電力電子技術(shù)的快速發(fā)展為FACTS技術(shù)的實(shí)用化創(chuàng)造了條件。近10年來(lái)，可控整流器、可關(guān)斷器件的開(kāi)斷能力不斷提高。125 mm直徑的晶閘管的電壓已達(dá)到8 kV以上，6kV、6kA的可關(guān)斷晶閘管( GTO)已有商品，單個(gè)電力電子器件的開(kāi)斷能力也已達(dá)到30~40MW的水平，這使電子開(kāi)關(guān)用于高電壓、大功率的輸配電中的一次系統(tǒng)成為可能。
    近年來(lái)，F(xiàn)ACTS技術(shù)已經(jīng)在美國(guó)、日本、瑞典、巴西等國(guó)的重要的超高壓輸電工程中得到應(yīng)用。有代表性的FACTS設(shè)備有：可控串聯(lián)補(bǔ)償器、靜止同步補(bǔ)償器、統(tǒng)一潮流控制器等。美國(guó)的卡因塔230 kV可控串補(bǔ)工程安裝在當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)輸電的瓶頸處，突破了線路穩(wěn)定極限，將輸送能力提高了1倍左右，因而在4年內(nèi)可收回投資。
    基于硅片的電力電子器件進(jìn)一步向更高電壓、更大功率的方向發(fā)展，使電力系統(tǒng)發(fā)生重大變革。這被稱為“硅片引起的第二次革命”，以碳化硅( SiC)為基片的新型電力電子器件的耐壓和熱容量可大幅度提高，而元件的損耗卻大大降低，從而使元件的開(kāi)斷功率可望有數(shù)量級(jí)的提高。這預(yù)示著用固態(tài)電子斷路器取代傳統(tǒng)機(jī)械的高壓斷路器（油開(kāi)關(guān)、SF6開(kāi)關(guān)、真空開(kāi)關(guān)等）已為期不遠(yuǎn)。屆時(shí)，真正的數(shù)字化電力系統(tǒng)將成為現(xiàn)實(shí)。
4.1.3緊湊型輸電
    緊湊型輸電技術(shù)是中國(guó)近十年來(lái)迅速得到研究、發(fā)展和應(yīng)用的一項(xiàng)重大新技術(shù)。緊湊型輸電技術(shù)是通過(guò)對(duì)導(dǎo)線的優(yōu)化排列，縮小相間距離、將三組導(dǎo)線置于同一塔窗內(nèi)，三相導(dǎo)線間無(wú)瓶子接地構(gòu)件，增加相分裂根數(shù)，減少波阻抗、增加電容、大幅度提高自然輸送功率，有效壓縮電線走廊的一項(xiàng)新的輸電技術(shù)。
    緊湊型輸電線路就是在線路的適當(dāng)位置安裝并聯(lián)電抗器，且電抗器的容量應(yīng)該是可控的，以便可以根據(jù)線路的負(fù)載變化使系統(tǒng)的無(wú)功潮流達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，保證電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。
4.1.3.1緊湊型輸電的應(yīng)用
    目前，我國(guó)緊湊型輸電線路的技術(shù)設(shè)計(jì)已躋身于世界先進(jìn)水平的行列。第一條500 kV昌房緊湊型輸電線路于1999年建成投產(chǎn)，其自然功率比常規(guī)線路提高了1/3。目前，500 kV邯鄲一新鄉(xiāng)緊湊型線路、政平一宜興同塔雙回緊湊型線路、330 kV天水一成縣緊湊型線路相繼建成。這些項(xiàng)目的建成，填補(bǔ)了我國(guó)在緊湊型輸電線路技術(shù)領(lǐng)域的空白。
    內(nèi)蒙古首條緊湊型500 kV輸電線路在豐鎮(zhèn)市境內(nèi)試驗(yàn)成功。據(jù)介紹，由內(nèi)蒙古送變電公司送電帶三分公司承擔(dān)建設(shè)的西電東送內(nèi)蒙古涼城縣岱海電廠一河北省萬(wàn)全縣500 kV緊湊型輸電線路雙條全長(zhǎng)388.488 km，內(nèi)蒙古標(biāo)段長(zhǎng)51.667 km。途徑?jīng)龀强h、豐鎮(zhèn)市、興和縣、山西省天鎮(zhèn)縣、河北省懷安縣、萬(wàn)全縣。這項(xiàng)500 kV緊湊型輸電線路的設(shè)計(jì)，可減少城鄉(xiāng)占地面積，為電力建設(shè)提供了科學(xué)合理的施工技術(shù)方案。緊湊型輸電線路工程目前全國(guó)只有3家采用，這些輸電線路的建設(shè)，意在為2008年北京奧運(yùn)會(huì)用電打造儲(chǔ)備能力。
    國(guó)內(nèi)首條330 kV緊湊型輸電線路在甘肅省建成投運(yùn)。該線路南起330 kV成縣變電站，北止330 kV天水變電站，全長(zhǎng)115 km。甘肅東南部崇山疊嶂、植被茂密，這條輸電線路位于海拔高度1500～2 000 m之間的山區(qū)，其中海拔最高的地段設(shè)計(jì)覆冰厚度達(dá)15 mm，全線有42 km的線段穿越林區(qū)。為減少整個(gè)工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，甘肅省電力公司采用緊湊型輸電新技術(shù)，完成了17項(xiàng)科研課題，線路走廊寬度大為減少，邊線距離由常規(guī)的13~22 m減少到5.2 m，最大限度地減少了森林砍伐。另外，新技術(shù)改善了電磁環(huán)境，使自然輸送功率和系統(tǒng)的穩(wěn)定水平有所提高，單位輸送容量的工程造價(jià)得以降低。
    這條輸電線路的建成投運(yùn)，填補(bǔ)了我國(guó)緊湊型輸電技術(shù)在330 kV電壓等級(jí)的空白。而該線路采用的350 mm子導(dǎo)線小介裂間距也屬國(guó)內(nèi)首次使用。
4.1.3.2緊湊型的輸配電設(shè)備
    緊湊型的輸配電設(shè)備最具代表性的就是使用在高壓、超高壓系統(tǒng)的氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備( GIS)、敞開(kāi)式的組合開(kāi)關(guān)設(shè)備，以及使用在中壓系統(tǒng)的充氣柜( C-GIS)、充氣環(huán)網(wǎng)柜等。
4.1.3.2.1充氣環(huán)網(wǎng)柜
    充氣柜是將高壓元件如母線、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器等密封在充有較低壓力(0.1一0.5MPa) SF6或其他氣體的殼體內(nèi)。
    (1)充氣柜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    ①固定式結(jié)構(gòu)技術(shù)，采用免維護(hù)的真空斷路器技術(shù)，以固定式真空斷路器取代操作次數(shù)有限的中置式手車式少油斷路器；
    ②隔離開(kāi)關(guān)與接地開(kāi)關(guān)組合成三工位開(kāi)關(guān)，以取代單個(gè)開(kāi)關(guān)，大大減少了空間和聯(lián)鎖工作；
    ③電流互感器采用環(huán)芯式電流互感器，以取代承受高價(jià)電負(fù)荷的普通澆鑄絕緣電流互感器；
    ④采用優(yōu)異的SP6氣體絕緣技術(shù)，以取代空氣絕緣，不需要對(duì)各個(gè)開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行維護(hù)和修理工作；
    ⑤電纜連接采用全絕緣和防觸電的插入式結(jié)構(gòu)，以取代普通的電纜接頭。
    (2)充氣柜的關(guān)鍵工藝
    ①充氣柜的殼體焊成完全氣密式結(jié)構(gòu)，這就排除了環(huán)境因素的影響。SF6氣體的絕緣強(qiáng)度為空氣的2倍，由此獲得節(jié)省空間的優(yōu)勢(shì)，減少建筑物面積，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
    ②采用激光焊接技術(shù)，密封性能優(yōu)，以防止SF6絕緣氣體逸出及潮氣的侵入。這種激光焊接的充氣柜滿足1EC60698及VDE0670第1000部分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氣密壓力系統(tǒng)提出的要求。
    ③氣體的氣密性通過(guò)集成在每個(gè)殼體上的檢漏裝置來(lái)例行檢驗(yàn)。
    ④所需的操作功是通過(guò)波紋管從充氣柜外部向內(nèi)部傳遞的。
    ⑤裝入柜內(nèi)的電氣元件經(jīng)過(guò)焊入的套管向外與電纜線或母線連接。
    ⑥通過(guò)裝入柜內(nèi)的測(cè)量盒以磁耦合無(wú)接觸地向外顯示充氣柜的工作準(zhǔn)備狀態(tài)。
    ⑦為了確定有無(wú)電壓，在焊入殼體內(nèi)的套管上澆鑄入電容芯片，并在柜體面板上裝上插座，在外面用電壓測(cè)量裝置來(lái)檢驗(yàn)柜內(nèi)有無(wú)電壓。
    ⑧一般在殼體內(nèi)焊人同類型的釋壓裝置。
4.1.3.2.2環(huán)網(wǎng)柜與預(yù)裝式變電站
    由于在城網(wǎng)建設(shè)中推行環(huán)網(wǎng)供電，于是環(huán)網(wǎng)柜和預(yù)裝式變電站應(yīng)運(yùn)而生。近年來(lái)，環(huán)網(wǎng)柜與預(yù)裝式變電站在我國(guó)有了很大發(fā)展。2003年，12 kV環(huán)網(wǎng)柜產(chǎn)量達(dá)49 265面，預(yù)裝式變電站18 888面，這兩種產(chǎn)品產(chǎn)量未來(lái)的發(fā)展空間很大。如12 kV環(huán)網(wǎng)柜及終端柜2005年預(yù)測(cè)55000面，2010年65 000面，有很大的增長(zhǎng)空間；又如12 kV預(yù)裝式變電站，2005年預(yù)測(cè)25 000面，2010年預(yù)測(cè)50000面。預(yù)裝式變電站2003年的產(chǎn)量比2002年增長(zhǎng)約92%．今后也會(huì)成倍地增長(zhǎng)。
    由于環(huán)網(wǎng)柜多用負(fù)荷開(kāi)關(guān)，故引發(fā)負(fù)荷開(kāi)關(guān)的用量激增。據(jù)統(tǒng)計(jì)，12 kV負(fù)荷開(kāi)關(guān)2003年的產(chǎn)量為92 171臺(tái)，斷路器與負(fù)荷開(kāi)關(guān)（含接觸器）的比例巳由1980年的10:1變?yōu)?003年的2.1:l。負(fù)荷開(kāi)關(guān)的品種有產(chǎn)氣式、壓氣式、真空式和SF。式，現(xiàn)逐漸趨向SF6式。
4.2直流輸電
4.2.1直流輸電優(yōu)點(diǎn)
    (1)輸送相同功率時(shí)，線路造價(jià)低。交流輸電架空線路通常采用3根導(dǎo)線，而直流只需l根（單極）或2根（雙極）導(dǎo)線，因此，直流輸電可節(jié)省大量輸電材料，同時(shí)，也可減少大量的運(yùn)輸、安裝費(fèi)。
    (2)線路有功損耗小。由于直流架空線路僅使用1根或2根導(dǎo)線，所以有功損耗較小，并且具有“空間電荷”效應(yīng)，其電暈損耗和無(wú)線電干擾均比交流架空線路要小。
    (3)適宜于海下輸電。在有色金屬和絕緣材料相同的條件下，直流時(shí)的允許工作電壓比在交流下約高3倍。2根心線的直流電纜線路輸送的功率Pd比3根心線的交流電纜線路輸送的功率P大得多。
    (4)運(yùn)行中，沒(méi)有磁感應(yīng)損耗。用于直流時(shí)，則基本上只有心線的電阻損耗，而且絕緣的老化也慢得多，故使用壽命相應(yīng)也較長(zhǎng)。
    (5)系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題。在交流輸電系統(tǒng)中，所有連接在電力系統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)必須保持同步運(yùn)行，而采用直流線路連接兩個(gè)交流系統(tǒng)，由于直流線路沒(méi)有電抗，所以不存在上述的穩(wěn)定問(wèn)題，也就是說(shuō)直流輸電不受輸電距離的限制。
    (6)能限制系統(tǒng)的短路電流。在交流輸電線路連接兩個(gè)交流系統(tǒng)時(shí)，其系統(tǒng)容量增加，會(huì)使短路電流增大，有可能超過(guò)原有斷路器的遮斷容量，這時(shí)就要求更換大容量設(shè)備，增加大量的投資，而直流輸電時(shí)，就不存在上述問(wèn)題。
(7)調(diào)節(jié)速度快，運(yùn)行可靠。在直流輸電時(shí)，通過(guò)晶閘管換流器，能方便、快速地調(diào)節(jié)有功功率，實(shí)現(xiàn)潮流翻轉(zhuǎn)。如果采用雙極線路，當(dāng)一極故障時(shí)，另一極則仍可以大地或水作為回路，繼續(xù)輸送一半的功率，這也提高了運(yùn)行的可靠性。
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