統將騰空而起。屆時,三峽電力將通順無阻地奔向工具1500千米、南北1000千米范圍內的廣年夜用戶。


    1997年3月26日,三峽電力外送工程的第一槍從西線打響。500千伏長壽至萬縣超高壓輸電線路正式開工。雖然三峽的電力電量后來不斟酌向川渝輸送,但這條線路對于聯接華中和川渝電網仍將闡揚極為重要的作用。


    從1999年起頭,三峽輸變電工程便進進年夜規模的建設階段。為了確保三峽工程首批機組2003年投產發電后的電力外送,2003年前,三峽輸變電工程要建成500千服輸電線路4116千米,其中交流線路3016千米、直流線路1100千米;投產變電容量825萬千伏安,直流換流站600萬千瓦。其施工使命之艱難可想而知。


    2002年,三峽輸變電工程新開工和續建項目投資規模為45.61億元。其中,續建直流換流容量1200萬千瓦、交流變電容量650萬千伏安、500千服輸電線路4043千米;新建變電容量75萬千伏安、500千服輸電線路1203千米。


    3三峽工程的直流輸電工程
     三峽至常州直流輸電工程是三峽電站用直流方式向外輸出電力的第一條通道。這條直流輸電線,其額定直流電壓±500千伏,額定直流電流3000安培,輸送容量300萬千瓦。


    三峽至廣東直流輸電工程是三峽電站用直流方式向外輸出電力的第二條通道,也是“十五”末實現向廣東送電1000萬千瓦的關頭項目。三廣線輸電距離約976千米,由荊州換流站、惠州換流站、三廣直流線組成。


    荊州換流站工程作為三峽電力外送的門戶換流站,建設計劃于2001年9月15日起頭進行四通一平及工程前期準備,2004年2月極I投運,2004年6月極II和雙極投運。這項項工程建設規模與三常線基底細同:額定直流電流3000安培。換流站直流線路電壓品級為雙極±500KV,額定輸送功率為單極150萬千瓦,雙極300萬千瓦。建成后將成為世界上最年夜規模的換流站。


    經由過程招標ABB公司贏得以上兩的工程項目。為支持國產化,本次兩個工程招標的主要裝備換流閥和換流變壓器等均接納了合作生產的方式。同時,引進了ABB公司的直流輸電成套設計技術和控制庇護的設計制造技術。


    據悉,依照三峽工程設計,將在二00三年六月蓄水至一百三十五米,并相繼實現永久船閘通航和首批機組發電的二期工程方針。憑據國務院有關劃定,在工程蓄水、通航、發電前,需進行階段驗收。本次驗收范圍包括樞紐工程、移平易近工程和輸變電工程三部門。


    三峽左岸電站廠房2號機定子機座于11月22日吊進1號機坑進行組裝,這標志著三峽機組機電裝備安裝正式起頭。該臺定子機座裝備由VGS聯營體供貨,其機座外徑為21.4米,高度為3.3米,總重量達180噸。


    憑據廣東省電力需求展望,到2005年,廣東全省用電負荷將達3617萬千瓦,2010年可達4905萬千瓦;“十五”時代,廣東需新增電源容量1208萬千瓦。今朝,在廣東省年夜型電源建設項目中,2005年末前可投產總裝機容量約647萬千瓦(含火、核、氣、水),其間應退役小火機電組約157萬千瓦。很顯然,廣東本省新增裝機容量沒法知足用電需求。“西電東送”、“三峽南送”,把三峽的電力輸送到廣東,不單單是決議計劃者的明智之舉,也是國家電網建設成長的迫切需要。


    4“西電東送”
    我國有極豐碩的水力資本,其理論蘊躲量6.78億kW,可哄騙開發裝機容量為3.78億kW,居世界首位。到1997年末水電裝機容量為6008萬kw,占可哄騙開發裝機容量的15,89%。遠遠低于世界上水電開發哄騙較高的國家。憑據國家水電計劃到2010年水電裝機容量到達1.5億kW,那時占全國發電裝備總裝機容量的比率將從現在的23左右提高到加30%。今年水電裝機容量到達7000萬kW。從2000年到2010年的十年間要新增裝機容量8000萬kW,實現電力工業“3311”設想,即:3000萬kw特年夜型工程水電、3000萬kW常規水電;1000萬kW抽水蓄能電站。


    “西電東送”工程與“西氣東輸”、“南水北調”、青躲鐵路一起,是西部年夜開發的四項跨世紀工程。其中“西電東送”被稱為西部年夜開發的標志性工程,開工最早、建設速度最快,于2000年11月在貴州拉開建設序幕。


    “西電東送”是指開發貴州、云南、廣西、四川、內蒙古、山西、陜西等西部省區的電力資本,將其輸送到電力緊缺的廣東、上海、江蘇、浙江和京、津、唐地域。“西電東送”分北、中、南3條通道,北部通道是將黃河上游的水電和山西、內蒙古的坑口火電送往京津唐地域;中部通道是將三峽和金沙江畔支流水電送往華東地域;南部通道是將貴州、廣西、云南三省區交壤處的南盤江、北盤江、紅水河的水電資本和云南、貴州兩省的火電資本開發出來送往廣東。


    貴州至廣東直流輸電工程是“西電東送”中容量最年夜的一條輸電通道。貴廣線輸電距離約936千米,資金來歷為國內貸款,工程計劃2001年末開工建設,2004年末單極投運,2005年6月完成雙極投運。貴州至廣州±500千伏直流、貴州至廣東兩回500伏交流與三峽至廣東±500千伏直流工程同時開工建設,我國西電東送八“龍”進粵款式已初步確立。八項輸電工程跨越我國西南部廣袤山區,縱橫綿延逾千千米,氣勢如虹。“十五”時代,我國西電輸往廣東的電力將到達1120萬千瓦,在現代化道路上疾馳的廣東獲得更充沛的電能,城鎮將變得加倍璀璨迷人;同時,廣東與中西部經濟聯系也將加倍慎密。


    金沙江自然落差5100米,水能蘊躲量到達40000MW,是水電站的“富礦”。溪洛渡和向家壩水電站是金沙江畔流計劃中的處于河段最后面的兩級,于四川云南省交壤的金沙江上。距華東(上海)和華中(武漢)劃分是1750千米和980千米,是以向華東和華中輸電和聯網均跨越HVDC平均點(800千米)。它的建設不僅增加三峽,葛洲壩枯期保證出力,還具有防洪、澆灌、養活三峽水庫的泥沙淤積等一系列社會效益。


    溪洛渡,向家壩水電站是繼三峽工程以后,在電力建設中具有重年夜戰略意義的又一雄偉工程。除此之外,我國西部地域,還有一批水電站的工程,如龍灘、小灣、拉西瓦、公伯峽、景洪等水電站,裝機容量均在1000MW以上。


    金沙江一期工程溪洛渡、向家壩水電站是加年夜西電東送力度的重要戰略項目,已列進國家電力成長“十五”時代重點項今朝期工作計劃。溪洛渡、向家壩水電站總裝機容量1860萬千瓦,多年平均發電量873億千瓦時。其中各送930萬千瓦將經由過程HVDC方式向華東、華中進行輸送。


    1999年12月14日,中國長江三峽工程開發總公司委托國家電力公司展開金沙江一期工程輸電系統計劃設計工作。爾后國家電力公司組織氣力重點研究了由分歧輸電方式、分歧輸電電壓品級、分歧的輸電規模組合的12個基本輸電方案,分為純直流(±500千伏或±600千伏)、純交流(特高壓1150千伏)和交直流夾雜(至華中為交流750千伏或500千伏,至華東為直流±600千伏或±750千伏)三年夜類。


    專家提出,鑒于本工程的現實情況,金沙江一期工程的西電東送輸電方案不宜選用1150千伏特高壓電壓品級送電;采用750千伏交流送電華中,與采用500千伏交流相比,在技術上沒有多年夜優越性,經濟上又較貴,本工程不予推薦;純直流方案經濟性較好,兩電站輸電方案清晰,過渡利便,是一個較好方案。是以,純直流方案應是首選方案,建議按此方案展開下階段工作。金沙江一期工程送電川渝、云南采用500千伏的電壓品級可較好知足要求。輸電直接從電站開關站出線,就近接進川渝電網、云南電網。電站接線應可避免川渝、云南電網在電站側交流聯網運行。專家們還肯定了溪洛渡及向家壩電站東送線路按南、北兩個通道斟酌的思緒。


    5全國電網聯網與直流聯網“背靠背”工程


    依照西電東送、南北互聯、全國聯網的方針,全國互聯電網的基本款式是:全國將以三峽輸電系統為主體,向東、西、南、北四個標的目的輻射,形成以北、中、南送電通道為主體、南北電網間多點互聯、縱向通道聯系較為慎密的全國互聯電網款式。北、中、南三年夜片電網之間原則上采用直流背靠背或常規直流離隔,以控制交流同步電網的規模。


    “十五”時代全國聯網是以三峽工程為契機,并以三峽電站為中心,向東、西、南、北四個標的目的輻射,建設東、西、南、北四個標的目的的聯網和送電線路,并在條件成熟的電網間實現周邊聯網。除已建成的東北與華北聯網工程、擬開工建設的福建與華東聯網工程外,其它項目的實施順序是華中與華北聯網工程、華中與華東聯網工程(三峽至華東第一回直流工程)、山東與華北聯網工程(德州-滄州)、華中與南方聯網工程(三峽至廣東直流工程)、華中與川渝聯網工程(經由過程三萬線)、華中與西北聯網工程、川渝與西北聯網工程、山東與華北聯網工程、山東與華東聯網工程等。


    南北端以背靠背直流同河北電網聯網。與此同時,還要做好山東與華東、西北與華北、海南與廣東、福建與廣東等聯網工程,和金沙江一期、龍灘、小灣、瀑布溝、三板溪等年夜型水電站輸電計劃的前期論證工作。


    憑據我國電網計劃,2003年前后,隨著三峽工程的建成,將要實現全國聯網締造條件,其跨區跨省的電網工程如云南生成橋向廣州送電;陜西寶雞向四川成都的送電;陽城向江蘇的送電;山西王曲向山東的送電;華北與東北的聯網;西北與華北的聯網等,這些工程均有直流聯網的工程。


    我國跨年夜區電網聯網由以下電網組成:

    ·華中、華東電網葛上±500V超高壓直流聯網。
    ·云、貴、兩廣電網天一廣交流500KV聯網,已建成天廣±500KV、1.8GW的直流。聯網工程,形成交直流夾雜聯網。


    ·四川電網計劃2000年前建設寶雞至成都的±400KV直流聯網工程,由寶雞至成都送電1.2GW。
    ·2005年前建設綦江至遵義的交流500KV聯網線路由貴州向四川送電。
    ·華中電網從湖南婁底到廣西柳州與云、貴兩廣電網聯網。
    ·80年月西北電網為向華中送電并擬經由過程葛上直流轉送華東電網。后改成由華中電網的中部襄陽經安康到西安,距離450—500千米。因斟酌到西北較年夜容量煤電送華中電網和跨流域調理的功能,以超高壓直流聯網。


    ·華中與華北聯網,由山西陽城電廠以交流500KV向華東淮陰送電,形成山西電網聯網。華中與華北是采用直流聯網。聯網地址應憑據分歧情況采用分歧方案。
    6直流輸電系統的國產化
    持久以來我國多個重點直流輸電工程(如:葛洲壩工程、生成橋工程)高價年夜量外匯采辦,對西方跨國公司形成了依賴性。為此,國家為了實現直流輸電系統的國產化,國務院就此做出了重年夜決議計劃,經由過程三峽工程,投進了年夜量資金引進國外進步前輩技術。完全解決直流輸電的國產化問題。


    國家有關部委在考查論證國內研制開發晶閘管的廠、所的狀態以后,國務院三峽工程建設委員會辦公室于1998年5月下發“國三峽辦發裝字[1998]049號”文件“關于三峽─常州±500KV直流輸電工程換流站裝備招標”文件中明確提出“……年夜電流、高電壓可控硅是我國直流輸電、冶金、海上石油平臺等多種行業需要的電力電子工業元器件,為知足我國需要,要經由過程三峽直流輸電裝備的招標,引進晶閘管(3000A/6000-8000V)制造技術,由根蒂根基較好的西安電力電子技術研究所接受讓渡技術,哄騙引進技術制造的產物,在葛─滬線上試用……,在三峽第一條直流線路中使用”


    西安電力電子技術研究所承當了直流輸電閥中的關頭器件年夜功率晶閘管的技術引進和三廣、貴廣線中換流閥中年夜功率晶閘管的制造使命。具有世界級規模和技術水平的國家重點工程“三峽至廣東輸變電工程”和“貴州至廣東輸變電工程”的工程已起頭實施。2001年12月在北京我所與ABB電力系統公司、Siemens公司直流部正式簽定三峽—廣東和貴州—廣東±500kV直流輸電項目,合同總額為840萬美元。經過引進國外技術,實現三峽直流輸電工程和“西電東送”使用國產年夜功率晶閘管產物的方針。以提高我國直流輸電工程晶閘管國產化水平,填補國內空白,這對振興平易近族工業具有重年夜意義。

    參考文獻:
    [1]國家經貿委,《國家電力“十五”計劃》,2001年
    [2]周小謙,《中國電力工業成長的前景》,2001年
    [3]中國水利報,《三峽工程進進沖刺階段商機盡現》,2001年9月17號
    [4]國家電力公司,《國家電力信息網》,2002年7月
    [5]電力電力報社,《中國電力新聞網》,2002年7月

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