在新世纪的技术创新中,信息、生物、材料等学科争放异彩,传统技术的进步似乎乏善可陈。然而,最近出版的世界上第一部系统介绍特高压技术的专著《特高压电网》(中国经济出版社出版,刘振亚主编),却让人们看到传统技术的创新依然支撑经济与产业。
21世纪伊始,美国工程院联合30多家美国职业工程协会,历
我国是电能的生产大国和使用大国,发电资源分布和地方经济发展却极不平衡。全国可开发水电资源近三分之二在西部的四川、云南、西藏;煤炭保有量的三分之二分布在山西、陕西、内蒙三省区。而全国三分之二的用电负荷却分布在东部沿海和京广铁路沿线以东地区经济发达地区。如在经济发达地区建设火电厂,巨量的煤炭运输将是个棘手的问题。因此,必须在发电资源丰富的地区建设大煤电基地、大水电基地,实现煤电就地转换和水电大规模开发,再通过建设坚强的国家电网特高压骨干网架,将清洁的电能从西部和北部大规模输送到中东部地区,实现跨地区、跨流域水火互济,既解决东部能源短缺问题,减轻运输和环保压力,又促进西部资源优势转化为经济优势,实现国民经济协调发展。
特高压骨干网架具备跨区域、大容量、远距离、低损耗输送电力的基本功能,是国家电网的重点和建设国家级电力市场的物质基础。建设特高压骨干网架,可以充分利用现有资源,在500千伏电网基础上发展特高压网架,电压等级匹配合理,经济性好,适应性强,有利于推进产业升级和技术创新,节省宝贵的土地资源,提高资源优化配置能力,从根本上解决输电能力不足等问题;有利于充分发挥特高压电网的规模优势和技术优势,引导电源合理布局,促进电源集约化开发,实现电力工业协调发展。
在过去几十年里,和全世界业内人士一道,中国电力界有识之士在特高压领域做了大量工作,为特高压技术的发展,从理论上到实践上都作出了贡献。《特高压电网》一书,如实地记载了这些宝贵的知识财富,并努力促进其转化为生产力。
该书力图让读者对特高压理论有一个比较系统、完整的把握;对特高压电网建设与我国社会主义经济建设的密切关系有一个比较全面、科学的认识;对国内外特高压输电技术的发展状况及其技术攻关难点有一个比较准确、深入的了解。
书中对一些特高压乃至高电压的基本概念、基本原理和基本现象的阐述做到简明扼要、有可读性;同时也努力阐述清楚国内外特高压输电技术的现状、发展方向和对相关学科的要求。对于长期从事特高压技术研究的学者、工程技术人员,通过这本书既能了解本领域的发展动态,又能学习相关领域和专业的知识;对于长期从事非特高压技术的电力工程技术人员,通过这本书能掌握特高压技术知识,以应对特高压电网在我国建设投运后技术技能新要求;对于热爱高电压技术和电力技术的莘莘学子,通过这本书的学习,能够开启一扇知识的大门;对于对特高压感兴趣的非电业人士,通过这本书,能找到有关特高压技术问题的解答。
该书在内容编排方面做了技术处理,在每一章的开头,力图用简短的文字,概括出本章的主要内容,主要观点和结论,让读者可以根据自己的兴趣选择是否深入阅读下去;这本书给出了较丰富的参考文献,为有意进一步深入了解前沿问题的读者提供了指引;这本书集中讨论了交流特高压问题,同时也涉猎了直流特高压的特殊问题;这本书从电力系统的一般特性展开,引入了特高压的基本知识、主要技术特点,介绍了特高压的技术难点和解决途径,同时,也介绍了特高压领域的国内外最新动态。
全书共十一章。第一章电网从高压到特高压的发展,介绍了推进电网从高压向特高压发展的内在、外在动因,证明规模经济性是电网从高压、超高压向特高压发展的动力,说明特高压交流输电技术的实际应用已日臻成熟,技术问题已不是特高压输电发展的限制性因素。接下来写到中国国家电网特高压骨干网架,介绍了特高压电网所具有的适用于大容量、远距离输送电能的特点,从我国能源资源的地理分布、能源传输需求和发展变化趋势的实际出发,说明建设以特高压电网为骨干网架的国家电网,是适应远景能源流的变化,促进电力市场的发展,实现全国范围能源资源优化配置,满足我国国民经济发展需求的理性选择。之后介绍了特高压架空输电线路导线、金具与杆塔,从机械性能方面介绍了特高压输电线路的导线、金具、杆塔的知识和力学问题,讨论了导线的微风振动、舞动和次档距振荡等问题及防振措施;介绍了杆塔结构及基础的选型与优化设计的方法。最后包括特高压变电站与特高压电气设备方面的内容,介绍了特高压变电站的电气主接线,配电装置与主要的特高压电气设备。