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中国独步全球的特高压输电技术,到底难在哪?为何外国搞不定?

日期:2022-09-06    来源:最美蔷薇

国际电力网

2022
09/06
16:00
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关键词: 特高压输电技术 特高压电流 变压器

虽然我国在芯片、飞机发动机等领域经验不足,会被外国卡脖子。但在特高压输电领域,我国有着独步全球的技术。

首先,特高压是什么?

特高压是电压的一种,电压可以理解为电的压力,根据规定,电压可以分为低、高、超高、特高压等4个等级。

虽然从字面上看只有4个等级,但就是这4个等级,难倒了世界上绝大多数国家。关于特高压技术的难点,就在于特高压的超强电压。

做个简单的比喻,电压和水压差不多,从技术方面考虑,我们要把电压做得非常高很容易,但难点在于,电压也是有压力的,当电压高到一定程度,会发生极其危险的现象,那就是放电!就比如雷雨天气,空气中的闪电,我们都知道空气是不导电的,但在雷雨天气,当云层的电压足够强烈时,就会形成贯穿天空的闪电。

其实,不止闪电,当电压大到一定程度时,所有原本绝缘的物体,都会变成导电的物体。高压电如果释放到外面,是十分危险的。

因此,特高压输电的难点就在于,如果造一个安全的容器,来储存或者叫做“输送”这些特高压电。

不容易导电,也就是绝缘性能最好的材料是陶瓷,一块普通的陶瓷,能隔绝50kV的电流。不过,特高压电流,最低也是800kV的直流电压,或者1150kV的交流电压。这两个电压,远在陶瓷的绝缘范围之外。

对此,美国人的解决办法是,造出性能更好的陶瓷。结果,在美国工程师的鼓捣下,还真的做出来了。不过,这个设备的重量是7000吨+。

7000吨有多重呢?1头大象=10吨,7000吨顶700头大象了。而且,大象还不好运输呢?一次性运700头大象,这要怎么运输?

所以,美国人虽然研究出了能承受特高压的变压器,但因为没有办法运输,所以放弃了。所以,美国现在很多地方用的都是上一代的电网技术,虽然有电力损耗,电网也老旧了,各地还不互通,但起码能用,还能坚持很长时间。

不过,美国虽然能用超高压,但中国不行,中国是需要特高压输电的。因为中国有自己特殊的条件,比如,我国的资源分布是不均匀的,就拿电力来说:火力发电需要的煤炭,大多在山西、山西、内蒙3个地方;水力发电的湍急河流,大多在西南地区;用电量占全国7成的中东部16个省,本身电力资源都不丰富。

这些资源都是矿山、大河是搬不走的,而要跨越大半个中国,把发出来的电运到中东部各省,就需要足够高的电压。因为几千里的距离,如果电压不够的话,电根本送不过来。所以,特高压输电势在必行。

而我们要研究美国人搞出来的那个陶瓷的变压器,问题很大,因为光一个变压器就7000多吨,这东西老美自己都没用。并且,这样的东西,我们要用的话需要1000多个,这绝对是个大难题。

为此,我国经过探索,研究出了纸质的绝缘体,这种纸虽然是纸,但却不是一般的纸,而是能隔绝特高压的纸。这个纸有多牛呢?它把变压器的重量,降低了几十倍,从7000吨减到500吨,说是天工造物也不为过。

并且,纸还能做成这种形状,做成各种需要的零件、元件,陶瓷就达不到这种效果。据传,特高压设备里有纸质的各种零件25w件,精密程度也远超工艺品。当然,这纸具体是什么,怎么做的,就是秘密了,我也不知道。

这种特殊的绝缘纸,是我国独有的技术,美国虽然科研实力雄厚,但在这方面,我国的基础研究明显是更胜一筹的。我国也不是在所有基础科学领域都落后的,我们也有自己的骄傲。

除了特制的绝缘纸,我们为运送这500吨的设备,也是花了不少心力的。毕竟500吨的东西不能拆分,只能整个地运送过去。运输这个设备的,就是我国国产的运输车,这是我国独有的运输车,因为这辆车长85米,有256个车轮。有这种运输设备,运送500吨的东西,毫无压力。而且,这种车是我国独有,还只租不卖。

当然,运输的过程也不是一帆风顺的,在运输前,还需要提前规划好线路,比如,桥梁和道路的承重能力,宽度等等。能绕的地方就绕,不能绕的地方就拓宽、加固。

最后,等特高压设备送到后,就能架设高压线路了。

很多人会问,我们为什么要做特高压?

其实,我们做的不是特高压,做的是1个承诺。1个让村村都能通上电,让每个中国人都能过上好日子,过上现代化生活的承诺。国富民强,民富国强,两者本就是相辅相成的。

我们做的不是特高压,而是对人们的承诺。同样的,只要人们愿意干,又有什么事情做不出来呢?两者,本就是一回事。

另外,我们建设特高压电线,不仅完成了西电东送的目标,还带动了西部的发展,开发了西部的资源,增强了东西的联系。一带一路如果要输出电力的话,也要靠特高压技术才能完成。

当中国的电力技术慢慢地成为世界的标准,被各国使用的时候,那时就可以说是真正的国富民强了。


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