【盘点】吉泉特高压直流工程设计亮点-北极星输配电网

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编者按

中国能建是电力工程设计的领军企业，旗下的中电工程、电规总院承担了10多项特高压工程的设计牵头工作，以及目前国内所有在运在建特高压工程的设计、咨询工作，取得一系列重大自主设计技术成果，全方位带动、提升了电力行业设计水平。

东西横跨神州大地，全长约3324公里的昌吉-古泉±1100千伏特高压直流输电工程（以下简称“吉泉工程”），被称为世界级创新工程。该工程首次将直流电压提升至±1100千伏，输电容量达到1200万千瓦，集中体现了近年来特高压直流输电技术取得的创新突破。

自去年以来，全部中标吉泉工程的中国能建中电工程六大院，在没有可供借鉴的建设经验和参考的情况下，按照“安全可靠、自主创新、经济合理、环境友好、国际一流”的建设目标要求，以无可置疑的科研实力，为业主打造“精品中的精品”，再次站上特高压设计技术“云端”。

自主创新再次创造多项第一

电网建设，设计是龙头，特高压工程亦然。吉泉工程可靠性要求高、科技创新多、建设规模大，对设计能力提出了极高的要求，不容许出现任何设计上的瑕疵。

在吉泉工程设计中，中国能建再次创造了多项世界第一。中电工程华北院负责送端昌吉换流站B包设计，包括750千伏交流场，750千伏交流滤波器场等。昌吉换流站的750千伏GIS，共有32台断路器，基础总长638米，是目前世界上规模最大的组合电器。华北院用精细化、人性化设计，靠信息化、可视化手段，全过程管控好设备的安装精度。

受端古泉换流站的设计牵头单位是中电工程中南院，换流站的直流换流阀、直流换流变压器、直流平波电抗器、直流开关设备等关键设备，均为首次研发制造，在没有规范规程可参考、各项技术指标不完善的情况下，中南院重新论证计算，确保设备选型可靠。此外，填补国内外工程应用经验空白，专题研制线路避雷器，并试点安装，将线路操作过电压水平限制在1.5p.u.及以下。

中电工程华东院推荐工程山地线路地线保护角按-15°设计，平丘段线路地线保护角按-2°设计，工程线路综合雷击闪络率优于建成和在建±800千伏特高压直流输电线路。长江大跨越设计中，导线荷载大，华东院优化金具串组装，悬垂串采用2个4联550kN绝缘子串，耐张采用8联550kN绝缘子串，攻克技术难题。这是国内首次，也是世界第一例。

经济合理全面超越业主要求

设计要体现价值，用专业特长、详细论证和深入研究，为业主提供最优方案。

与目前已建成的±800千伏特高压直流工程相比，吉泉工程独特的地理特征、气候特点，工程建设环境及设计边界条件等因素，与以往工程有明显差异。

中国能建设计团队组织开展一系列关键课题和设计专题研究，因地制宜，在保证安全可靠的基础上，使工程更为先进合理。

中电工程华东院对塔型选择、塔位布置、并行间距等方面实施优化，提高走廊拥挤地段线路通道的使用效率。铁塔塔头尺寸，受过电压倍数、V型串夹角和绝缘子单肢串长三个因素变化交替控制，华东院实施差异化过电压水平进行杆塔规划设计，有效减小塔头尺寸，降低投资，经济效益显著。

古泉换流站核心区域的阀厅及换流变压器，采用“一字型”布置方案，是目前世界上面积最大的换流广场。中电工程中南院为此改变了“面对面”布置方案，占地省、接线简单、便于搬运。同时首次采用五柱式1000千伏隔离开关和改进“田字形”布置方案，较常规方案节省占地面积20%以上。

借助三维造型反映建筑物外形结构，中电工程西北院大大增强了设计成果的真实性和可视性，提高了设计效率。

环境友好打造精品中的精品

环境友好工程造化绿水青山，是真实的民生工程。在吉泉工程设计中，绿色“主张”，随处可寻。

陇东地区，由中电工程西南院负责的线路工程中，用弃土堆砌成的挡水捻，成了铁塔下的一大景观。这是设计团队学习借鉴当地耕作经验，为防止径流，冲刷高土坎而使用的妙招。目前，挡水捻上播撒的草籽，已经披上层层绿衣。西南院还采用海拉瓦选线技术，全数字化航拍测量，快速提取断面，进行电子模版排位，显著提高了勘测精准度，融入自然。

同样是在长江大跨越的铁塔设计中，中电工程华东院采用外形简洁美观的钢管塔，在上拔下压的载荷设计中，受力特性良好、技术经济指标优秀的铁塔造型，将成为跨越两岸的一景。

中电工程中南院负责设计的古泉换流站，其交流系统采用分层接入方案，即高端换流变压器的交流侧接入1000千伏电网，提高系统抵御严重故障的能力；低端换流变压器的交流侧接入500千伏电网，为就地消纳备足了基础条件。

截至目前，吉泉工程已经陆续进入全面架线期。中国能建设计团队锐意进取，勤奋工作，各项工作进展顺利。据了解，中电工程东北院目前已交付施工图45册，占总卷册的93.7%，交付进度完全满足现场施工及物资采购要求。华北院选派精兵强将组成的设计团队，变电施工图已完成全部工作的90.6%，线路完成全部图纸的100%。满足工程里程碑计划，业主期待的“精品中的精品”工程，呼之欲出。

项目链接

吉泉工程是目前世界上输电电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的直流输电工程，是特高压输电领域持续创新的重要里程碑。工程起于新疆昌吉自治州，止于安徽宣城市，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽6省（区）。计划2018年建成投运。

山东电力统筹特高压创一流齐头并进

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