特高压九大创新点

晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程正式投运，标志着我国在世界上系统掌握了特高压输变电核心技术及其设备制造能力。我国用三年时间走过了前苏联、日本等国十五到二十年的道路，并实现了全面超越。

　　在国家的支持下，*公司按照“科学论证、示范先行、自主创新、扎实推进”的方针，共安排科研课题180项，参加攻关人员近万人。经过近四年攻关，全面完成了特高压输电技术研究和设备研制，取得了世界*水平的研究成果，满足了特高压工程建设的需求，形成了全套特高压交流输电技术标准和规范。在系统分析、外绝缘特性、过电压与绝缘配合、电磁环境、工程设计、设备研制、工程施工、调试试验、运行维护9个方面取得创新，全面突破特高压输电技术。

　　系统分析

　　通过同步电网构建、大电网安全稳定性分析、特高压电网运行与控制等研究，建立了仿真精度高的特高压电网仿真计算数据平台，掌握了特高压电网运行特性和控制规律，提出了大电网安全稳定运行控制策略。通过无功补偿方案及电压无功控制策略研究，解决了特高压长线路充电功率大、潮流波动带来的电压控制压力等难点问题。提出的无功补偿方案能够兼顾无功平衡及解决电磁暂态技术问题的需要。

　　绝缘特性

　　外绝缘特性的研究解决了高海拔、重污秽和重冰区等特殊环境条件的外绝缘关键难题，在长波头操作冲击试验、外绝缘的海拔修正和污秽绝缘子设计方法等方面取得突破。通过不同海拔点的杆塔间隙试验研究，提出了外绝缘放电电压的海拔修正系数计算公式，克服了国外研究成果对我国工程设计的局限性，获得了一系列具有自主知识产权的绝缘特性曲线。解决了特高压操作冲击电压特性曲线接近饱和而需要大幅度增加杆塔尺寸影响经济性的问题；基于超长绝缘子串人工污秽试验所获得的大量数据，提出了污秽条件下特高压绝缘子串设计的“污耐压法”；采用真型杆塔创新性地进行符合特高压系统实际运行条件的长波前操作冲击电压间隙放电特性试验，验证了杆塔操作冲击间隙（边相6.5m，中相7.3m）的安全性。

　　过电压与绝缘配合

　　深度限制过电压水平以降低对绝缘的要求和合理选择绝缘水平是各国特高压研究的焦点。结合示范工程，对特高压输电系统的内部过电压进行了计算分析，采用了并联高抗补偿、高性能避雷器、断路器装设合闸电阻以及线路两侧断路器联动等限制措施，合理地确定了工频暂时过电压限值和操作过电压限值。次提出进线段采用三根地线、减小进线段地线保护角（-5°）和优化避雷器布置两方面措施，以降低进线段的雷电绕击侵入波过电压。结合中国1000千伏长度较长、换位、带高抗的线路的特点，提出不宜采用高速接地开关，而是采用高抗中性点小电抗，并提出了特高压系统小电抗参数，将潜供电流限制在12A以下，单相重合闸无电流间歇时间可在1s以内，成功解决了潜供电弧快速熄灭的问题。

　　电磁环境

　　在电磁环境控制指标、电磁兼容防护、导线选择、电晕特性、电晕损失，以及噪声控制等方面均取得了突破。提出了符合我国国情的特高压线路电磁环境控制指标，解决了特高压线路电磁环境评价和设计指标问题，试验示范工程现场实测结果表明，电磁环境各项指标满足国家环保部批复的限值标准（该指标与500千伏工程的水平相当），其中变电站电晕噪声低于500千伏变电站的水平。自主研制了光纤数字化特高压交流电晕损失测量装置，实现了全天候条件下特高压基地试验线段电晕损失实时监测，在此实测数据基础上获得了特高压试验示范工程输电线路电晕损失计算方法。解决了特高压输电线路与各类无线台站间的电磁兼容问题，确定了特高压线路与各类无线电台站间的防护间距，已被相关国家标准采纳。解决了特高压输电线路与沿线邻近输油输气管道间的电磁兼容问题，确定了输电线路对管道感应电压的限值，给出了特高压线路与输油输气管道的小间距以及交叉角度推荐值。

　　工程设计

　　特高压输变电工程设计尚无可供遵循的设计原则。本着安全可靠、技术*、环境友好、经济合理的基本原则，通过深入研究、综合分析和经济比较，提出了符合我国国情、满足各项环境指标要求、工程造价合理的1000千伏交流特高压架空输电线路和变电站设计技术原则，为试验示范工程以及后续的特高压交流输变电工程建设奠定了理论基础。在国内次基于结构可靠度理论分析，提出1000kV交流输电线路采用百年一遇重现期设计风速和1.1倍的重要性系数，使结构可靠度等级比500千伏线路高一级，充分保证线路工程的可靠性，也使特高压线路结构可靠度有了量化的标准。全线耐张塔采用铝管式刚性跳线的创新设计，有效地控制了跳线风偏，减小了塔头尺寸。成功解决了煤矿采空区、塔高限制区特殊设计难题。对变电站进行全场域抗震校核计算，优化特高压设备布置和连线方式，采用管型母线作为设备连线，加强设备及其支撑件设计，解决了特高压设备的抗震难题。

　　设备研制

    全面推进特高压设备国产化，在研究制定特高压主设备技术规范的基础上，*内骨干电工制造企业，通过自主研发、自主设计、自主制造，为示范工程提供了国产化的特高压设备。通过示范工程，国内已经自主研制了世界上套1000千伏、100万千伏安分相单体式特高压变压器和电压等级高、容量大的1000千伏、32万千乏高压并联电抗器等关键设备，生产了代表当前高技术水平的特高压GIS和HGIS开关设备，掌握了一批具有自主知识产权的装备制造核心技术，拥有了全套特高压输变电设备的国内批量生产能力，实现了中国输变电装备制造业的技术升级。

　　工程施工

　　示范工程铁塔高、横担宽，设备尺寸大、质量重，施工工艺要求高，工程施工技术面临着新的挑战。开展了特高压施工技术创新，形成了标准化的施工工艺导则和验收规范，研制了施工装备与工器具，满足了工程建设需求，保障了安全施工，全面提升了施工技术水平。

　　调试试验

    在还没有特高压调试试验先例可参照条件下，通过对系统调试、交接试验、预防性试验、工程启动及竣工、特殊试验等5个方面的研究，制定了符合我国特高压电网特点的调试试验方案和标准，完成了系统调试与设备交接试验。

    运行维护

    研究确定了特高压交流系统的运行、检修和带电作业等方法、措施及相应的工器具，为保证电网设备的安全稳定运行、及时发现和处理设备缺陷，提供了重要手段。形成了特高压电网技术监督体系和可指导特高压交流工程运行检修的一系列规程、规范。研制了一批具有自主知识产权的1000千伏交流特高压运行检修工具。

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