哈郑工程黄河大跨越
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哈密南—郑州±800kV特高压直流输电工程(简称哈郑工程)是世界上首个建成投运的±800kV、8000MW特高压直流输电工程(当时世界上输送功率最大),是国家实施“疆电外送”战略的第一个特高压工程,也是西北地区风电、火电打捆送出的首个特高压工程,工程于2014年1月27日正式投入商业运行。 |
一、工程背景
新疆地区煤炭和风能资源蕴藏丰富,是我国重要的能源基地。哈密地区煤炭预测储量达3638亿吨,已探明储量373亿吨,矿区煤层浅,开采条件好,具有建设大型煤电一体化坑口电厂优势。
新疆“九大风区”中三个位于哈密,技术开发容量达25635万kW,具备建设大型风电基地条件;而新疆本地电力市场空间小,电力资源需要大规模外送。
2010年5月,中央新疆工作座谈会在北京举行,指出新疆工作必须围绕推进新疆跨越式发展和长治久安,要求加快推动资源优势向经济优势转化。
为了落实中央新疆工作战略部署,国家电网公司提出建设哈密南—郑州±800kV特高压直流输电工程,是以实际行动贯彻落实中央新疆工作座谈会精神、加快电网发展方式转变实施“一特四大”战略(建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强国家电网,促进大煤电、大水电、大核电、大可再生能源基地集约化开发)的重要举措。
哈密南—郑州±800kV特高压直流输电工程与以往特高压直流输电工程相比,输送容量更大、送电距离更远、技术水平更先进,是±800kV直流输电技术进入规模化应用的标志性工程,具有重大示范效应。
哈密南一郑州±800kV特高压直流输电工程示意图
二、工程概况
1.建设规模
哈密南一郑州±800kV特高压直流输电工程额定电压±800kV,额定电流5000A,额定输送功率8000MW,工程起于新疆哈密天山换流站,止于河南郑州中州换流站,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南6省区,直流线路全长2191.5km(含黄河大跨越3.9km),工程核准静态投资224.97亿元、动态投资233.93亿元,由国网浙江省电力公司(哈密换流站,新疆及部分甘肃境内线路)、国网河南省电力公司(郑州换流站,河南、山西、陕西、宁夏及部分甘肃境内线路)投资建设。
±800kV天山换流站
(1)天山换流站工程。天山换流站位于新疆哈密市南湖乡,额定直流电压±800kV,额定换流容量8000MW,网侧接入交流500kV配电装置,500kV系统通过2台联络变压器(2×2100MVA)接入750kV电网。
(2)中州换流站工程。中州换流站位于河南省郑州市中牟县大孟镇,额定直流电压±800kV,额定换流容量8000MW,网侧接入500kV电网。
±800kV中州换流站
(3)直流线路工程。直流线路西起新疆哈密市天山换流站,东至河南郑州市中牟县中州换流站,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南6省区,全长2191.5km(其中黄河大跨越3.9km),铁塔4199基。

黄河大跨越左岸跨越点位于河南省新乡市原阳县官厂下赵沿村,右岸跨越点位于郑州市中牟县万滩镇关庄村,采用“耐一直一直一直一耐”跨越方式,耐张段全长3900m(450m一1200m一1350m一900m),跨越塔呼高136m、全高约140.6m。
±800kV天山换流站换流阀
2.参建单位
国家电网公司直流建设部行使项目法人职能。送、受端换流站本体工程由国网直流建设分公司负责建设管理。
系统通信工程由国网信息通信分公司负责建设管理。送、受端换流站“四通一平”、直流输电线路由属地省电力公司国网新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南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,请参阅书籍——。
三、建设成果
哈郑工程是世界上首个建成投运的±800kV、8000MW特高压直流输电示范工程,是当时中国特高压直流输电技术发展的最新成果,进一步巩固了我国在世界特高压输电技术领域的创新引领地位。
(1)哈郑工程是落实国家“疆电外送”的重要举措。建设哈郑工程是国家电网公司落实中央新疆开发战略、促进新疆资源优势转化为经济优势、满足华中地区用电需求的重要举措,工程投运后每年送电500亿kWh,对于实现电力资源在全国范围内优化配置,推动新疆经济社会发展和长治久安具有重要意义。
(2)进一步提升了特高压直流输电的技术优势。哈郑工程额定直流电流提升至5000A,额定输送容量提升至8000MW,是当时世界上电压等级最高、输送容量最大的直流输电工程,与±500kV/3000MW常规直流相比,每1000km损耗率由6.94%降低到2.79%,造价由2.16元/(kW·km)降低到1.56元/(kW·km),单位走廊宽度传输容量增大近一倍。特高压直流单位容量造价、走廊输送容量进一步提升,进一步发挥了特高压直流远距离、大容量、低损耗、节约输电走廊的技术优势,有利于促进大核电、大水电、大煤电和大型可再生能源基地的集约开发和送出。
哈郑工程±800kV一般输电线路
(3)哈郑工程是特高压直流输电标准化的示范工程。通过对直流输电电压序列、直流电压与输送容量匹配性综合研究,特高压直流技术经济性分析,深入研究6英寸晶闸管、铁路运输换流变压器、直流套管、平波电抗器、隔离开关等关键设备容量与通流能力提升技术可行性,提出并实施±800kV特高压直流额定输送容量提升至8000MW,经过后续多个工程建设运行实践,±800kV、8000MW已成为后续特高压直流输电标准技术方案。
(4)成功突破了容量提升的一系列设备研制关键技术。直流电流提升至5000A,是世界直流输电工程发展史上的首次,6英寸晶闸管及换流阀、换流变压器、直流套管、平波电抗器、直流隔离开关等一系列设备面临重大技术挑战,通过联合科研院所和设备厂家协同攻关,取得一批创新成果。
(5)进一步提升了特高压直流设备国产化水平。系统研究与成套设计首次实现由国内自主设计,彻底摆脱国外依赖,直流控制保护首次实现由南瑞继保自主研发,低端换流变压器完全由国内自主设计,高端换流变压器由国内外联合设计,直流场设备大部分由国内自主研制,特高压直流设备的自主化、国产化水平得到大幅提升。
(本文完)
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