全球首个！1000万kW特高压直流输电工程，输送容量破世界纪录

　　锡泰直流工程黄河大跨越

　　锡盟—泰州±800kV特高压直流输电工程（简称锡泰直流工程）是国家大气污染防治行动计划“四交五直”特高压工程项目之一，是世界上首个额定输送容量达1000万kW的特高压直流输电工程，也是首次实现特高压直流受端分层接入500/1000kV交流电网的超级工程，工程于2017年9月30日建成投运。

　　一、工程背景

　　内蒙古锡盟地区煤炭资源和风能资源丰富，是我国重要的能源基地，适宜大规模开发电力装机外送。江苏省是我国经济发达地区，但能源资源缺乏，未来能源供应将面临资源总量不足、煤炭运输紧张、环保压力较大等挑战。

　　2013年9月，国务院印发《大气污染防治行动计划》。2014年5月，国家能源局印发《国家能源局关于加快推进大气污染防治行动计划12条重点输电通道建设的通知》（国能电力〔2014〕212号），其中包括“四交五直”特高压工程，内蒙古锡盟—江苏泰州±800kV特高压直流输电工程是“五直”之一。

　　锡泰 锡泰直流工程一般输电线路1直流工程一般输电线路1

　　建设该工程是落实西部大开发战略和《大气污染防治行动计划》的重要举措，对于促进锡盟地区经济社会发展、缓解江苏地区能源供需矛盾和大气污染防治压力、满足江苏地区电力需求及经济发展需要具有重要意义。

　　2012年以来，国家电网公司组织国内外40余家科研单位、高等院校、设计单位和设备厂家，在±800kV、8000MW特高压直流输电技术研发和工程成功应用的基础上，深入开展了±800kV特高压直流分层接入和容量提升的关键技术研究和设备研制工作。

　　二、工程概况

　　1.建设规模

　　锡泰直流工程起于内蒙古自治区锡林浩特市锡盟换流站，止于江苏省泰州市泰州换流站，途经内蒙古、河北、天津、山东、江苏5省区，线路全长1620.241km（含黄河大跨越段3.734km），额定直流电压±800kV，额定直流电流6250A，额定输送容量10000MW。工程核准静态投资244.72亿元、动态投资253.60亿元，由国家电网公司（锡盟换流站）、国网江苏省电力公司（泰州换流站、直流线路）出资建设。

　　工程示意图

　　（1）±800kV锡盟换流站工程。锡盟换流站位于内蒙古自治区锡林郭勒盟锡林浩特市朝克乌拉苏木乡，额定直流电压±800kV，额定换流容量10000MW，网侧接入500kV交流系统。

　　±800kV锡盟换流站

　　（2）±800kV泰州换流站工程。泰州换流站位于江苏省泰州市兴化市大邹镇（与1000kV特高压泰州变电站合建），额定直流电压±800kV，额定换流容量10000MW，低端换流变压器网侧接入1000kV交流系统，高端换流变压器网侧接入500kV交流系统。

　　±800kV泰州换流站

　　（3）直流输电线路。直流输电线路工程起于内蒙古自治区锡林浩特市锡盟换流站，止于江苏省泰州市泰州换流站，途经内蒙古、河北、天津、山东、江苏5省区，直流输电线路全长1620.241km（含黄河大跨越段3.734km）。铁塔3137基。沿线地形平地占54.0%，丘陵占11.4%，一般山地占12.1%，高山占6.3%，峻岭占0.2%，河网泥沼占8.4%，沙丘地占7.6%。海拔0～2000m。

　　锡泰直流工程一般输电线路2

　　一般线路分27、29m/s和30m/s三个风区；冰区均为10mm轻冰区（地线增加5mm）。平丘段导线采用8×JL1/G3A-1250/70钢芯铝绞线，山地段采用8×JL1/G2A-1250/100钢芯铝绞线；两根地线一根采用JLB20A-150铝包钢绞线，另一根采用OPGW-150复合光缆。

　　锡泰直流工程黄河大跨越

　　黄河大跨越位于山东省境内，北岸为东营市利津县北宋镇张潘马村，南岸为滨州市博兴县乔庄镇，采用“耐—直—直—直—耐”跨越方式，耐张段全长3734m（876m—1122m—998m—738m）。三基跨越悬垂塔呼高112m、全高116.6m。设计基本风速33m/s，覆冰厚度15mm（地线增加5mm）。

　　2.参建单位

　　国家电网公司直流建设部行使项目法人职能。

　　国网直流建设分公司负责送端换流站本体工程现场建设管理。

　　国网江苏省电力公司负责受端换流站工程现场建设管理（国网直流建设分公司负责技术支撑）。

　　国网信通公司负责系统通信工程建设管理。

　　国网物资公司负责两端换流站设备物资供应管理。

　　送、受端换流站“四通一平”、直流输电线路由相关属地省电力公司（国网内蒙古、河北、天津、山东、江苏电力）负责现场建设管理。

　　工程设计方面、主要设备制造供货方面、现场建设方面的情况，请参阅书籍——《中国电网里程碑工程（1949~2022）》韩先才.郭贤珊.陈兵（著）电网发展“史记”。

　　三、建设成果

　　锡泰直流工程在世界上首次将±800kV特高压直流额定输电容量提升到10000MW，额定电流提升至6250A，受端分层接入500/1000kV交流电网，在输送容量方面创造了新的世界纪录，在接入系统方式上取得了重大创新突破，首次实现了特高压直流接入特高压交流，代表了当时世界高压直流输电技术的最高水平。

　　锡泰直流工程全面采用我国自主研发的特高压直流输电技术和装备，进一步提高了特高压直流输电效率，节约了宝贵的土地资源，大幅提升了经济社会效益。

　　锡泰直流工程一般输电线路3 （天津特高压密集通道段）

　　（1）进一步提升了特高压直流能源资源配置能力。±800kV特高压直流输电工程输送容量提升至10000MW，换流站和线路工程初始投资增加，但单位容量造价有所降低，损耗率降低，线路走廊和土地资源利用效率提高。

　　（2）促进了特高压电网协调发展。提升特高压直流输送能力，受端分层接入500、1000kV交流系统，在充分利用宝贵走廊资源的同时，通过分层接入降低了特高压直流故障对单一电网的冲击；另外，一个交流系统故障不至导致直流系统全部故障或者停运，进一步提高了特高压交流电网电源支撑能力、稳定水平和利用效率，实现了特高压直流远距离、大容量与特高压交流接纳能力强、稳定水平高的有机融合，威胁电网安全稳定运行的多馈入直流换相失败、暂态频率和电压稳定等问题得到有效缓解，促进了特高压电网的统筹发展，有利于改善“强直弱交”电网局面。

　　（3）工程首次实现特高压直流输送容量提升至10000MW，受端分层接入500、1000kV交流电网，在关键技术研究和关键设备研制方面取得一批重大创新成果：

　　1）解决了特高压直流分层接入协调控制难题。

　　2）成功研制出网侧1000kV特高压换流变压器。

　　3）成功研制可由铁路运输的单台容量506MVA特高压换流变压器。

　　4）成功研制10000MW直流工程用直流套管。

　　5）成功研制更大通流能力和换流容量的晶闸管及换流阀。

　　6）成功研制出1000kV可开断滤波器的瓷柱式SF6断路器。

　　7）成功研制出转换能力达到6250A的直流转换开关。

　　8）成功解决容量提升后直流回路接头过热问题。

　　9）成功研制并应用大截面导线。

　　10）成功研制并规模化应用大规格角钢。

　　锡泰直流工程的直流系统主回路结构、参数配置、绝缘配合等方面的技术原则与国内已投运±800kV特高压直流工程基本一致，大部分可以沿用已有工程成功经验。不同之处主要在于分层接入和容量提升的新技术、新设备。分层接入需要解决接入不同电网的两个受端换流器的协调控制难题，研发网侧1000kV换流变压器、1000kV交流滤波器断路器，运输尺寸受限且容量提升条件下对换流变压器、直流通流回路的所有设备提出了更高要求，相关的关键技术创新性强、关键设备研制难度大。

　　（本文完，图书内容待续……）

　　注：本文摘编自中国电力出版社专著——《中国电网里程碑工程（1949~2022）》韩先才.郭贤珊.陈兵（著）电网发展“史记”，转载请注明出处。