为什么要以 1,150 kV 的电压穿越全国?

电器工程 电源
2022-01-27 18:46:36

哈萨克斯坦的电力线 Ekibastuz-Kokshetau 保持着世界上最高运行传输电压的记录,运行电压超过 1 兆伏。他们为什么选择以这种方式输送能量?

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如果更高的电压意味着可以使用更细的电线进行传输,那么为什么其他发达国家没有在如此高的传输条件下运行呢?

4个回答

电力线的设计是一件复杂的事情,其中​​涉及许多决策。

Ekibastuz-Kokshetau 电力线是一个相对较新的建设,于 1985 年完工。还有两条线路由此产生,一条通往莫斯科的线路现在以 500 kV 驱动,另一条已拆除。

它与大约在同一时间建造的大型发电厂相连。

它通过一个相对空旷的区域跑了很长一段距离。

可以假设它是苏联影响范围内人口稀少地区配电理念的原型项目。

什么会影响电力供应商建设 1MV 电力线?

  • 建造一个巨大的发电厂(不经常发生)

  • 在人口密度低的地区(抱怨建筑的人不多)

  • 没有适当的分销网络(只发生在所谓的第二世界)

  • 需要其他地方的电力(Ekibastus 工厂为 4GW,电力线为 5 GVA)

简而言之,任何可能需要 1MV 电力线的人,在建造 1MV 线路在经济上可行之前已经建造了其他东西。看到这条特殊线路的莫斯科支线以 500 kV 运行,尽管它是为 1MV 设计的,这说明了这一点。

因此,如果再建一条 1MV 电力线,它可能首先在阿根廷或巴西。但前提是他们决定在其他地方需要大部分电力的地方建造大型发电厂。

此外,从那时起的 20 年里,发电厂技术发生了很大变化。较小的工厂更可行,太阳能和风能技术正在寻找它们的位置。今天,像 Kokshetau 这样的城镇将获得一个中型工厂,并且完成。不再需要大型电力运输项目。

我想电源线是一个 5 年计划的怪癖,真的。如果是这样,这意味着为影响范围内的农村地区建立大规模配电系统的开始。但在建造更多之前,系统就崩溃了。

功率是电流乘以电压(\$I\times V\$)。电线中的功率损耗为 \$I^2\times R\$,因此,如果将电压增加 4 倍,则所需电流将减少 4 倍,并且电线中的损耗将减少 16 倍。

我假设电源线真的很长,所以使用更高的电压意味着可以使用更细的电线。这是交流电赢得当前战争的主要原因之一——当时没有简单的方法来提高/降低直流电压。

基本上有两个因素。随着电压变高,电流变低,损耗变低,这就允许使用更细的电线。另一方面,随着电压越来越高,各处都需要更好的绝缘——柱子必须更高(这样就不会发生对地的放电),电线之间的距离需要更大,并且变压器需要更好的绝缘。线的末端。因此,提高电压会降低传输损耗和导线横截面,但会引起高压本身的许多问题。这就是为什么实际使用的电压是一个权衡 - 足够高,不会像热量一样损失太多能量,也不会太高,以便系统可以制造和运行。

这是几年后出现的,但那是因为情况发生了变化:

现在印度有1200 kV线路,中国有1100 kV线路。在这两种情况下,它们都被用来从偏远的(通常是水力发电站)向大城市(例如上海)传输电力,尤其是水力发电站位于最佳建造的地方,而且可能离城市很远。如果需要,其他发电厂可以建在离城市更近的地方,但由于污染或如 Ekibastuz 的情况,它们通常可能被放置在更远的地方;该发电厂毗邻一个非常大的煤炭储备。大型核电站同样远离人口中心。

即使受到高压直流输电的竞争,非常高的交流电也有一些实际优势,值得建造它们。如果您计算利润回报,这条 Ekibastuz-Kokshetau 线可能有点失败,因为它只有一部分曾经在 1150 kV 下工作,现在全部在 500 kV 下工作,但这是一项有趣的科学成就......