导读:晋东南—南阳—荆门1000kV特高压交流试验示范工程(简称特高压交流试验示范工程)是中国的首个特高压输电工程,2009年1月6日正式投入运行,也是当时世界上唯一商业运行的特高压输电工程。作为我国发展特高压输电技术的起步工程、中国高压输电技术跨越式发展进步的标志性工程,特高压交流试验示范工程的成功建设和运行,大幅提升了我国电网技术水平和自主创新能力,实现了国内电工装备制造业的产业升级,对于推动我国电力工业的科学发展,保障国家能源安全和电力可靠供应具有重大意义。
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工程路线图
一、工程背景20世纪70年代,苏联、美国、意大利、日本等国先后启动了特高压输电技术研究,但只有苏联建成了完整工程。1985年8月苏联建成投运的3座1150kV特高压变电站和905km特高压输电线路,是世界上第一个实际运行的特高压输电工程,1992年1月降压500kV运行,1990年开始建设的±750kV、6000MW特高压直流输电工程也在实施过程中停建。因此,当时世界上特高压输电技术的发展并不成熟。
我国对特高压输电技术的跟踪始于20世纪80年代,1986年水利电力部下达“关于远距离输电方式和电压等级论证”课题,“七五”“八五”期间国务院重大装备办公室先后下达“特高压输电技术前期研究”“远距离输电方式和电压等级论证”两项国家科技项目,其后在武汉高压研究所建设了试验研究线段,在特高压输电技术领域进行了初步探索。
晋东南—南阳—荆门1000kV特高压交流试验示范工程
2004年12月,国家电网公司根据我国经济社会发展对电力需求不断增长以及能源资源与消费呈逆向分布的基本国情,提出了发展特高压输电技术的战略构想,联合电力、机械等相关行业的科研、设计、制造等单位以及协会、高校,提出了“科学论证、示范先行、自主创新、扎实推进”的基本原则,全面开展了特高压输电前期论证研究。
当时世界上没有商业运行的工程,没有成熟的技术和设备,也没有相应的标准和规范。特高压输电代表了国际高压输电技术研究、设备制造和工程应用的最高水平,基于我国相对薄弱的基础工业水平,自主研究开发一个全新的更高电压等级所需的全套技术和设备,面临着全面严峻的挑战。
扩建工程
2005年1月12日,国家电网公司向国家发展和改革委员会就我国发展特高压输电做了专题汇报,建议加快前期工作。
2005年2月16日,国家发展和改革委员会印发《国家发展改革委办公厅关于开展百万伏级交流、±80万伏级直流输电技术前期研究工作的通知》(发改办能源〔2005〕282号)。
2005年6月,国务院办公厅印发《今明两年能源工作要点》,要求“通过科学论证,制定好特高压输变电试验示范线路建设和输变电设备等方案,在示范工程技术成熟的基础上,研究提出特高压输变电网架规划。”
按照国家统一部署,国家电网公司组织了国外特高压前期研究经验的调研考察,开展了我国500kV和750kV电网建设运行经验、1986年以来特高压科技攻关成果的全面总结,会同国内各行业、高等院校、有关部门和单位等方面,针对发展特高压输电的重大问题进行了全面、系统、深入的研究论证。
2005年6月21~23日,国家发展和改革委员会在北戴河主持召开特高压输电技术研讨会,10月31日在北京主持召开特高压座谈会,社会各界达成广泛共识,认为我国发展特高压输电十分必要、技术可行,赞成试验示范先行、在成功的基础上发展改进。此后,发展特高压输电先后列入了一系列国家重大发展战略。
串补人工短路试验
与此同时,示范工程方案也在研究中。2005年1月下旬,国家电网公司组织召开特高压工程可行性研究启动会议,按照“自主创新、标准统一、安全可靠、规模适中”的原则,在广泛咨询论证和深入优化比选的基础上,决定推荐1000kV晋东南—南阳—荆门输变电工程作为特高压试验示范工程。
2005年9月22~23日,1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程可行性研究在北京通过评审。
2005年10月19日,国家电网公司向国家发展和改革委员会上报《关于晋东南至荆门特高压试验示范工程可行性研究报告的请示》(国家电网发展〔2005〕691号)。
2006年6月13~14日,国家发展和改革委员会组织召开特高压输变电设备研制工作会议,讨论形成了特高压设备研制与供货方案。
2006年6月20日,国家发展和改革委员会印发《国家发展改革委办公厅关于开展交流1000千伏、直流±800千伏特高压输电试验、示范工程前期工作的通知》(发改办能源〔2006〕1264号)。
2006年6月30日,国家电网公司向国家发展和改革委员会上报《关于晋东南至荆门特高压交流试验示范工程项目核准的请示》(国家电网发展〔2006〕502号)。2006年8月9日,国家发展和改革委员会印发《国家发展改革委关于晋东南至荆门特高压交流试验示范工程项目核准的批复》(发改能源〔2006〕1585号)。
黄河大跨越
二、工程概况1.建设规模
新建1000kV晋东南变电站、1000kV南阳开关站、1000kV荆门变电站,新建晋东南—南阳1000kV线路(含黄河大跨越)、南阳—荆门1000kV线路(含汉江大跨越),建设相应的通信和无功补偿及二次系统设备。工程核准动态总投资58.57亿元,由国家电网公司出资建设。
(1)晋东南变电站工程。1000kV晋东南变电站位于山西省长治市长子县石哲镇。安装变压器1×3000MVA(1号主变压器);1000kV采用户外GIS组合电器设备,出线1回(至南阳开关站),装设高压并联电抗器1×960Mvar;500kV采用户外HGIS组合电器设备,出线5回(至久安变电站3回、晋城变电站2回);主变压器低压侧装设110kV低压电抗器2×240Mvar和低压电容器4×210Mvar。
长治变电站
(2)南阳开关站工程。1000kV南阳开关站位于河南省南阳市方城县赵河镇。1000kV采用户外HGIS组合电器设备,出线2回(至晋东南变电站、荆门变电站各1回),每回出线各装设高压并联电抗器1×720Mvar。
(3)荆门变电站工程。1000kV荆门变电站位于湖北省荆门市沙洋县沈集镇。安装变压器1×3000MVA(1号主变压器);1000kV采用户外HGIS组合电器设备,出线1回(至南阳开关站),装设高压并联电抗器1×600Mvar;500kV采用户外HGIS组合电器设备,出线3回(至斗笠变电站);主变压器低压侧装设110kV低压电抗器2×240Mvar和低压电容器4×210Mvar。
(4)输电线路工程。1000kV晋东南—南阳—荆门线路途经山西、河南、湖北三省,全线单回路架设,总长639.847km(晋东南—南阳段358.541km、南阳—荆门段281.306km),其中一般线路633.24km、黄河大跨越3.651km、汉江大跨越2.956km。全线铁塔1284基,平均塔高77.2m,平均塔重70.5t。工程沿线地形平地占33%,河网占8%,丘陵占26%,山地占19%,高山大岭占14%。海拔100~1380m。全线设计覆冰10mm。最大设计风速为平丘段27m/s、山区段30m/s。一般线路导线采用8×LGJ-500/35钢芯铝绞线,大跨越导线采用6×AACSR/EST-500/230特高强钢芯铝合金绞线。全线两根地线,其中一根为铝包钢绞线,另一根为OPGW光缆。
汉江大跨越
黄河大跨越位于河南省孟州市化工镇附近,采用“耐—直—直—直—耐”的跨越方式,耐张段总长3651m,档距为“450m—1220m—995m—986m”;直线跨越塔采用酒杯型钢管塔,呼高112m,全高122.8m,重460t;耐张塔采用干字型角钢塔,呼高38m,全高68m。汉江大跨越位于湖北省钟祥县伍家庙乡李家台村(北岸)、文集镇沿山头村(南岸),采用“耐—直—直—耐”的跨越方式,耐张段总长2956m,档距为“706m—1650m—600m”;直线跨越塔采用酒杯型钢管塔,呼高168m,全高181.8m,重990t;耐张塔采用干字型角钢塔,呼高40m,全高72m。
2.参建单位
2006年6月7日,国家电网公司成立特高压试验示范工程建设领导小组,办公室设在国家电网公司特高压办公室(后为特高压建设部),下设专家委员会和特高压交流输电标准化技术工作委员会。
特高压建设部行使项目法人职能,其他有关部门按照职责行使归口管理职能。
电力建设工程质量监督总站负责工程质量监督工作。中国电力工程顾问集团公司接受委托负责初步设计评审。国网建设公司(后为国网交流建设公司)负责变电站和输电线路工程建设管理。国电通信中心负责系统通信工程建设管理。
国网运行公司负责三个变电站(开关站)的运行维护工作。山西省电力公司、河南省电力公司、湖北省电力公司负责输电线路运行维护工作、500kV配套工程建设和有关地方协调工作。中国电力科学研究院承担系统调试方案编制和实施工作。
南阳变电站
依托特高压交流试验示范工程开展了覆盖工程全过程9大方面的180项研究课题。主要承担单位为中国电力科学研究院、国网武汉高压研究院、国网北京电力建设研究院、国网电力科学研究院、国网交流建设公司、国网北京经济技术研究院、国网运行公司、中国电机工程学会、中国机械工业联合会,以及有关大专院校和工程设计、设备研制、施工、试验和调试、调度和运行等方面的单位。
工程设计方面,中国电力工程顾问集团公司是牵头和协调单位。晋东南变电站的设计单位是华北电力设计院(主体)、西北电力设计院、西南电力设计院(设计监理),南阳开关站的设计单位是华东电力设计院(主体)、东北电力设计院、西北电力设计院(设计监理),荆门变电站的设计单位是中南电力设计院(主体)、西南电力设计院、东北电力设计院(设计监理)。晋东南—南阳段线路的设计单位是华北电力设计院(主体)、西北电力设计院、华东电力设计院,南阳—荆门段线路的设计单位是中南电力设计院(主体)、东北电力设计院、西南电力设计院,其中黄河大跨越、汉江大跨越分别由华北电力设计院和中南电力设计院设计;设计监理是湖南省电力设计院(黄河大跨越)、江苏省电力设计院(汉江大跨越),山西、河南、山东、浙江、湖北省电力勘测设计院(一般线路)。
荆门变电站
特高压设备制造方面,晋东南变电站是天威保变电气股份有限公司(1000kV主变压器)、西电变压器有限责任公司(1000kV高压并联电抗器4×320Mvar)、平高电气股份有限公司(1100kV GIS开关设备)、西安电力机械制造公司(1000kV避雷器)、桂林电力电容器有限责任公司(1000kV电容式电压互感器)、湖南长高高压开关集团股份公司(1100kV接地开关);
南阳开关站是西电变压器有限责任公司(1000kV高压并联电抗器7×240Mvar)、新东北电气(沈阳)高压开关有限公司(1100kV HGIS开关设备)、廊坊电科院东芝避雷器有限责任公司(1000kV避雷器)、西安电力机械制造公司(1000kV电容式电压互感器、1100kV接地开关)、抚顺电瓷制造有限公司(1000kV户外棒形支柱绝缘子);
荆门变电站是特变电工股份有限公司(1000kV变压器、1000kV高压并联电抗器4×200Mvar)、西安西开高压电气股份有限公司(1100kV HGIS开关设备)、抚顺电瓷制造有限公司(1000kV避雷器)、湖南长高高压开关集团股份公司(1100kV接地开关)、上海MWB互感器有限公司(1000kV电容式电压互感器)、西安电力机械制造公司(1000kV户外棒形支柱绝缘子)。
中国电力科学研究院、国网武汉高压研究院、荷兰KEMA公司、意大利CESI公司、俄罗斯VEI研究院承担监造和技术咨询,山西电力科学研究院、河南省电力试验研究院、湖北省电力试验研究院参加。
现场建设方面,晋东南变电站是山东诚信监理公司(监理A)、河南立新监理公司(监理B)、山西省电力建设四公司(建筑工程)、湖南送变电公司(电气安装工程),山西电力科学研究院、武汉高压研究院、中国电力科学研究院(特殊交接试验);
南阳开关站是中国超高压输变电建设公司(监理A)、湖北鄂电监理公司(监理B)、安徽送变电公司(建筑工程)、河南送变电公司(电气安装工程),河南电力试验研究院、武汉高压研究院、中国电力科学研究院(特殊交接试验);
荆门变电站是湖南电力监理咨询公司(监理A)、北京中达联监理公司(监理B)、山东送变电公司(建筑工程)、湖北输变电公司(电气安装工程)、湖北省电力试验研究院、武汉高压研究院、中国电力科学研究院(特殊交接试验);
线路工程监理单位依次为黑龙江电力监理公司(山西段)、河南立新监理公司(河南段1)、安徽电力监理公司(黄河大跨越)、湖北鄂电监理公司(河南段2)、山东诚信监理公司(河南段3)、江苏宏源监理公司(湖北段1)、湖南电力监理咨询公司(湖北段2)、江西诚达监理公司(汉江大跨越);
线路工程施工单位,一般线路依次为东电送变电公司、山西供电承装公司、山西送变电公司(山西境内),上海送变电公司(山西、河南境内),吉林送变电公司、黑龙江送变电公司、江苏送变电公司、山东送变电公司、陕西送变电公司、河北送变电公司、河南送变电公司、湖南送变电公司、安徽送变电公司(河南境内),浙江送变电公司、江西送变电公司、北京送变电公司、湖北输变电公司、甘肃送变电公司、华东送变电公司(湖北境内),黄河大跨越为安徽送变电公司,汉江大跨越为湖南送变电公司。
3.建设历程
2006年8月19、20日和26日,晋东南变电站、南阳开关站和荆门变电站先后举行奠基仪式。
2006年12月27、28日和29日,荆门变电站、晋东南变电站、南阳开关站土建工程相继开工。
2006年12月26、28日,黄河、汉江大跨越工程相继开工。
2007年4月26日,线路工程开工动员暨施工合同签字仪式大会召开。
2008年2月13日,西电变压器有限责任公司首台240Mvar特高压电抗器通过型式试验。
2008年3月9日,西电变压器有限责任公司首台320Mvar特高压电抗器通过型式试验。
2008年4月8日,新东北电气(沈阳)高压开关有限公司研制的首台特高压HGIS通过型式试验。
2008年5月18日,特变电工衡阳变压器有限公司研制的首台200Mvar特高压电抗器通过型式试验。
2008年6月,河南平高电气股份有限公司研制的特高压GIS通过型式试验。
2008年7月16日,特变电工沈阳变压器集团有限公司研制的首台特高压变压器通过型式试验。
2008年7月19日,天威保变电气股份有限公司研制的首台特高压变压器通过型式试验。
2008年8月30日,西电集团西安西电开关电气有限公司研制的特高压HGIS通过型式试验。
2008年10月25日、11月12日,荆门变电站和晋东南变电站500kV系统先后完成启动调试投运。
2008年12月5日,特高压交流试验示范工程启动验收委员会第四次会议召开,决定启动1000kV系统启动调试。
2008年12月8~30日,顺利完成系统调试,包括两端零起升压试验、设备投切试验、联网运行试验三大类15项试验,以及14项测试项目。在联网运行试验阶段,在南阳开关站两侧分别开展了人工短路试验,大负荷试验时最大输送功率达到2830MW(工程设计输送容量2400MW,最大输送能力2800MW)。
2008年12月30日,开始168h试运行。
2009年1月6日22时,顺利完成168h试运行考核,特高压交流试验示范工程正式投入运行。
三、建设成果国家电网公司组织协调集中各方力量,立足国内、自主创新,经过29个月的攻坚克难,全面完成了国家确定的特高压试验示范工程建设任务,验证了特高压输电的技术可行性、设备可靠性、系统安全性和环境友好性。
依托特高压交流试验示范工程实践,我国建成了世界一流的特高压试验研究体系,全面掌握了特高压交流输电的核心技术,成功研制了代表世界最高水平的全套特高压交流设备,在世界上首次建立了特高压交流输电技术标准体系,探索提出并成功实践了“用户主导的创新管理”模式,创造了具有鲜明时代特色的“特高压精神”(忠诚报国的负责精神、实事求是的科学精神、敢为人先的创新精神、百折不挠的奋斗精神和团结合作的集体主义精神)。
特高压交流试验示范工程创新成果先后获得了一系列重要奖项和荣誉:2009年新中国成立60周年百项经典暨精品工程,2009年国家重大工程标准化示范,2009年中国机械工业科学技术奖特等奖,2010年中国电力优质工程奖,2010年电力行业工程优秀设计一等奖,2010年中国标准创新贡献奖一等奖,2010年国家优质工程金质奖,2010年中国电力科学技术奖一等奖,2011年第二届中国工业大奖,2011年国家优质工程奖30年经典工程,2012年全国建设项目档案管理示范工程,2012年国家科学技术进步奖特等奖,2013年第二十届国家级企业管理现代化创新成果一等奖,2019年庆祝中华人民共和国成立70周年经典工程。国际大电网委员会(CIGRE)等国际组织认为,这是“一个伟大的技术成就”,是“世界电力工业发展史上的重要里程碑”。
(1)建成了代表世界最高水平的交流输电工程。在国家统一领导下,国家电网公司严格执行国家有关法律法规和基本建设程序,立足自主创新,攻坚克难,仅用29个月时间,全面建成了世界上运行电压最高、技术水平最先进、我国具有完全自主知识产权的输电工程。这是世界电力发展史上的重要里程碑,是我国能源基础研究和建设领域取得的重大自主创新成果。
(2)全面掌握了特高压交流输电核心技术。坚持自主创新原则,实现了关键技术研究原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新的有机结合。研究内容全面系统,覆盖了工程建设运行各个方面的需求;研究结论先进实用,在特高压系统电压标准的确定、过电压控制、潜供电流抑制、绝缘配合、外绝缘配置、电磁环境控制、工程设计和施工、试验和调试、运维检修和大电网运行控制等方面取得重大突破,掌握了达到国际领先水平的特高压交流输电核心技术,为特高压试验示范工程建设运行提供了强有力支撑。
(3)自主创新成功研制了全套特高压交流设备。国家电网公司主导,立足国内自主创新,研制成功了代表世界最高水平的全套特高压交流设备,指标优异,性能稳定,经过全面严格试验验证和运行考核,创造了一大批世界纪录,设备综合国产化率达到90%,全面实现了国产化目标,掌握了特高压交流设备制造核心技术,具备了批量生产能力。
1)在世界上首次研制成功额定电压1000kV、额定容量1000MVA(单柱电压1000kV、单柱容量334MVA)的单体式单相变压器,性能指标国际领先。
2)在世界上首次研制成功额定电压1100kV、额定容量320Mvar的高压并联电抗器,性能指标国际领先。
3)成功研制了额定电压1100kV、额定电流6300A、额定开断电流50kA(时间常数120ms)的SF6气体绝缘金属封闭开关设备,代表了世界同类产品的最高水平。
4)在世界上首次研制成功特高压瓷外套避雷器,性能指标国际领先。
5)在世界上首次研制成功特高压棒形悬式复合绝缘子、复合空心绝缘子及套管,以及用于中等和重污秽地区的特高压支柱绝缘子、电容式电压互感器、接地开关(敞开式)和油纸绝缘瓷套管,性能指标国际领先。
6)在世界上首次研制成功关合210Mvar超大容量电容器组的110kV断路器,以及110kV干式并联电抗器,性能指标国际领先。
7)在世界上首次研制成功特高压工程全套数字型控制保护系统,性能指标国际领先。
(4)建成了世界一流的高电压、强电流试验检测中心和工程试验站。建成了特高压交流试验基地、高海拔试验基地、开关试验中心、工程力学试验基地和工厂试验站,创造了世界最高参数的高电压、强电流试验条件,成功完成了世界最高参数的全套特高压设备型式试验、工厂试验和现场试验,获取了宝贵的试验数据,有效检验了科研成果,严格考核了工程设备,综合研究试验能力跃居国际前列,为工程建设和后续研究奠定了坚实的实证基础。
(5)建立了特高压交流输电标准体系。在特高压试验示范工程建设伊始,基于创新成果规模化应用的需要,提出“科研攻关、工程建设和标准化工作同步推进”的原则,结合科研攻关成果和工程实践,在世界上首次系统地提出了由七大类77项国家标准和能源行业标准构成的特高压交流技术标准体系(2014年优化为六大类79项,2021年拓展为108项),全面涵盖系统集成、工程设计、设备制造、施工安装、调试试验和运行维护等各方面内容。
2009年12月被国家标准化委员会赞誉为“工程实践与标准化的有效结合,科研、工程建设与标准化的同步发展为内容的国家重大工程标准化示范”。为特高压输电的规模应用创造了条件,提高了我国在世界电力技术领域的影响力。我国的特高压标准电压被国际电工委员会、国际大电网组织推荐为国际标准电压。2013年,国家电网公司代表中国在IEC主导发起成立TC122“特高压交流输电系统”技术委员会,并承担主席工作,主导编制出版国际标准8项(截至2021年)。
(6)形成了用户主导的创新管理模式。国家电网公司作为特高压交流输电创新链的发起者、组织者、参与者和决策者,主导整合了国内电力、机械等相关行业的科研、设计、制造、施工、试验、运行单位和高等院校的资源和力量,探索提出并成功实践了以依托工程、用户主导、自主创新、产学研用联合攻关为基本特征的,支撑在较短时间内完成世界级重大创新工程建设的“用户主导的创新管理”模式,形成了巨大创新合力。
采用这一创新模式,我国用不到4年时间全面攻克了特高压交流输电技术难关,在特高压交流输电技术和装备制造领域取得重大创新突破,占领了国际高压输电技术制高点,并迅速在特高压交流同塔双回路输电、高端输变电设备制造等高新技术领域取得一系列重大创新成果,进一步巩固、扩大了我国在高压输电技术开发、装备制造和工程应用领域的国际领先优势。“
用户(业主)主导的特高压交流输电工程创新管理”荣获第二十届国家级企业管理现代化创新成果一等奖,特高压交流输电的创新实践对于我国工业领域其他行业的跨越式创新发展具有重要借鉴意义。
(7)带动了我国电力技术进步和电工装备制造产业升级。通过特高压交流输电自主创新,我国电力科技水平和创新能力显著增强,电工基础研究水平迈上新台阶,在特高压交流输电领域形成技术优势,国际话语权和影响力大幅提升。通过特高压交流输电自主创新,我国输变电设备制造企业实现了产业升级,研发设计、生产装备、质量控制、试验检测能力达到国际领先水平,形成核心竞争力,彻底扭转了长期跟随国外发展的被动局面,不仅占据了国内市场的主导地位,而且全面进军国际市场,特高压交流工程业绩已成为我国电工设备制造企业打开国际市场的“金色名片”。
四、特高压交流试验示范工程扩建工程简介特高压交流试验示范工程投运后,国家发展和改革委员会在工程验收意见中提出“建议你公司进一步完善试验示范工程,使送电能力达到大容量输送的要求”。为了进一步考核特高压交流试验示范工程输电能力,充分发挥华北—华中特高压通道的作用,国家电网公司启动了特高压交流试验示范工程加强工程的前期研究工作。2010年7月6~7日,可行性研究报告在北京通过评审。2010年8月18日,国家电网公司向国家发展和改革委员会上报《关于晋东南—南阳—荆门交流特高压试验示范工程扩建项目核准的请示》(国家电网发展〔2010〕1095号)。2010年12月29日,国家发展和改革委员会印发《国家发展改革委关于晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程扩建项目核准的批复》(发改能源〔2010〕3056号)。
核准建设规模:扩建1000kV晋东南变电站、1000kV南阳开关站、1000kV荆门变电站,建设相应的无功补偿装置和通信、二次系统工程。工程动态总投资44.29亿元,由国网山西省电力公司(晋东南变电站)、国网河南省电力公司(南阳变电站)、国网湖北省电力公司(荆门变电站)共同出资建设。
主要扩建内容:晋东南变电站扩建主变压器1×3000MVA(2号主变压器),至南阳线路侧安装1组1000kV串补(串补度20%,容量1500Mvar),2号主变压器低压侧装设110kV低压电抗器2×240Mvar和低压电容器4×210Mvar。南阳变电站扩建主变压器2×3000MVA(1号和2号主变压器),至晋东南线路侧安装1组1000kV串补(串补度20%,容量1500Mvar),至荆门线路侧安装1组1000kV串补(串补度40%,容量2×1144Mvar),每组主变压器低压侧装设110kV低压电抗器2×240Mvar和低压电容器4×210Mvar,500kV出线4回(至香山、白河各2回)。荆门变电站扩建主变压器1×3000MVA(2号主变压器),2号主变压器低压侧装设110kV低压电抗器2×240Mvar和低压电容器4×210Mvar。
2010年12月31日,荆门变电站扩建工程开工。2011年1月1日,晋东南变电站扩建工程和南阳开关站扩建工程开工。2011年11月3日,国家电网公司召开启动验收委员会第二次会议,安排部署启动调试工作。2011年11月7日,开始系统调试。11月25日,在各项性能指标成功通过考核后,工程投入168h试运行。12月7~9日,进行了500万kW大负荷试验。调试期间,在串补全部投运、长南I线华北送华中1900MW条件下,分别在南阳开关站两侧串补线路侧各进行了1次人工短路试验;圆满完成了长南I线4500MW和5000MW正常大负荷试验及全线5000MW特殊大负荷试验,最高输送功率达到572万kW。2011年12月16日,国家电网公司举行了工程投运仪式。
特高压交流试验示范工程扩建工程用了不到12个月时间,完成了重大科研攻关和新设备研制任务,建成了特高压交流试验示范工程扩建工程,实现了稳定输送500万kW电力的目标,进一步验证了特高压交流输电大容量、远距离、低损耗的优势。
实现了特高压交流输电技术的新突破,在特高压输电系统的串联补偿技术、过电压控制技术、特快速暂态过电压测量与控制技术、潜供电流、电磁环境、大型复杂电极操作冲击放电特性、大型电力设备抗地震技术、大电网运行控制技术等方面取得新突破,进一步巩固、扩大了我国在国际高压输电领域的领先优势。
创造了国际高压输变电设备的新纪录,在世界上率先研制成功特高压串补成套装置,额定容量1000MVA的双柱特高压变压器,电压等级最高(1100kV)、电流最大(6300A)、电流开断能力最强(63kA)的特高压开关,电气寿命达5000次的投切电容器组专用110kV开关。
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