俄罗斯、乌克兰超、特高压输变电技术发展近况
俄罗斯、乌克兰是世界上少数具有开发超、特高压输变电技术初中经验的国家。希望他们的超、特高压输变电技术能对我国超、特高压输变电技术的研究，特别是对我国750kV输变电系统的研究、设计和建设起到参考和借鉴作用。
1．圣彼得堡直流高压研究院（NIIPT）
在特高压的研究方面，直流研究院主要开展了以下工作。
1.1. 1放电间隙研究 对特高压架空线路及隔离开关的空气间隙主要采用两种试验波形进行研究。一是波头时间为300~500μs的操作冲击波（由冲击电压发生器产生），另一是波头时间为2000~4500μs的长波头试验波（由工频试验变压器产生）。
1.1. 2绝缘子串放电研究
对于V形塔当中的V形绝缘子串，根据分裂导线悬挂高度及位置的不同，V形绝缘子串的操作冲击闪络电压较同一长度I形绝缘子串的操作冲击闪络电压降低10%~15%，因此，对中相V形绝缘子串的操作冲击绝缘水平的选择十分重要。1150kV线路穿越的部分地区属盐碱性土壤，经过分析，确定穿越该地区的线路绝缘子所采用的泄漏比距要高于常用的泄漏比距（λ=1.5cm/kV）。
1.1. 3特高压线路的操作过电压抑制
根据原苏联、加拿大、美国的750kV线路运行经验，单相接地故障占线路故障总数的99%，因此，为了1150kV系统的稳定运行，使用单相重合闸是必要的。对于1150kV线路，最主要的是确保故障相在两端断路器跳开后潜供电弧的熄来。通过研究得出一个重要的结论：采用一套专门设计的具有合适参数的补偿电抗器连接在每组并联电抗器的中性点和地之间，可以有效地将潜供电流降低一个数量级。采用以下措施以降低1150kV线路的操作过电压：并联电抗器确保达到100%的补偿；在每组并联电抗器的中性点与地之间连接补偿电抗器；在断路器动作时，合上并联电阻；另外，在线路端部安装氧化锌避雷器。1150kV线路是采用统计的方法来进行绝缘配合的。
1.1.4 1150kV的雷电性能
现已得出了很多有用的结论。确定出每百公时·年的雷击次数为0.5；在1989年和1990年，实测雷击跳闸的次数为0.3和0.4。主要是由绕击导线引起的跳闸。
1.1. 5绝缘子串电压分布
从绝缘子串上电压U1的计算值可以看出，在干燥的天气条件下，中相采用单串PS-400A型绝缘子的1150kV交流输电线路的V型串中，靠近导线第一片绝缘子上的最大电压可以达到40kV。对于采用单串PS-300K型绝缘子串的边相，这一值不会超过32kV，这是因为第一片绝缘子在分裂导线内。在边相和中相都使用双绝缘子串的1150kV输电线路中，绝缘子的最大分布电压值也不会超过35kV，这时靠近导线的第一片绝缘子是在分裂导线的上方。
为了确定分布电压的允许值，在各种天气条件下使用户外试验装置对1150kV交流线路中所有绝缘子组成的绝缘子串进行了长期的测量。由测量结果得出结论：设计定出的U1值是可以接受的。
1.1.6 1150kV线路和开关站的电磁环境影响
电场的测量结果可以用来绘制户外开关装置的场强分布区域。选择日常巡视路径来进行测量，要求该路径的场强在5kV/m以下。对于场强大而工作人员又要经常去的地方，可以加装保护屏和保护罩。
1.1.7 1150kV线路的改进设计
将来的1150kV线路中使用更高的塔（50m）和更大的档距（475~525m取代385~425m），在技术和经济上是可行的。
建设具有高自然输送功率的1150kV线路是可能的。新项目设想为具有7GW、9GW的自然输送功率。设计中的分裂导线数将更多，相间距离将更小。对于导线分裂数n= 12。相间距离D=15m的1150kV线路来说，输送自然功率可高达7GW、7.5GW；当n=14或15，且D=12m时，输送自然功率可上升到8.5GW、9.0GW。当然，目前这仅是设想并未付诸实施。
1.1. 8多分裂导线的电晕损耗和无线电干扰
对类似的试品进行了无线电干扰试验，结果表明当分裂间距与次导线半径之比超过25时，无线电干扰水平与Em无关。试验表明可以通过用试验线段来建立一个全开候的RI测量方式。这一试验对通过密集人口地区的1150kV线路的建设是必要的。
1.1. 9带电作用
对于330~750kV输电线路的带电作业，已发展了一套完整、合理的操作方法，并配有现代的装备及易于使用的工具。另外，对1150kV输电线的带电作业技术、工具、保护方法等问题也进行了深入研究。
对带电作业时架空线电磁场影响的研究已进行了大量工作。从试验分析结果来看，750kV线路上的磁场强度不致对带电作业工人造成有害影响。而对于电场的影响，则可通过采取保护措施来消除电场的直接效应，如为了消除电场效应以及人体接角高电位瞬间产生的脉冲电流效应，制作了高标准的屏蔽服。
1.2直流研究院的研究领域及主要试验设备
1.2. 1试验研究领域
试验研究领域有：①加速老化试验，以确定电器设备的可靠性及使用寿命；②在工业区及自然污染区划分外绝缘的污区分布图；③各种电压等级的线路和变电站的外绝缘设计研究及材料的选择；④6~220kV线路和变电站的升压改造；⑤森林地区特殊线路及具有特殊环境要求的变电站及线路的设计；⑥便携式仪器、仪表的研制、开发；⑦高压电力设备的检测。
1.3. 2交、直流试验设施
直流研究院的实验设备和装置包括：1150kV AC和1500kV DC试验线段；冲击电压发生器（4000~5000kV）；直流电压发生器（1500kV）；串级试验变压器（3×600kV）；双极冲击电压发生器（±1600kV）；工频试验变压器（750kV，1500kV和500kV和3000kVA）；直流发生器（1000kV，0.3A和500kV，0.3A）；变压器（333kV，333kVA）；变压器（70kV，300kVA）；变压器（35kV，1600kVA）。
1.2. 3主要试验项目①绝缘试验：a.冲击试验（冲击电压发生器5000kV，800kJ和4000kV，640kJ），b.直流试验。②高压电缆试验。③污秽试验，玻璃绝缘子等污秽试验。④高压电器设备的试验：交流电压750kV，1500kVA；500kV，3000kVA。直流电压1000kV，0.3A；500kV，0.3A。
2．乌克兰扎布洛热变压器研究所（VIT）
扎布洛热变压器研究所是全世界最大的变压器研究所。该所部分技术已转让到德国西门子、中国、韩国等国家。
VIT主要工作范围有：开展科研工作；设计工作；软件工作；开发新产品，设计工装设备及研究生产工艺；制造样品和少量产品；电气设备试验；修理复杂的电气设备；研究并提出国家标准；在全乌克兰认证产品；咨询服务。
VIT进行过的重要产品开发、试验有：DC±750kV、320MVA的变压器，平波电抗器，隔离开关；750kV并联电抗器；667MVA，1150/500kV自耦变压器模型；1800/500kV自耦变压器模型；750~1800kV套管；DC600kV脉冲装置；220~500kV中性点套管；干式变压器环境试验容量到1600kVA；750kV及以下电磁式电流互感器；500kV及以下电磁式电压互感器；HDE750kV电容式电压互感器。
2.1前苏联变压器发展情况：20世纪70年代已做出了单相417MVA/1150kV、三相1000MVA/500kV的变压器，80年代做出单相667MVA/1150kV与3相1250MVA/330kV的变压器。
2.2根据运行经验对变压器设计和工艺的改进
1955~1990年，工厂生产的电力变压器参数有了大幅度提高，电压从220kV提高到1150kV，三相变压器的容量从240MVA提高到1250MVA，单相变压器的容量从250MVA提高到667MVA。
通过运行事故的反馈，VIT对一系列课题作了深入研究，取得了很好的改进效果。在此基础上，系统地开发了变压器的计算机辅助设计程序。
经过多年科研，取得了显著的成效，其在系统运行的240台750kV电力变压器，近15年无一台发生事故，可靠性达到了极高的程度。
3．乌克兰扎布罗热变压器厂（ZTR）
乌克兰扎布罗热变压器厂生产电力和配电变压器、电抗器、分裂电抗器、电压互感器、电流互感器，DC换流变压器、封闭母线（单相或三相）等，是世界上最大的变压器厂。ZTR的产品70%出口，已有75个国家进口了该厂的变压器，中国购买了该厂500kV电力变压器73台。
3.1主要产品
生产过的主要产品有：⑴三相1250MVA/347kV变压器于1980年生产6台；三相1000MVA/500kV发电机升压变压器生产21台；三相三线圈300MVA，500/154/38kV变压器。⑵单相417MVA，750/500kV变压器于1978年生产67台；单相533MVA，500/330kV与单相417MVA，1150/ kV变压器于1981年各生产1台；单相667/180MVA，1150/500/ kV自耦变压器于1979年生产20台，1972年生产6台。⑶320MVA，±750kV换流变压器。⑷120Mvar，800 kV和300Mvar，1150 kV并联电抗器及其中性点电抗器。⑸OLTC330kV，2000A。⑹单相60Mvar，500kV可控电抗器于1989年生产1台。⑺417/50MVA，变压器于1972年生产105台，1973年生产38台。⑻3相25Mvar，110kV可控电抗器于1997年生产1台。⑼单相500MVA，765/345kV±13%（每级1.3%）自耦变压器出口巴西，P0=200kW，Pk=700kW。⑽配电变压器及各种特种变压器。⑾35kV， 3.1.5kA封闭母线。
3.2产品结构
扎布罗热工厂生产变压器的铁心绑扎采用的为粘带绑扎，铁心柱内填一层薄纸筒纸板，然后绑上粘带，铁心夹件采用钢带拉紧，与西门子、ABB结构相似。线圈电压在500kV及以上一律采用的是油流不导向结构，所以线圈内径外径有锁撑，看不见线饼里存在档油板。变压器附件较为落后，放油阀门采用的是水阀，油箱加工较为粗糙，油箱顶部斜坡较大，工人操作困难变压器采用磁屏蔽，硅钢片宽度约为80mm，厚度为15~30mm，端部用电焊把硅钢片焊在一起。变压器套管结构较落后，套管上部带了一个铁丝的均压罩，不设均压球，套管油压靠另外设置的一个小油枕。
3.3套管设计
套管的BIL比变压器的BIL高1级。
3.4运行介绍
1960年生产第1台750kV级产品，过去事故率为1%，近15年无事故。750kV变压器的可靠性比500kV及220kV等级变压器的可靠性均高。出口的大型电力变压器，在国外过去10~30年无事故记录，过去15~20年实际上未发生过变压器短路损坏事故。
(编辑：陈梅花) |
