(锡林郭勒盟电力勘察设计院有限公司026000)
摘要:科技的不断进步,引领我国各行各业蓬勃发展,对电力的需求也日益增长。然而,目前我国的电网建设存在一定的滞后性,已经不能满足人们的需要。为了应对这种严峻的形势,电网工程师正在致力于改良输电线路,提升输电效率,保证电能源的有效利用。本文主要探讨了交流改为直流输电线路的实施背景及应用意义,并对其关键技术做了深刻的剖析,希望对我国输电问题改善有指导性的意义。
关键词:输电线路;交流改直流;效率
一、输电线路交改直技术的实施背景及应用意义
(一)输电线路交改直的实施背景
当今社会,无论是个人家庭还是企业都离不开电,它已经成为人们生活中不可或缺的一部分。不同地区对电能的需求也不尽相同,例如像学校或者企业,相关用电设备较多、日常用电需求较大,然而偏远地区因为地质复杂,电网输电设施建设不完善,经常会出现供电不稳定的情况,所以偏远地区对供电的稳定性有着较高的需求。究其原因,主要是因为我国电网建设有待改善,在传输电能的过程中,容易受到电磁干扰,会造成电能的减少,同时使整体电网处在不稳定的运行状态,给人们的生活带来了极大的不便[1]。
(二)输电线路交改直技术的应用意义
为了提升输电的效率,有效避免出现电能流失以及不稳定的状况,电网建设工程师提出了输电线路交流改直流的有关策略。输电线路交改直的具体含义是在交流线路的附近建立直流转换站,借助于原本的交流线路传输直流。这是我国输电技术的一大革新进步,相比于交流输电技术,直流输电技术具有更多的优势,它不存在功角稳定问题,可以用于承担远距离高容量的输电任务,不仅可以满足人们日常生活中对电能的需求,而且也能解决我国偏远地区供电不稳定的问题。同时输电线路交改直的技术也可以实现提升与直流电相连接的交流线路的功能。
二、输电线路交改直的关键技术研究
(一)改良架空输电线路
改良架空输电线路是交改直的重要技术之一,它涵盖两项技术内容:三极直流输电技术以及三线双极直流输电技术。这两种技术都在原来的基础上大幅提升输送线路的电能容量,但在具体应用过程中,二者的功能又不尽相同。
三极直流输电技术的核心思想是在原本三相交流电路的基础上,借助于直流站的作用,在专有交流转换为直流的技术下,增强直流的功率,同时确保电能高容量传输。该技术充分考虑到了当前输电线路的高负荷性,将交流转换成相对稳定的直流,保证了电能远距离高效传输。
三线双极直流传输技术在应用过程中具有一定的特殊性,它的构造原理是三线双极结构。该技术在输电过程中与三极输电技术一些细节极为相似,都是通过三相交流电路进行电能传输,只不过三线双极直流输电技术最终不是展现的三极结构特性,而是表现为双极特点,这是它与三极直流输电技术所不同的地方。然而,三线双极技术也可以达到扩充输电线路容量,提升输电效率[2]。
(二)优化电缆线路
在电网建设中,绝缘材料是电缆线路的重要组成部分,并且具有多种形式。在交流线路中,当前广泛使用的绝缘材料是塑料类型,它不易于老化,而且在高温环境下也不易变形,经济实惠,具有极佳的绝缘效果。但是在进行输电线路交流改直流的时候,就显现出了一个较为严峻的问题,直流形成高压电场的同时,也在交流电缆上堆积了大量的负荷,在电缆无力承受之时,就会破坏绝缘介质。
为了保护交流电缆的绝缘介质,就需要采取一定行之有效的措施来降低直流电场的强度,也即是通过调控直流电压来提升电缆的质量。为准确有效的调控直流电压,可通过观察电压的波形变化来实现。将电压波形拆分为多个细小的区间,结合电荷产生的有关规律,便不难发现,电压波形变化的周期越短,那么交流电缆上所堆积的电荷数越少。由此可知,调控直流电压可以通过控制电压变化周期来具体实现,目前调控的方法有对称式调控和非对称式调控。
根据直流电压的调控方案,构建出具体的输电结构。输电结构的构建,可以尽早地解决我国某些地区供电不足,电能不稳的状况。此外,在将改良的输电结构应用于电能传输之前,必要经过多方的实验,及时地检测发现交流改直流输电线路中存在的问题,通知专门技术人员采取维修策略,确保消除安全隐患。
(三)多端交改直输电系统
无论是三极输电技术还是三线双极输电技术,都是小范围的对交流电缆进行改造,若想实现电能的分布式高容量传输,就需要建立完备的交改直输电系统。交改直输电系统,也即是在原来两端交改直输电线路的基础上拓展为多端的直流输电系统。与此同时,多端的直流输电系统可以较为灵活的控制直流电压,而且能够保持整个输电系统的稳定,有助于电网的分布式建设,可以满足我国不同地区对电能的多样化需求,具有广阔的发展前景。
三、落实输电线路交改直关键技术的有效策略
(一)加强线路改造人员的专业技能
在开展输电线路改造工作时,施工人员的技术水平是改造成功的关键。为此,电力企业要对线路改造人员进行必要的培训工作,培训的主要内容为,输电线路交流改直流的流程以及要点,并进行有效的模拟改造分析,让施工人员能够加深对输电线路改造重点的认识。除此之外,企业内部也可以将线路改造的有关流程以及注意事项都装订成册,方便工作人员随时查看,既能提升线路改造效率,又能在一定程度上确保施工人员的人身安全,避免发生施工事故。
(二)电力企业更新电网建设体系
为了加快输电线路改造的进程,电力企业作为技术的掌控与实施者,需要与时俱进,更新电网建设体系。在这个过程中,企业需要吸收学习先进的输电线路改造知识,在具备深厚储备的情况下,引进最新的优良输电线路检测设备,对输电线路的运行状态进行远程监测;同时企业内部各层人员要积极配合完成电网线路的改造与建设[1]。
总结:输电线路交改直技术的出现,很好地解决了当下我国用电量大而供应难的问题。它有效的扩充了输电线路的容量,保证了电能传输的稳定性,满足了我国各个地区的用电需求。经过不断的摸索探究,在未来的发展中,我国电网建设必定日趋完善,而且能够为人们带来更为便捷的电力服务。
参考文献:
[1]张启平,钱之银.输电线路增容技术[M].北京:中国电力出版社,2010:4-6.
[2]吕思卓.高压直流三极输电换流器保护的研究[D].北京:华北电力大学,2014:22-25
[3]吴建坤,曹炜,杨文清.交流输电线路改造为直流输电线路的技术综述[J].华东电力,2013,41(4):737-740