特高壓交流輸電：長距離、大容量、低損耗、互聯(lián)互通

中國特高壓交流工程在電網(wǎng)設(shè)計、設(shè)備、建設(shè)、科技等多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大創(chuàng)新和突破。“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”獲得2012年度國家科技進(jìn)步獎特等獎，目前，特高壓交流工程已投運(yùn)12項，核準(zhǔn)1項，在建3項。國家電網(wǎng)公司引領(lǐng)我國特高壓交流工程建設(shè)走向世界舞臺。

1000千伏特高壓交流

輸變電工程大事記

●晉東南—南陽—荊門試驗示范工程

2006年12月開工建設(shè)，2009年1月投入商業(yè)運(yùn)行。

●晉東南—南陽—荊門擴(kuò)建工程

2011年1月開工建設(shè)，12月投入運(yùn)行。

●皖電東送淮南至上海示范工程

2011年10月開工建設(shè)，2013年9月投入運(yùn)行。

●浙北—福州工程

2013年4月開工建設(shè)，2014年12月投入運(yùn)行。

●安徽淮南平圩電廠三期送出工程

2015年4月投入運(yùn)行。

●2013年，特高壓被納入國務(wù)院《大氣污染防治行動計劃》。

●淮南—南京—上海工程

2014年5月開工建設(shè)，2016年11月投入運(yùn)行。

●錫盟—山東工程

2014年11月開工建設(shè)，2016年7月投入運(yùn)行。

●蒙西—天津南工程

2015年3月開工建設(shè)，2016年11月投入運(yùn)行。

●榆橫—濰坊工程

2015年5月開工建設(shè)，2017年8月投入運(yùn)行。

●錫盟—勝利工程

2016年4月開工建設(shè)，2017年6月投入運(yùn)行。

●青州換流站配套工程

2017年9月投入運(yùn)行。

●山東臨沂換流站—臨沂變電站工程

2017年12月投入運(yùn)行。

●蘇通GIL綜合管廊工程

目前處于盾構(gòu)掘進(jìn)階段（進(jìn)度已過半）。

●蒙西—晉中工程

2018年3月獲得核準(zhǔn)。

●北京西—石家莊工程

2018年3月規(guī)范化開工。

●濰坊—臨沂—棗莊—菏澤—石家莊工程

2018年5月規(guī)范化開工。

互聯(lián)互通

長距離、大容量、低損耗

交流指的是電流的大小和方向隨時間作周期性變化，在一個周期內(nèi)平均值為0。交流輸電的一個突出特點(diǎn)是可以用變壓器方便地改變交流電壓的大小。在電力系統(tǒng)中，發(fā)電廠發(fā)出的電能通過升壓變壓器和高壓、超高壓或特高壓輸電線路，以及降壓變壓器，最終實(shí)現(xiàn)配電和用電。為了提高輸電的經(jīng)濟(jì)性能，不斷滿足大容量和長距離輸電需求，電網(wǎng)的電壓等級需要不斷提高。交流輸電電壓一般分為高壓、超高壓和特高壓。在我國，交流高壓電網(wǎng)指的是110千伏和220千伏電網(wǎng)，超高壓電網(wǎng)指的是330千伏、500千伏和750千伏電網(wǎng)，交流特高壓標(biāo)稱電壓為1000千伏、設(shè)備最高電壓為1100千伏。

特高壓交流輸電的主要優(yōu)勢如下。1.輸送容量大。自然功率是交流輸電線路送電能力的一項重要指標(biāo)，1000千伏交流線路的輸電能力大幅度提高，自然功率約為500千伏線路的5倍，接近500萬千瓦。2.送電距離長。在輸送相同功率的情況下，1000千伏線路的最遠(yuǎn)送電距離可以達(dá)到500千伏線路的4倍。3.線路損耗低。在導(dǎo)線總截面、輸送容量均相同的情況下，1000千伏交流線路的電阻損耗是500千伏交流線路的1／4。4.工程投資省。采用特高壓交流輸電技術(shù)，可以節(jié)省大量導(dǎo)線和鐵塔材料，從而降低建設(shè)成本。5.走廊利用率高。通過應(yīng)用特高壓交流輸電技術(shù)，可以大大提高輸電走廊利用率，節(jié)省土地資源。6.聯(lián)網(wǎng)能力強(qiáng)。通過交流特高壓同步聯(lián)網(wǎng)，可以大幅度縮短電網(wǎng)間的電氣距離，加強(qiáng)電氣聯(lián)系，提高穩(wěn)定水平，充分發(fā)揮大電網(wǎng)互聯(lián)的水火互濟(jì)、錯峰、跨流域互補(bǔ)、減少系統(tǒng)裝機(jī)備用容量等各種聯(lián)網(wǎng)效益。

讓特高壓夢想成真

試驗示范工程

晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗示范工程起于山西晉東南(長治)變電站，經(jīng)河南南陽開關(guān)站，止于湖北荊門變電站。全線單回路架設(shè)，全長654千米，跨越黃河和漢江。變電容量600萬千伏安，系統(tǒng)標(biāo)稱電壓1000千伏，最高運(yùn)行電壓1100千伏。工程于2006年12月開工建設(shè)，2008年12月全面竣工，12月30日完成系統(tǒng)調(diào)試投入試運(yùn)行，2009年1月6日22時完成168小時試運(yùn)行，投入商業(yè)運(yùn)行。

試驗示范工程自投入運(yùn)行以來，一直保持安全穩(wěn)定運(yùn)行，成為我國南北方向的一條重要能源輸送通道。為了進(jìn)一步提高華北和華中兩大電網(wǎng)之間的電力資源優(yōu)化配置能力，2010年12月國家發(fā)展改革委核準(zhǔn)建設(shè)擴(kuò)建工程。擴(kuò)建工程于2011年1月開工建設(shè)，10月全面竣工，12月9日完成系統(tǒng)調(diào)試和168小時試運(yùn)行。擴(kuò)建后，晉東南、南陽、荊門三站均裝設(shè)兩組容量300萬千伏安的特高壓變壓器，線路裝設(shè)40%的特高壓串聯(lián)補(bǔ)償裝置，具備穩(wěn)定輸送500萬千瓦電力的能力。

示范工程的成功投運(yùn)，對于建設(shè)堅強(qiáng)的特高壓骨干網(wǎng)架，促進(jìn)大水電、大煤電、大核電和大型可再生能源發(fā)電基地的集約化開發(fā)，實(shí)現(xiàn)能源大范圍優(yōu)化配置，具有重大意義。2010年11月，特高壓交流試驗示范工程獲得國家優(yōu)質(zhì)工程金質(zhì)獎，成為獲得此項殊榮的第一個輸變電工程；工程為世界首個商業(yè)化運(yùn)營的特高壓交流工程，入選新中國成立60周年“百項經(jīng)典建設(shè)工程”，獲得第二屆中國工業(yè)大獎。

邁上新臺階

皖電東送示范工程

皖電東送淮南至上海特高壓交流輸電示范工程是世界首個同塔雙回路特高壓交流輸電工程，連接安徽“兩淮”煤電基地和華東電網(wǎng)負(fù)荷中心，2011年10月開工建設(shè)，2013年8月竣工，2013年9月，正式投入運(yùn)行。途經(jīng)安徽、浙江、江蘇、上海4省市，先后跨越淮河和長江，線路全長約650公里。工程完全由我國自主設(shè)計、制造和建設(shè)，代表了當(dāng)時國際高壓交流輸電技術(shù)開發(fā)、裝備制造和工程應(yīng)用的最高水平。通過此項工程建設(shè)，我國全面掌握世界領(lǐng)先的同塔雙回路特高壓交流輸電核心技術(shù)，推動國際高壓交流輸電技術(shù)實(shí)現(xiàn)了新突破，全面實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)特高壓設(shè)備技術(shù)升級和大批量制造。2014年9月，皖電東送淮南至上海示范工程榮獲國家優(yōu)質(zhì)工程金質(zhì)獎。

開創(chuàng)世界紀(jì)錄

蘇通GIL綜合管廊工程

作為淮南—南京—上海1000千伏交流特高壓輸變電工程的重要組成部分，蘇通長江過江段原設(shè)計方案為江中立塔大跨越，后來方案進(jìn)行調(diào)整，于2016年7月獲得核準(zhǔn)，采用蘇通GIL（剛性氣體絕緣輸電線路）綜合管廊工程連接南北特高壓輸電網(wǎng)。管廊工程于2016年8月開工建設(shè)，工程起于北岸（南通）引接站，采用敷設(shè)于管廊（隧道）中的兩回（6相）1000千伏GIL管線穿越長江，止于南岸（蘇州）引接站。蘇通GIL綜合管廊工程是世界上首個在重要輸電通道采用特高壓交流GIL輸電技術(shù)的工程，是穿越長江的大直徑、長距離隧道之一，總長5468.5米，國內(nèi)埋深最深、水壓最高。GIL管線總長34200米（單相米），世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸電距離最長、技術(shù)水平最高。管廊工程建成后，淮南—南京—上海特高壓交流工程合環(huán)運(yùn)行，對提升華東電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平具有重要意義。

截至2018年3月，蘇通GIL綜合管廊工程剛性氣體絕緣輸電線路設(shè)備通過全部型式試驗。這是世界上首次研制成功特高壓GIL設(shè)備，將應(yīng)用于蘇通GIL綜合管廊工程，代表國際同類設(shè)備最高水平。