云广±800千伏特高压直流输电示范工程跨越云南、广西、广东三省区，像一条电力超级“高速公路”，将水电资源丰富的西部地区和用电需求较大的沿海地区连接起来。这是世界上第一个±800千伏特高压直流输电工程，也是我国特高压直流示范工程。经过3年多的施工建设，该工程于2009年12月28日成功实现单极投产，标志着我国在世界电力领域成功迈上了一个重要的制高点。

    60%的自主化率

    除部分换流变压器和直流场设备外，其余设备由国内实力雄厚的厂家、机构承担

    云广直流输电示范工程是我国特高压直流输电设备自主化的首个依托工程，根据国家有关要求，必须在设备设计、试验、制造等方面形成自主化能力。

    云广特高压直流工程建设阵容强大：南方电网公司下属技术研究中心承担整个输电工程的技术和直流成套设计工作；广东省电力设计研究院、西南电力设计研究院提供工程勘测设计；西门子公司、西安电力机械制造公司、特变电工沈阳变压器集团有限公司、许继集团有限公司、北京电力设备厂、保定天威保变电气股份有限公司等提供主要的设备和材料。

    云广特高压直流输电工程是世界上第一条±800千伏直流输电线路，前无经验可循，因而工程建设需要突破诸多技术问题，其中不少属于目前世界上最前沿的技术。电压升至±800千伏，又地处云贵高原(楚雄换流站为目前世界上海拔最高的换流站)，对设备绝缘水平的要求是其他同类工程不可比拟的。南方电网公司在自主开展系统研究、成套设计、性能仿真试验的同时，深入开展了过电压和绝缘配合、电磁环境研究，提出了一整套技术规范、标准，并对有关技术参数进行了海拔修正，保证了工程的顺利进行。

    虽然该工程大多数设备属于世界上首次研制，但在技术、设计、制造等方面均有很大突破。换流变压器绝缘要求高、直流偏磁大，单台重达300余吨，安装结束后超过500吨。在运输时，这种“巨无霸”又受到铁路运输严格的尺寸限制，但是设计制造单位克服重重困难，成功完成了任务。重达10吨的直流穿墙套管长度也突破了世界同类产品长度之最，达21米。单台电感量为75毫亨的空芯平波电抗器，亦为全新研制。工程所用铁塔、线路、绝缘子及金具等均按照更高的电压、机械强度、高海拔、重覆冰等要求设计、制造和施工。其中单基铁塔最高达108米、最重达157吨。为此，工程在重冰区的线路强度是按照百年一遇的标准设计的，完全可以抵御类似2008年初的冰雪灾害。

    除部分换流变压器和直流场设备由西门子公司提供外，工程其余设备均由国内实力雄厚的厂家、机构承担，综合自主化率超过60%。这必将极大促进自主创新战略的落实，推动我国装备制造业的发展。截至目前，仅南方电网公司就在云广特高压直流工程上获得14项发明、专利和软件著作权。

    百年大计质量第一

    整个工程严密组织、科学管理，实现了工程建设零事故、本体工程零缺陷的目标

    云广特高压直流工程计划工期短、建设任务重。自2006年12月19日正式开工以来，广大建设者克服种种困难，采取立体交叉施工方式，保证各个工作面有机协调、安全、高质量地向前推进。

    南方电网公司作为项目投资建设单位，携手国内外100多家机构，朝着全新的领域迈进。相关技术研究机构、规划设计单位、设备供应商的研究中心、实验室、试验场、制造工厂夜以继日地运转起来；运输的汽车、列车、船舶、飞机穿梭往来；成千上万建设者在荒芜的山野风餐露宿；项目管理、技术、商务人员忙碌奔波；各级政府、相关部门、广大群众鼎力支持、热切期盼，社会各界投以关注的目光……

    建设者的智慧和汗水，转化成一个个令人欢欣鼓舞的成果：两座巨型换流站逐渐成型，一座座高大的铁塔拔地而起。2009年6月30日，工程正负极线路全线贯通，单极低端400千伏一次送电成功，工程开始发挥作用；12月8日，单极升压至800千伏，工程中的最高电压变为现实，各种全新设计的设备、系统通过了检验；12月24日，工程单极高端800千伏送电成功；2009年12月28日成功实现单极投产。

    南方电网超高压输电公司作为工程的具体实施者，对整个项目做到组织严密、管理科学，在工期紧、任务重、技术要求高、施工工艺复杂、地质与气候条件差的不利条件下，将云广直流工程打造成为世界级的精品电力工程，荣获“亚洲最佳输配电工程奖”。

    ———工程建设零事故。云广特高压直流工程从2007年4月全面施工以来，就在各参建单位中大力弘扬“一切事故都可以预防”、“今天的基建安全、质量，就是明天生产安全基础”的理念，工程建设期间业主方定期到现场对工程建设安全管理进行指导、监督，及时协调解决工程建设过程中出现的安全问题，确保安全管理、安全措施到位，确保各项安全工作落到实处。从开工以来，云广直流工程未发生任何机械设备、人身伤亡等安全事故，保持了零事故纪录。

    ————本体工程零缺陷。云广直流工程建设中始终坚持“百年大计，质量第一”的原则，高度重视工程质量控制，严把工程质量关。他们建立健全了质量管理机构，成立了多个现场质量技术管理小组，集合所有的参建单位共同解决质量技术问题，改变了以往各自为战的零散局面。进入电气安装阶段后，他们重点加强了对工程质量、工艺的控制力度。结合开展劳动竞赛，要求各单位比科学管理，赛工程质量，落实责任、措施到位，做好在建工程的质量控制工作。此外，他们根据工程的进展，分阶段、按专业设立实物样板，将施工质量、工艺要求实物化，对工程质量进行可视化管理。

    神奇的电力“高速公路”

    更大容量、更高效率输送清洁西电，将大大推动减排取得新成效

    云南至广东±800千伏直流输电工程是国家“十一五”建设的重点工程。工程西起云南省楚雄州禄丰县，东至广东省增城市，输电距离1373公里。工程额定电压为±800千伏，额定容量达500万千瓦。 

    ±800千伏电压意味着什么？

    在许多外行人眼里，它仅代表着一个电压数值；在内行人看来，它代表着当今世界直流输电商业应用领域的最高电压，意味着大容量输电和低损耗。建成一条±800千伏的特高压直流输电线路，就像建成了一条电力“高速公路”，可以实现电力资源的远距离、大容量、高效率地传输。

    随着云广特高压直流工程的建成投产，南方电网将形成“八交五直”共十三条500千伏及以上的西电东送大通道，输电能力超过2300万千瓦，并将大大增加云南水电输送广东的能力，为两省经济社会发展注入新的活力。

    云广特高压直流工程投产后，大量西部绿色电力的“东送”，将大大减少东部地区的发电用煤、用气的消耗量，能够有效节约土地资源，提高能源利用效率，减少环境污染，对推动资源节约型、环境友好型社会建设和发展低碳经济产生重要影响。

    据有关方面初步估算，云广特高压直流工程500万千瓦的输送能力，约相当于500千伏超高压直流线路的2倍，节约走廊土地约8300公顷(按走廊宽度60米计算)，损耗则降低近40%。在实际建设中，通过换流站布局、线路路径、接地极及线路的优化设计，该工程比常规规划方案节约土地超过600公顷，节省投资也相当可观。据测算，该工程将金安桥、小湾等水电站的清洁水电输送到珠江三角洲负荷中心区，按照替换燃煤电厂来测算，每年约减少二氧化碳排放1760万吨。

    一直以来，清洁、廉价的西部电力对支持广东电力供应、调整电源结构、保护环境发挥了重要作用。据统计，南方电网公司成立以来共输送西部水电电量达2836亿千瓦时，相当于节约燃烧标准煤约9047万吨，减少二氧化碳排放1.99亿吨、减少二氧化硫排放173.7万吨、减少烟尘排放90.5万吨。超高压公司总经理侯卫东对记者说：“今年1月至10月，仅南方电网超高压公司就完成西电东送电量794.23亿千瓦时，同比增长17.11%。自今年6月云广直流工程实现单极400千伏部分送电以来，已向广东负荷中心区输送电量30多亿千瓦时。”按照规划，南方电网公司争取在2020年将全网水电装机比重上升到41.3%，火电装机下降到44.6%。

    自2000年以来，贵州西电东送进入一个高速增长期，大规模的电力建设就此开始，拉动了煤炭、建材、运输、冶炼业和第三产业的高速发展。加上大规模投资增长对全省经济的直接拉动作用，贵州经济发展进入了一个崭新的阶段。

    云南省水电资源丰富，近年来云南大力建设以水电为主的电力支柱产业，为区域经济发展提供了广阔的市场空间，还大幅增加了财政收入，为促进云南由资源优势向经济优势转化提供了坚实基础。

    “作为特高压直流输电工程的成功范例，云广特高压直流工程为今后我国建设更远距离、更大容量、更高效率的西电东送工程奠定了基础，对进一步深入推进西部大开发战略、国家能源战略的实施，加强泛珠三角、大湄公河次区域合作，促进区域协调发展有着十分重要的意义。”南方电网公司董事长袁懋振如是说。

    记者视线

    以高科技作后盾的换流站

    □本报记者 董庆森

     12月11日，也就是云广直流工程成功升压到800千伏之后的第3天，记者来到南方电网公司广东穗东换流站———云南至广东±800千伏直流特高压输电示范工程的终点，了解换流站的建设情况。

    在穗东换流站，记者看到基础设施已经完工。南方电网超高压公司现场管理部经理蔡华成为我们的向导。

    “换流站与大家熟悉的物流中心类似，物流中心接收和发送的是物资，而换流站接收和发送的是电流。”蔡华带着记者一边参观一边讲解换流站的作用，“穗东换流站在收到从千里之外的云南楚雄换流站传输过来的800千伏特高压直流电以后，把它转化为低压交流电后再输送到千家万户使用。”

    记者看到，道路右边是一排约六层楼高的建筑。蔡华说：“这三栋建筑是整个换流站的核心，里面装着核心设备之一————换流阀，我们叫它阀厅。附在它外面的巨型铁家伙就是这个工程的核心设备————换流变压器。阀厅的左边是交流场，右边是直流场。特高压直流电从直流场进入，经过换流阀和变压器等设备后，最终转化为低压交流电输送出去。”

    说起工程进度，蔡华介绍说：“目前，穗东换流站还有一台高端换流变压器正在加紧安装调试，确保12月28日能实现单极投产。”

    说话间，我们来到了一处设备安装现场。四五个技术人员正围着一台近5米高、外形如坦克的庞然大物在忙碌着。蔡华说，这个正在安装的设备就是换流变压器，是换流站的核心设备。它是由西门子公司和保定天威保变电气股份有限公司共同研制组装的，它单台运输重量就达300多吨，完整安装后重量将超过500吨。南方电网公司技术研究中心直流处处长黎小林告诉记者，“云广直流工程是西电东送的主网架，南方电网正积极行动，做最后的检查工作，我们一定能够圆满完成任务。”

    阀厅里面有许多技术人员在忙碌着。“他们正在安装的设备就是换流阀，别看设备不大，它起的作用可不小。安装换流阀还是个精细活。”蔡华说，换流阀对安装工艺要求很高，特定部件的安装误差要求控制在2毫米以内。

    走出阀厅，蔡华建议我们去楼上的中控室看看，那里是整个换流站的中枢神经。由于采用了先进的直流控制和保护系统，大大节省了换流站的人力配置，偌大的一个换流站仅需要十几个人就可以保证正常运行。

    当记者结束采访时，天色已经渐渐暗了下来，但阀厅里依然灯火通明。为保证工程明年能按时实现双极投产，这里的技术人员依然在忙碌着……

    专访连线

    一个攻克核心技术难题的巨大工程

    ———访中国工程院院士、南方电网公司专家委员会秘书长李立

    □本报记者庞彩霞 实习生林啸

    云广特高压直流输电工程的建成投产，标志着我国占领了世界直流输电领域的一个制高点。在工程实现单极投产前夕，本报记者专访了工程的亲历者———中国工程院院士、南方电网公司专家委员会秘书长李立。  作为工程从研发、设计、建设、设备制造到投运的全程参与者，李院士从专家视角为我们深入分析了南方电网工业依托重大项目实现跨越式发展的历程。

    记者：南方电网为什么要建特高压直流工程？

    李立：水电资源大部分分布在西部地区，而工业发达地区在东部，如长三角、珠三角及环渤海地区等，就是说我国的能源分布和工业负荷使用刚好是逆向分布。所以能量的远距离输送是中国发展的一个必然趋势。

    就云广特高压直流输电工程来说，让1400多公里外的云南水电输送到广东而避免过大的损耗，是个巨大的挑战。如果还采用过去500千伏直流的做法，损耗将会超过10%。损耗和电压的平方成反比，电压提高1.6倍，线路损耗就是原来的1/2.56。为了降低损耗，就要将电压升上去，因此，南方电网公司选择建设特高压直流输电工程。这是一项重大战略决策，对推进中国电网技术发展具有重要意义。

    记者：建设特高压直流输电工程，你们遇到了什么样的技术难题？

    李立：特高压直流输电工程有三大特点：一是电压等级高，是±500千伏的1.6倍；二是送电容量大，从原来的300万千瓦上升到500万千瓦；三是送电距离更远。这三个特点不仅给我们带来了很多技术和设备制造方面的难题，而且给电力系统安全也带来很多问题。有些技术专家认为电压升至800千伏时会出现拐点。什么拐点？就是高电压的绝缘长度与电压的曲线可能不是直线关系，如果电压增加1.6倍，那么绝缘子的长度就要增加不止1.6倍，可能是2倍甚至更多，相应设备的制造难度就很大。

    至于输送容量大对电力系统安全的影响，说几个数据大家就能想象得到。广州市的最高电力负荷约1000万千瓦，中心城区的电力负荷也就是500万千瓦左右。而一条特高压直流输送容量高达500万千瓦，一旦出现严重故障，失去500万千瓦，就相当于广州中心城区的用电负荷。为了保障电网用电安全，就需要许多相应的保障手段。输送距离远，发生故障的概率就高。再加上线路要经过高海拔地区，还要考虑因空气稀薄而导致的绝缘问题。此外，线路要经过覆冰区，也需要考虑恶劣气候对输电线路产生的影响。

    记者：你们是如何解决技术和设备制造上的难题的？

    李立：我们做到以科研为先。中国南方电网公司从2003年就提出要搞更高一级电压等级工程，并开始做前期准备。2005年初，国家发改委批复南方电网启动关于特高压的第一批科研项目。由南方电网研究中心主持，与全国的高校、研究机构、生产单位以及国际上著名的企业和研究机构联手做了20个子课题。

    在研究试验方面，我们针对±800千伏的“拐点说”进行了相应的试验。提高电压以后，对绝缘子的材料等方面要求更高。我们重点从材料上突破，生产了世界上第一个合成绝缘子。与±500千伏的绝缘子相比，在尺寸、伞形等方面都不一样，所有的技术要求都是南方电网公司制定的。我们与瑞典STRI实验室合作，模拟和国内一样的自然条件进行试验。这次试验的绝缘子，在国内申请了配方、金具、伞形及工艺等8项专利。

    在设备研发制造方面，我们通过“中国制造，世界合作”的方式，真正实现了60%的自主化率目标。以工程的核心设备————换流变压器为例，我们选择由西门子公司和国内的三大变压器厂合作完成，其中400千伏产品全部由国内厂家制造，高端产品则是联合设计、共同制造，通过技术合作，掌握核心技术。

    记者：大家很关心特高压标准问题。随着云广特高压直流输电工程的建成，是否意味着南方电网已掌握了特高压标准的话语权？

    李立：从特高压直流工程启动之初，我们就非常注重特高压直流标准的研究和制定工作。现在已经编制了30多项标准(包括设备标准、设计标准等)。目前国际电工委员会(IEC)将制定特高压标准方面工作交由中国来完成，南方电网主要承担了特高压直流部分。