世界各国电压等级及应用探析

在俄罗斯电网的发展过程中，存在两个电压等级序列，包括超高压和特高压。第一个是，110-150-330-750kV，第二个是110-220-500-1150kV。在这个两个电压等级序列中，后面的电压等级大约是前面的两倍，也就是说输电能力大约提高为4倍。

这两个电压等级序列在不同的地区使用。第一个电压等级序列在俄罗斯的西北部地区、卡累利阿、克里木半岛和北高加索地区得到了推广，西北互联电力系统与克里木电网通过330kV电压等级线路连接，西北地区互联电力系统与中央区电力系统通过750kV电压等级的线路连接。

第二个电压等级序列被应用在俄罗斯中央区和莫斯科东部地区。在中央区，上述的两个电压等级序列有时是交叉使用的（500kV和750kV线路），而在俄罗斯东部地区，包括西伯利亚、远东地区只是使用第二个电压等级序列。从电网运行的角度来看，在不同的地区使用这两个电压等级序列有各自的优点。

在西欧有UCPTE（西欧发输电协调联盟）联合电力系统，包括12个国家，现在东欧的国家也加入了。在北欧建立了NORDEL（北欧电力联盟）互联电力系统，包括瑞典、挪威、芬兰和丹麦。英国电网通过水下直流输电与UCPTE并联运行，类似的输电线路将瑞典、丹麦和德国电网与瑞典和芬兰电网互联，俄罗斯电网通过维堡的直流换流站与NORDEL系统互联，交换功率达到1420MW。英国和挪威的水下直流输电线路的输送距离达到724km，输送功率达到800MW。

加入UCPTE西欧国家的交流主干线路是电压等级为380～420kV的线路，而230kV和110～150kV的线路主要在配网中应用，500kV和750kV电压等级在西欧并没有被使用。但是随着负荷的增长，法国环巴黎的750kV电压等级接入方案正在被考虑。同时，有建议提出重新使用双回路（塔）双分裂导线的380kV输电线路，其中一条回路上也可能悬挂750kV双分裂导线。

美国首批110kV电压输电线路的建造还是在1910年开始的，首批220kV线路是在1922年开始建造的。然后出现了一系列的其他电压等级，这些是被大量的生产电力设备的公司所推动的。在20世纪50年代，345kV线路投入使用，在1965年第一条500kV输电线路投入使用，在1969年开始使用765kV输电线路。而在1970年，沿美国西海岸的、总长度为1400km的±400kV直流输电线路（太平洋输电）投入使用。尽管美国的额定电压等级是五花八门的，也可以划分为在不同地区使用的两个电压等级序列。第一个电压等级序列是138—345—765kV，是在西南部地区、中心地区和北部地区使用；第二个电压等级序列115—230—500kV，主要使用在西部和东南部地区。

在美国有一些互联电力系统（其中包含数量超过30万家的独立能源公司）中的一部分是被同一个调度中心控制的，而另外一些在负荷分配和频率控制时是并行工作的。345～765kV线路是作为互联电力系统的主干线路和系统间的联络线。此外，1600kV输电线路设备的研制工作也正在进行。

在北部，美国与加拿大的电力系统有紧密的联系，包括在东部边境的几条765kV线路，西部边境的几条500kV线路和3个直流换流站。

在20世纪90年代，建设了从位于魁北克（加拿大）的拉格兰德火电厂到波士顿（美国）的多馈入直流输电线路（1486km，±400kV，2000MW）。这条输电线路有5个换流站，其中的3个在加拿大，2个在美国。除此之外，美国还有3条直流输电线路和8个直流站。美国电力系统的直流线路总长度超过7000km。

在南部，美国电力系统通过230～345kV线路与墨西哥电网连接。加拿大、美国和墨西哥电力系统是并行工作的。

在加拿大的东部地区，735kV输电线路被广泛地应用，在西部是500kV线路。发展735kV网络是为了保证世界上最大水电站之一——丘吉尔瀑布水电站（装机容量为5.2GW），以及位于圣劳伦斯的一系列水电站的功率输出。为了保障尼尔森水电站的功率输出，纳尔逊河—温尼伯之间的直流输电线路被建造，它是长度为800km的双回线。第一回线路使用汞弧整流器（±450kV，1620MW），第二回线路使用高压晶闸管整流器（±500kV，2000MW）。除此之外，还有320MW的伊尔河直流站连接美国和加拿大的电网。在加拿大的西海岸，从陆地到温哥华岛敷设了两根交流电缆（138kV，120MW）和两根直流电缆（+260～280kV，370MW）作为水下输电线路。而查图圭直流站（1000MW）连接的是美国的765kV网络和加拿大735kV网络。

加拿大西部500kV网络的发展，将大型发电厂和位于西部省份工业区的负荷节点连接起来。因为被山区所分隔，加拿大东西部电网之间没有直接的联系，而是经过美国电网连接的。在美国和加拿大的西部，这两个国家的电网通过500kV输电线路连接。

因此，在美国北部和加拿大南部有两个大型联合电力系统，分别由美国东北电网和加拿大东南电网以及美国西北电网和加拿大西南电网构成。(www.xing528.com)

墨西哥电网的容量较小，与美国电网相比是不成比例的，主要的网络由220kV和400kV两个电压等级构成。

中美洲国家（巴拿马、哥斯达黎加、洪都拉斯、尼加拉瓜）形成了独立的区域电网，总装机容量不大（3～4GW），各国电网之间通过230kV线路连接。目前，在建设230～500kV输电线路的基础上，正在成立中美洲能源联合会。

在南美洲国家中，具有最大能源开发潜力的是巴西（54%）、阿根廷（20%）、委内瑞拉（10%），剩下的分布在其他大陆国家。目前，阿根廷电网是在南美洲国家当中最大的，最高电压等级为500kV，这个电压等级线路的总长度将近1万km。

在巴西，电网的最高电压等级是765kV，还有500kV、400kV和345kV网络。在巴西世界上最大的水电站之一伊泰普水电站到圣保罗地区之间敷设有直流输电线路，这条输电线路是电压等级为600kV的双回线，长度超过800km，总输送功率达到6300MW。

在委内瑞拉，电网的最高电压等级为400kV，在南美洲其他的国家中，电网的最高电压等级为220kV。各个国家电网之间还有一些220kV的联络线。

由于额定频率不同（50Hz和60Hz），南美洲国家电网之间的大范围互联是困难的。在南美洲有两个直流站，其中一个功率为50MW，连接巴拉圭和巴西电网；另一个功率为2000MW，连接巴西和阿根廷电网。

非洲大陆的面积较大，但是总装机容量不大。其中大约一半的装机容量位于南非，埃及的装机容量占非洲的10%以上，其他的位于非洲大陆的其他国家。虽然非洲国家的电网装机容量较小，但是电压等级却足够高，因为其中一半电源距离负荷中心较远。埃及电网的最高电压等级为500kV，南非为400kV，尼日利亚、赞比亚和津巴布韦为330kV，其他国家为220～230kV。在非洲大陆有两条大功率的直流输电线路，从因加水电站—沙巴的输电线路连接两个最发达、但是独立的扎伊尔地区，另一条是从卡布巴萨水电站（莫桑比克）到阿波罗（南非）。

亚洲（不包括独联体国家）由于缺少足够的数据，对这个地区电网的介绍只能是概括性的。在印度、土耳其、伊拉克、伊朗电网中，主干线路的最高电压等级为400kV，中国、巴基斯坦、日本为500kV。印度和中国非常重视直流输电，已经建成了几个直流站和输电线路，直流站和直流输电线路的数量还在不断增加，甚至还打算以直流输电作为所有系统间的联络线。

日本和韩国的电力系统是亚洲最先进的。日本电网主要联络线的电压等级为275kV和500kV，实际上所有的500kV线路都是双回的。为了将电力由大的核电站输送到东京地区，日本正在建造长度为250km的1100kV线路。由于生态保护要求，这条线路架设在高度达到120m的双回路塔上。目前，在本州岛正在建设1100kV环网。

在日本的南部和北部，电网的额定频率不同，分别是50Hz和60Hz，建立统一的电力系统存在一定的复杂性。南北部的分界线在本州岛，为了连接这两个区域电网，建造了两个300MW的直流站。除此之外，北海道和本州两个岛电网之间是通过架空直流电缆（600МW，±250kV）连接的。

韩国电网联络线的电压等级为345kV，因为国土面积不大，所有线路的长度也较短。345kV线路的总长度，按照经度方向计算不超过300km，按照纬度方向计算大概也只是300km左右。在韩国，受国土面积限制，这些345kV线路走廊的选择是非常困难的，并不是按照经济发展的需要来确定的。由于负荷增长的需要，765kV线路正在被建造，但同样需要克服确定线路走廊的困难。