华东特高压项目短路电流超标 还须电网技术升级

“华东特高压项目实现联网后，500千伏线路可以按功能合理分区运行，这就把500千伏的‘手拉手’线路停掉，这一层面的电阻互串减少了，全部500千伏厂站的短路电流就都能控制在设备允许值以内。”日前，国家电网公司发展策划部副主任、新闻发言人张正陵介绍，“在电网发展过程中，解决大面积爆发的系统性问题必须依靠技术升级。”
短路电流超标问题的由来
短路电流是指线路出现短路情况下的电流，这时电阻为零，电流加大，需要用开关切断故障支路。开关的切断能力是一定的，目前最大的开关可切断63千安，如果短路电流大于该数值，将对电网的稳定性有重要的破坏性影响。张正陵说：“电网发展和短路电流增长是一对矛盾，为了保负荷，一回线不够建两回，两回线不够建三回，建的线路越多阻抗越小，短路电流越大。因此在一个新的电压等级发展过程中，短路电流会慢慢增长起来，个别点不行了，关闭开关，最后增加到一个大面积爆发。”
据了解，目前华东地区短路电流超标问题突出，接近30%的厂站500千伏短路电流超标，最大短路电流超过80千安。为此，国网采取了一系列措施来控制短路电流，如停运已建成的500千伏线路、线路站外搭接、设备更换等。但这只是权宜之计，不能从根本上解决问题，还破坏了原本加强的电网结构，带来电网安全稳定隐患。而且，随着华东地区负荷密度的增加，短路电流问题还会进一步增大。
张正陵进一步解释：“如为减少某变电站的短路电流，要进行疏散，两条短线变成长线，电阻就大了，但这也使得原本要加强的电网结构被破坏掉。因此，对付这种大面积爆发的系统性问题，‘头痛医头、脚痛医脚’就不行了，必须要靠技术升级来解决。”
特高压联网才能降低短路电流
相关计算表明，如果华东地区2020年采用500千伏主网架方案，将有超过44%的变电站短路电流超标。如果采用华东特高压联网方案，500千伏电网合理分区运行，全部500千伏厂站的短路电流都能控制在设备允许值以内。
据介绍，华东特高压联网主要由三个项目组成，一是1000千伏淮南—浙北—上海特高压交流工程(“南半环”)，预计今年10月投产;二是1000千伏浙北— 福州特高压交流工程，今年4月刚开建;三是1000千伏淮南—南京—上海特高压交流工程(“北半环”)，目前正由中国国际工程咨询公司进行评估。
张正陵强调：“华东特高压联网不可能一夜建成，需要三年、五年甚至更长时间。只有当华东特高压联网项目全部投运，形成环网后，500千伏线路才可以分电，才能使电阻互串减少。”也就是说，即使当华东特高压联网中的“南半环”今年投运后，原有的500千伏线路也不能解环，其短路电流问题依然存在，再加上新投产的特高压线路形成的短路电流，此时的短路电流或许还要增加。
电网发展有其客观规律
据了解，我国电网在由220千伏主网架升级到500千伏主网架的过程中，也曾遇到过类似问题。上世纪80年代，随着用电负荷的增加，原来的220千伏线路需要线路站外搭接、改造，短路电流慢慢增长了起来，最后还是系统性地大面积爆发。此时电网升级成为必然，推动了500千伏线路的发展。
有观点认为，如果要解决短路电流超标问题，优化现有华东电网主网架和电网结构，也可以做到。对此，国网北京经济技术研究院副院长韩丰表示：“我们上马特高压项目，不可能仅为了降低短路电流，华东特高压联网形成的环网结构，不仅是一点，肯定有送电的需要，有提高承载安全性的需要，还可以加强电网网架、转移直流功率分散等。”
此外，张正陵也介绍：“如果按照华东地区现有500千伏的网架格局，要降低短路电流，就要把紧密的电网结构松散掉，这就会降低负荷的安全性。但华东电网的负荷太大了，过去我背得起，现在我的负担涨了十倍，还让我一个背就不行了。”