变压器及特高压电网发展

申旭

摘 要：变压器是整个电力电网必不可少的节点和枢组。节能、经济、传输距离等是变压器的重要指标，关乎特高压电网的发展前景。

关键词：变压器；智能电网；节能；环保

变压器发明于1885 年，目的是传输电能使用，大约在19 世纪末期起，油浸式变压器与干式变压器并存，对抗，并逐步取得优势。目前我厂生产的变压器主要是油浸式变压器，中国几家著名的变压器生产厂商也将油浸式变压器作为主力型号规格作为产品推广。随着技术发展和进步，时间到了20 世纪90年代后，油浸式变压故有缺点显现，比如体积较大，运输不便，相比之下，在全球范围内干式变压器及其他类型的变压器都有了长足的发展。

一、变压器的现状

电力变压器主要是油浸式，产品结构有心式和壳式两种，根据相关文章得报道，其中心式占有率95 % ，剩下的型号只占5%，与油浸式变压器相比，壳式变压器结构和制作上的工艺相对复杂些，但它的优点是布置紧凑、体积较小、质量较好，适于特殊地区空间场地小、运输不便的场所，所以壳式变压器虽然市场占有率较低，但发展空间也不能小看。

二、特高压电网的意义

众所周知，京津冀是全国环境污染的重点地区，主要污染物来自燃煤。控制雾霾天气，关键在于减少由于煤炭造成的污染物排放。作为电力能源行业来讲，应该改善能源结构，大力发展水电、太阳能、风能和生物质能等清洁能源，减少燃煤比例；推广电动汽车，完善电动汽车充换电设施，减少汽车尾气排放。

根据行业的数据显示，一条运行重载单元列车的铁路，每年可以运输超过4亿吨的煤炭，全部用于发电每年可发约1万亿千瓦时的电力，相当于约2亿千瓦输电线路的输电能力，运输距离远时经济性很好；但特高压扩大了输电距离，且输送的能力和方向性灵活，在地形复杂时，造价比铁路占优。

加快特高压电网建设，是转变能源和电力发展方式的关键所在，可从很大程度上将西部过剩的能源输送到外地，这样充分发挥中西部清洁能源，例如太阳能和风电的发展，提高能源开发率，并且使它得到利用，否则没有特高压电网，即使西部拥有充分的资源，既不能自己使用，也不能供应给中东部缺电的省份，不利于清洁能源开发利用，缺电省份也只能使用污染较严重的燃煤来解决电力问题，综上所述，大规模发展特高压电网能有效促进东西部地区共同发展，充分发挥资源配置的作用，不仅解决了西部地区发的电力浪费严重的问题，也解决了其他的省份电力不够用问题。

特高压的目的是使电力的远距离输送成为可能。在中西部适宜地区开发相应的清洁能源并且使它得到充分的利用才是正确的。在青海省大力发展风电能源，在中国的新疆省大力发展太阳能，而东南沿海地区则发挥优势产业核能，通过这样，各省发挥自己的优势电力，再将它输送到需要的地方。

以我国重庆市为例，重庆市在成为我国直辖市之前，本市产电力足以满足本城市电力使用，但成为直辖市以来，工农业电力需求大幅提升，本市电力远远不能满足电力需求，于是重庆向周边兄弟省市借电发展，但随着周边省市经济的发展，周边省市电力需求也在持续的上升中，逐渐无法满足重庆电力的需求，于是重庆市开始在本市兴建大型的电厂，所需要的煤炭从外省例如内蒙古和山西买进。另一方面，特高压为大型能源基地的发展提供了条件。内蒙古和山西是产煤的大省，在产煤的大省使用大型的机械化设备通过先进的技术通过脱硫脱硝除尘等措施集中治理燃煤中燃烧过程中产生的污染物，使燃煤达到清洁的目的。使用特高压电网将电力输送到全国各个地方，使全国各个行业逐渐使用清洁的电力能源替代污染的能源，降低城市大气污染。

三、输电电压与线路输电能力的关系

采用特高压输电是减小输电线上功率损失的最有效的方法，理论上电压越高，损耗越小，当然还有其他方面的考虑。由于Q=I？Rt，而R是无法改变的，所以要降低Q的话，就应该尽量降低I。发电机的输出功率P=UI，且P是恒定的，所以，要降低I，就应该增大U。目前，远距离输电所采用的电压值，一般在几十万伏特以上，部分地区甚至适用几千万伏特的超高压送点。一般现在特高压线路输送距离1000kv可以将电力输送到2000km之外，最大不超过3000km，北京到重庆的距离可以达到。但是特高压电网并不是完全没有问题的，还存在一个难以解决的问题，就是能源安全的问题。假设将全国大部分的电厂都设置在内蒙古或者中国的山西省，那么一旦战争来临，设置在内蒙古或者山西的电厂受到威胁后，中国将面临能源的安全问题。这个问题至今困扰科研人员。

结论：在相当长的时间内，我国经济社会工业力量一定是持续的增长，电力需求将越来越大。今后发展中，应举全国之力大力建设特高压电网，通过不断的技术更新解决电网在运行中的各种问题，想尽办法提高电网的安全性、经济性和适应性，不仅有利于京津冀地区环境保护事业，也可使自己免受侵害。

参考文献：

[1]崔洁玲 变压器的现状及展望 2009-02-05

[2]韩小平 智能电网_信息革命和新能源革命的整合 中国能源网 2009-02018