直流±800kV特高压输电线路

±800 kv 特高压直流输电控制与保护设备技术要求1. 设备稳定性要求高，能够在实际环境条件下保持长期稳定的运行状态。

2. 设备的响应速度快，当系统出现故障时，能够迅速响应，从而减轻系统损失。

3. 设备的可靠性要求高，系统应具备高度自动化和智能化，能够自动切换操作模式，适应各种情况。

4. 设备的可控性要求高，能够精确地控制输电线路上的电压、电流、频率等参数，确保系统稳定运行。

5. 设备应能够抵御电网突发故障或恶劣环境的影响，保证系统的可靠供电。

6. 设备的安全性要求高，应能够对系统进行实时监测和故障检测，并及时报警或切断故障电路，以确保人员和设备的安全。

7. 设备应能够实现大规模高效的数据采集、分析和处理，快速响应操作指令，并及时调整输电参数。

8. 设备应具备可靠的通讯功能，能够与其它设备进行数据通信和远程控制，实现协调配合。

9. 设备应符合国际、国内相关规定和标准，具备环保、节能、安全、可靠等特点。

正负 800kV 特高压直流输电工程技术摘要：随着国民经济的持续发展，我国对电能的需求也日益增加，随之而来的是我国电力装机容量的不断扩大。

但是，我国的电力资源和电力负荷的分布却极为不平衡，如水能资源和煤炭资源作为主要集中在我国西部和北部地区，而电力消耗较多的负荷中心却分布在中部和东部沿海等发达地区。

这就决定了我国必须建设高电压、大容量、远距离的输电网络，将电能大规模的从西部、北部地区运往中、东部的负荷中心，以实现资源优化和提高资源的开发利用效率。

随着直流输电技术和电力电子技术的不断发展，特高压直流输电技术日趋成熟，为 ±800kV 特高压直流输电技术的成功应用提供了可能。

关键词：±800kV；特高压直流输电；工程技术；应用研究1.特高压直流输电技术特点1.1线路造价低三相交流输电的架空输电线路需要三根导线，而直流输电只需要两根，若采用大地或海水作为回路的方式则只需一根，若传输同样容量的电能，直流线路从导线数目、电能损耗和杆塔的结构上面，都要比交流线路少，可以节省投资 30%~40%。

1.2输送容量大交流输电线路会存在介质损耗、电容电流等现象。

而在直流输电线路却不存在。

并且在直流电压下，每毫米厚的绝缘层平均可耐受3~4 万伏电压，这比交流电压下耐受 1 万伏的电压相比，要高很多。

因此同样电流的电能输送，直流电缆输送功率要比交流电缆多 2~3 倍，从而提高了输送功率。

1.3输送距离远交流输电线路由于存在电容电流，且与电缆的长度成正比，所以交流输电的距离不会太长。

而直流输电的距离则不受限制，可以实现远距离的输电，有利于我国电能的优化传输。

1.4可靠性较好交流输电要求三相平衡，其中一相的故障会导致电网的全线停电，且故障电流对高压载流设备会带来影响。

而直流输电线路中，各极是独立调节和工作的，彼此没有影响。

若一极发生故障，则只需停运故障极，另一极与大地构成输电回路，仍可向负载提供不少于一半的功率。

特高压直流输电线路雷击故障特性分析发布时间：2021-09-08T07:15:22.977Z 来源：《新型城镇化》2021年13期作者：齐建伟[导读] 它的负极线对雷电就具有最佳的屏蔽效果，而反观正极线则屏蔽效果较差。

国网山西省电力公司检修分公司摘要：特高压直流输电线路, 具有线路分布广泛且输电距离长等特点，由于其线路全面暴露于外界环境，受气候变化及地形地貌变化影响，特别是要经历野外频繁且不规律的雷电活动侵扰，所以这都为输电线路安全工作运行带来了不安定因素。

因此，必须对雷击特性及相关影响因素进行透彻分析，为输电线路防雷对策找到依据。

关键词：特高压直流输电线路；雷击故障；特性分析1.±800kV 特高压直流输电线路绕击雷击特性影响因素分析1.1极线工作电压影响因素±800kV 特高压直流输电线路中极线工作电压非常髙，如果遭遇负极性雷击，雷电很容易击中它的正极导线部位，相比较而言 , 负导线则不容易引雷。

如果在不计算工作电压的情况下，对特高压直流输电线路施加正负工作电压，它的负极线对雷电就具有最佳的屏蔽效果，而反观正极线则屏蔽效果较差。

1.2杆塔呼称高高影响因素目前，±800kV 特高压直流输电线路杆塔呼称高不断增大，线路受雷机率也不断增加，随之而来的就是暴露弧面积扩大与导线引雷能力加强。

在上述情况共同影响下，会明显提高输电线路绕击闪络率，绕击雷的耐雷性不断降低，所以，为了增加 ±800kV 特高压直流输电线路整体的绕击耐雷水平，就应该适当降低杆塔呼称高高度。

1.3地面倾角影响因素考虑地面倾角影响因素，是因为特高压输电线路经常位于山区，山地与丘陵等地理状态也提升了线路的绕击闪络率。

从技术角度讲，这也是由于当杆塔位于山地丘陵地带时，它的斜坡外侧导线地面雷击击距会下降，暴露弧会随之增加，这就导致了绕击雷击闪络率的相应增加。

由于大部分雷电都属于负极性类，而线路的负极线耐雷性能一般要高于正极线耐雷性能，所以，对于 ±800kV 特高压直流输电线路而言，如果地面倾角较大，就有必要避免由正极线外侧所带来的雷击高击距，必须为其增加相应的防雷保护措施才能有效提高线路的耐雷性能。

第１０期陆家榆等：±８００ｋＶ直流输电线路电磁环境限值研究线情况下地面最大合成电场约３０ｋＶ／ｍ．在湿导线Ｆ约３６ｋＶ／ｍ，运行２０ａ来，环境状况良好。

但应注意，±８００ｋＶ直流线路的导线比±５００ｋＶ的大．若在于导线情况下两者线下最大合成电场一样．则在湿导线情况下±８００ｋＶ直流线路的离子增加量大．线下合成电场增大。

若使±８００ｋＶ直流线路在湿导线情况下地面的最大合成电场与葛一上直流线路的相同．极导线对地最小高度应取１８ｍ，与此高度对应．于导线时的最大地面合成电场约为２７．５ｋＶ／ｍ．比葛一上直流线路的还小，环境更好。

与控制超高压直流输电线路的合成电场一样，当±８００ｋＶ直流输电线路经过居民区时，应适当增加极导线对地高度．减小地面合成电场。

按起晕场强１４ｋｖ／ｃｍ时的地面合成电场强度不超过３０ｋＶ／ｍ予以控制．建议极导线对地高度取２１ｍ。

综上所述，建议±８００ｋＶ直流输电线路极导线最小对地高度为：一般地区取１８ｍ；居民区取２１ｍ。

图６给出了采用６×７２０ｍｍ２导线．极导线１８ｍ高时，地面标称和合成电场的横向分布。

按１５ｋｖ／ｍ（对应湿导线）控制拆迁民房，线路走廊宽度为７６ｍ。

通过增加极导线对地高度，可有效地减小地面最大合成电场，也可以在一定程度上缩小民房拆迁范围。

计算表明，当极导线对地高度为３４ｍ时．地面最大合成电场强度小于１５ｋＶ／ｍ，对民房拆迁不再起制约作用．在此情况下，民房拆迁由其他因素决定。

图６地面标称和合成电场横向分布Ｆｉｇ．６Ｔｎａｎｓｖｅｒｓｅｄｊｓｔｒ－ｂｕｔｉｏｎｏｆｎＯｍｉｎａＩｅＩｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄａｎｄｔｏ妇ＪｅＪｅｃｆｒｊｃｆｊｅＪｄａｔａｒｏｕｎｄＩｅｖｅＪ５．３可听噪声和无线电干扰图７、８分别给出了不同海拔高度下采用６×６３０、６×７２０和６×８００ｍｍ２导线时正极导线对地投影外２０ｍ处的可听噪声和无线电干扰预测结果。

Science &Technology Vision科技视界0引言糯扎渡至广东±800kV 直流输电线路起于云南糯扎渡水电站,落点在广东江门市,途径云南、广西、广东三省。

线路按双极设计,电压等级为±800kV,线路全长约1451km,沿线高山和山地占比近70%。

绝缘子型式的选择及不同污秽地区的绝缘配置水平,不仅直接决定输电线路工程设计的结果,影响工程造价,而且,关系到特高压直流线路的安全可靠运行,因此,必须对线路绝缘子型式的选择及配置进行深入研究。

1系统参数根据统计[1-2],以往±500直流工程的操作过电压倍数在1.6~1.8之间,±800kV 工程中,云广直流工程操作过电压倍数为1.7,向上直流工程操作过电压倍数为1.74,锦苏直流工程操作过电压倍数为1.635。

因此,本文操作过电压倍数为1.7,系统最高运行电压为816kV。

2绝缘子选型直流线路绝缘子积污速度快,污闪电压低,因此,直流线路绝缘子的串长主要取决于工作电压下绝缘子的污闪特性,目前,在国内外数十条直流高压线路中,瓷绝缘子、玻璃绝缘子、复合绝缘子和长棒形瓷绝缘子等四种型式的直流绝缘子均有采用,其中,应用得最广泛是玻璃绝缘子,约占直流线路绝缘子总数的80%,次之是瓷绝缘子,复合绝缘子的用量呈迅猛的增长趋势,长棒形瓷绝缘子目前用量最少,后两种绝缘子主要应用在重污秽区域及不便清扫的区域。

不同绝缘子的性能比较如表1所示。

表1不同类型线路绝缘子的性能比较综上所属,并参考已有类似直流工程的经验[3],线路绝缘子的选型建议如下:(1)轻污区悬式绝缘子可采用盘式绝缘子或复合绝缘子。

(2)中污区和重污区悬垂绝缘子采用复合绝缘子。

耐张绝缘子采用盘式绝缘子,部分可以试用复合绝缘子和长棒形瓷绝缘子。

3绝缘配置绝缘配置应同时满足工作电压,操作过电压和雷电过电压的要求。

直流输电线路的绝缘子片数选择主要取决于工作电压下的污秽耐压特性。

±800kV 特高压直流输电工程技术摘要：特高压直流输电技术是目前世界上最先进的输电技术，具有远距离、大容量、低损耗、少占地的综合优势，可以更安全、更高效、更环保地配置能源，是实现能源资源集约开发、促进清洁能源发展、有效解决雾霾问题的重要载体，更是转变能源发展方式、保障能源安全、服务经济社会发展的必由之路，也是中国抢占世界能源发展制高点、带动电工装备业“走出去”的重要举措。

关键词：特高压;?直流输电;?换流站;1特高压直流输电工程技术1.1特高压换流技术特高压换流是特高压直流输电工程的关键技术，其核心设备为换流阀。

目前中国投运及在建的±800kV特高压直流输电工程所使用的换流阀主要有5000A/±800kV和6250A/±800kV两种类型，其中后者的输送性能相对于前者有大幅度的提升。

文章将对这两种类型的特高压换流阀基本参数和性能进行对比分析。

（1）运行条件5000A/±800kV和6250A/±800kV换流阀均为全封闭户内设备，其长期运行温度为10～50℃，长期运行湿度为50%RH，并要求阀厅内长期保持微正压条件。

（2）基本参数与±800kV/5000A换流阀相比，±800kV/6250A换流阀的输送容量提升了25%，其晶闸管导通电压由原来的8.5kV降为7.2kV，晶闸管关断时间由原来的500μs降为450μs，增强抵御换相失败的能力。

（3）阀塔结构设计目前±800kVUHVDC换流阀典型阀塔结构均为悬吊式二重阀结构，整个阀塔通过悬式绝缘子悬吊于阀厅顶部。

每个二重阀为一个6脉波整流/逆变桥的1相，由2个单阀串联构成，而双12脉动阀组的1相则由4个二重阀串联构。

其中，高端阀厅12脉动阀组的悬吊部分的绝缘按直流600kV设计，低端阀厅12脉动阀组的悬吊部分的绝缘按直流200kV设计。

在每个单阀两端采用并联氧化锌避雷器来实现过电压保护，并在阀塔的顶部和底部安装屏蔽罩，以改善换流阀周围电场分布特性，避免换流阀对地产生电晕发电。

耐张塔挂点的优化在±800kV特高压直流输电线路中的应用摘要：为提高±800kV特高压直流输电线路连塔金具的可靠性，目前选用GD型耳轴挂板作为耐张塔连塔金具。

在以往工程中，出现了金具与挂点角钢相碰的问题，本文针对该问题并结合某±800kV特高压直流输电线路工程，提出了耐张塔挂点的优化设计方案。

关键词：±800kV特高压直流输电线路（UHVDC），GD型耳轴挂板，耐张塔挂点1 耐张塔挂点金具的选择连塔金具作为将悬垂或耐张绝缘子串连接到铁塔横担上的第一个金具，对送电线路安全运行起着至关重要的作用。

特高压输电线路通常采用GD型耳轴挂板作为耐张塔挂点金具，提高连塔金具的可靠性。

某±800kV特高压直流输电线路采用GD型耳轴挂板GD-110/128-60/148作为耐张串挂点金具。

下面对该挂点金具的选择及相应挂点的设计进行分析。

2 耐张塔挂点样式及金具尺寸某±800kV工程导线挂点水平布置方式，挂点连线按平行于横担主材布置，具体挂点模型如下：图1 耐张塔挂点3D模型图该工程首片金具采用GD挂板（GD-110/128-60/148），第二片金具采用U型挂环（U-110200-105），其螺栓的螺帽厚度为33mm。

3 耐张塔挂点设计存在的问题及解决方案虽然GD型耳轴挂板的使用，提高了线路运行的安全性，但必须采用合理的挂点型式与之配合使用，否则易造成挂线金具与挂线角钢相碰。

（1）U型挂环的螺栓与板1相碰平丘塔型不考虑上拔工况，为保证螺帽上缘不与板1相碰，必须满足下式的要求，如图4所示。

=0.5×40+48+33=20+48+33=101图2 耐张串挂点金具侧视图式中符号：b——GD挂板的厚度；d——U型挂环的厚度；D——螺帽厚度；根据上式计算结果，该线路耐张挂点的板②上挂孔与板①下表面之间的距离必须大于101mm。

当考虑上拔因素时，δ需要进一步加大，上拔角度越大，δ值越大。

浅析直流输电线路雷击暂态识别±800kV特高压直流输电线路的发展对我国的经济发展有着重要的作用，同时也对西电东送战略布局中远距离的传输有着十分重要的意义。

但由于我国地域广阔，特别是偏远地区人口稀少、地理条件较为复杂、天气变幻莫测、输电线路距离较长、线路分布比较广泛及在高原环境下发生雷电的活动极其不规律，直流输电线路特别容易受到雷击。

当发生了雷击输电线路时，会产生极其不稳定的脉冲波，对于研究雷击的暂态识别和故障分析有着重要的意义，必须正确地区分雷击造成输电线路是非故障性的、故障性的还是普通的短路现象等特性，只有正确且快速地做出识别和分析故障，才会对保护行波及暂态识别具有重要的意义。

当±800kV特高压直流输电线路受到雷击时，如果在未发生故障的同时，极线上的电压行波在围绕着直流分量产生上下交替的变化，电压的行波在经过多次的折反射后，将迅速衰减为零，这个特征可以作为判断和识别雷击干扰的特征。

雷击直流输电线路时产生的电压行波将会产生一定的变化，当雷击时造成了直流输电线路故障的情况下，电压行波会被突然的断开，这个过程相当于闭合电路状态，故障发生后，电压将会迅速地衰减；当雷击时未造成直流输电线路故障的情况下，电压行波会产生一定的波变换，数值与初始相等。

根据这两种特性造成故障的方法可以进行识别，据此特征构造故障行波的识别方法。

1 ±800kV特高压直流输电线路雷击的暂态识别1.1 雷电放电的主要原理雷电对直流输电线路放电的过程与传统的交流输电线路有所不同，由于直流输电线路分为正、负极两极，其正、负极有着相反的极性，而雷电放电过程产生的电流基本上都是负极性，根据同极性相互排斥、异极性相互吸引的极性原理，雷电放电产生的负极性电流通常会向直流输电线路正负极中的正极放电，导致直流输电线路正负极电流不一致，这个过程将会对线路产生一定的影响，甚至会出现故障，但故障并不是单方面的，包括雷击导致的未发生故障和发生故障的现象。

7 绝缘子串和金具7.1 基本原则±800kV线路由于输送容量大，相导线采用六分裂，子导线截面大，导线荷载较大，电压高，电晕问题突出。

绝缘子金具串应有足够的机械强度和良好的电气性能以保证线路安全运行。

（1）绝缘子串的配置首先需满足机械强度要求，机械强度主要由线路正常情况下的最大荷载控制，其次充分考虑各种串型组合的经济性，确保绝缘子串型设计的安全可靠和经济合理。

（2）在保证绝缘子串型设计的安全性和经济性前提下，尽量采用联数较少的串型。

已建线路运行经验及试验研究结果表明，当采用双联或者多联绝缘子串时，相对于单联绝缘子串其绝缘性能有所降低，在线路运行上是个薄弱点；绝缘子串联数越多，其组合型式越复杂，使用绝缘子片数越多，金具越多，绝缘子串本身出现故障的概率也越大；串联数越多，其安装和运行维护工作量越大，另外，串联数越多，意味着绝缘子串自身的荷载也大幅增加，最终提供给导线允许的荷载增加不多，未能充分发挥多联串绝缘子吨位增加的优势。

再从目前已建500kV和750kV线路的使用情况看，主要采用单联型式，只有在重要交叉跨越、大负荷的情况下才使用双联，运行状况普遍良好。

因此在满足机械强度要求和金具、绝缘子型式允许的情况下，本工程将尽可能选用联数少的串型。

（3）根据专题报告《绝缘配合及绝缘子型式选择》的论述，本工程导线悬垂串推荐采用合成绝缘子，耐张串推荐采用盘式绝缘子。

7.2 绝缘子价格调查情况在考虑绝缘子串的经济性时，主要取决于绝缘子的价格。

从目前的询价情况看，国内厂家所生产的各型号玻璃和瓷绝缘子价格差异不大。

玻璃、瓷绝缘子及合成绝缘子价格水平见表7.2。

表7.2 绝缘子价格一览表7.3 绝缘子安全系数取值关于盘型绝缘子的安全系数，现行《110～500kV架空送电线路设计技术规程》(DL/T 5092-1999)基于绝缘子的额定机械破坏负荷，规定盘型绝缘子的安全系数为2.7。

对复合绝缘子的安全系数，《标称电压高于1000V交流架空线路用复合绝缘子使用条件》（DL/T 864-2004）规定绝缘子承受的最大负荷一般宜不大于其额定负荷的1/3。

±800kV直流架空输电线路设计规范GB 50790-2013局部修订条文2 术语和符号2.1 术语2.1.17 对地距离distance to ground小距离。

2.1.21 垂直距离vertical distance分裂导线中心与线路下方建筑物或其它设施垂直方向的投影距离。

2.1.22 水平距离horizontal distance分裂导线中心（或杆塔外缘、或塔位）与线路侧方建筑物或其它设施水平方向的投影距离。

2.1.23 净空距离space distance分裂导线中心与线路侧方建筑物或其它设施的空间最小距离。

5 导线和地线5.0.4 当晴天时，合表5.0.4的规定。

表5.0.4 地面合成电场强度和离子流密度限值6 绝缘子和金具6.0.2 绝缘子承受的各种荷载应按下式计算：T ≤T R/K I（6.0.2）式中：T R——绝缘子的额定机械破坏负荷（kN）；T——分别取绝缘子承受的最大使用荷载、验算荷载、断线荷载、断联荷载或常年荷载（kN）；K I——绝缘子机械强度的安全系数。

13 对地距离及交叉跨越13.0.2 导线与地面的最小距离垂直距离，以及与山坡、峭壁、岩石之间的最小净空距离应符合下列规定：1 当导线绝缘子串按水平V 串布置时，在最大计算弧垂情况下，导线与地面的最小距离垂直距离应符合表13.0.2-1规定的数值。

注：海拔高度按小于等于1000m 。

当海拔高度大于1000m ，每增加1000m 海拔高度，导线与地面的最小垂直距离应增加6%的距离。

13.0.4 线路不应跨越经常有人居住的建筑物以及屋顶为燃烧材料危及线路安全2 合表13.0.4-2的规定。

3 13.0.4-313.0.5 线路经过经济作物和集中林区时，宜采用加高杆塔跨越林木不砍通道的2表13.0.5-2 导线与树木之间的最小净空距离要砍伐树木时，砍伐范围应按表13.0.5-1和表13.0.5-2要求确定。

对砍伐范围外的树木应按表7.0.7规定的最小工作电压间隙校核其倾倒过程对导线的距离。