电压等级(voltage classes) 电力系统及电力设备的标称电压级别系列。额定电压指电力系统及电力设备规定的正常工作电压,即与电力系统及电力设备某些运行特性有关的标称电压。电力系统中各点的实际运行电压容许在某些特定的程度上偏离其规定的额定电匡。在这一容许偏离范围内,各种电力设备和电力系统本身仍能正常运行。制定电压等级系列是电力工业发展的一项战略性课题。也是电工领城一项重要的技术决策。
某一特定输电工程的电压等级选择主要根据输送功率和输送距离。根据这两个决定性因素,进行技术经济分析,可确定一合适的目标电压值。如果把这样选择出来的目标电压作为实际采用的输电电压,那么一个国家甚至一个系统将具有许多电压等缓。众多的电压等级不仅会增添设备制造和电力系统调度管理的困难,更重要的是影响大电力系统的形成和发展,因而从全局来看,无论经济上或技术上都是不可取的。相邻电压级差太小,还会造成电力网结构较为复杂、难以实现“分层分区”经济运行与控制潮流、重复变压、网损大等一系列弊端。在国际上,一般做法是合理简化电压等级系列。
在引入一个新的电压等级时,须进行全局性的技术经济综合分析比较,然后做出决策,应考虑的因素包括:①电力工业今后 15~25 年的发展速度与规模,各电力系统的电力负荷增长水平与大致分布,电源构成与布局,各主要发电厂规模与装机容量。②新电压等级和现有电压等级之间的配合,以及和下一个更高电压等级的配合。③新电压等级输电线路在系统中的作用。④新电压等级输电线路的可靠性以及它对总系统可靠性的影响。⑤新电压等级在技术上实现的可行性。
如果新的电压等级选得太低,它的传输能力不能够满足电力系统在此后 15~25 年的发展需要,势必被迫提前引人另一级更高的电压;如果选得太高,又可能会引起初期投资过大,实际可送的电力不足,不能充分的发挥投资效益等。
一般认为:在一个电力系统中,相邻两级电压之比取1.7~3.0 是较为贴切的。
国际大电网会议 (International Council on Large ElectricSystems,CIGRE)超高压电压标准化国际工作组早在1962 年就曾提出三点建议:①已采用220kV 或275kV为主的国家,最好选用 500/230kV 电压系列。②已采用330kV或345kV为主的国家,最好选用750/330/110kV电压系列。③在一个国家内,以选用一种电压系列为宜以免标称电压不同的电力系统互联时,要安设专用的互联变压器。
国际电工委员会(International Electrotechnical Commi-ssion,IEC)在1975 年第 38 号推荐标准中也曾指出:或者采用500/220kV系列,或者采用 750/330/110kV 系列。相邻电压等级之间的比值,最好能超过 2。在 1977 年 8 月第一版修正本中又推荐:①任何一个国家或一个大国的某一地区内,在 220kV 和330kV 两者中只能选用一种电压;在330kV和400kV 两者中,以及在 400kV 和500kV 两者中也只能选用一种电压。②330kV 这一级电压属非推荐值,建议在新的电力系统中不要再采用这一级电压。