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陕北-湖北±800kV特高压直流输电工程建设情况及物资需求

2017-11-03

  我国一次能源在地域分布上呈现“北多南少”、“西多东少”的格局。电力需求与能源资源地区分布不均衡的问题日益突出。因此,大容量、远距离输电成为我国能源资源和电力发展的必然需求。陕北地区煤炭资源富足,除满足省内能源需求外,具备大规模外送输出能源的能力。而湖北省则一次能源相对匮乏,已开发程度高,后续开发能力不足,能源需求矛盾突出,需从外区大量输入能源。本工程的建设将构筑起“北电南送”的“高速路”,实现西北煤电基地电能直供中部地区负荷中心,为实现更大范围内的资源优化配置创造了有利条件。

  陕北-湖北±800kV特高压直流输电工程的建设将大大提高煤电基地电能外送能力,有效引导电源合理布局,推动陕北煤电基地发展,提高煤炭、发电行业的集约化发展水平,提高资源开发效率,节约电源建设投资和运行成本,带动相关产业发展,同时也可扩大新能源消纳范围,促进陕北革命老区资源开发和脱贫致富,促进陕北地区经济健康持续发展。

  我国建设特高压电网的主要目的是解决大水电基地和大煤电基地电力送出问题,实现全国范围内的资源优化配置,实现跨地区、跨流域水火互济。本工程将陕北地区煤电资源送往湖北负荷中心,是落实西部大开发战略,将西部煤炭优势转化成经济优势的具体体现;符合国家电网“一特四大”的战略规划,是合理利用输电走廊,节约投资,走可持续发展路线的体现;是落实科学发展观的一项战略性举措。

  由于高压直流技术在远距离大容量输电、电力系统联网方面拥有明显优势,因此,高压直流输电技术得到了越来越广泛的应用,特高压直流输电也成为缓解我国能源资源与经济布局矛盾的重要途径。本工程建设实施有利于带动特高压直流输电技术的深入研究,推动电力技术革新,促进电网可持续发展。

  综上所述,陕北-湖北±800kV特高压直流输电工程的建设是必要的。

  本工程建设内容包括:新建送端±800kV陕北换流站(含接地极和接地极线路,以下简称“陕北换流站” )、新建受端±800kV武汉换流站(含接地极和接地极线路,以下简称“武汉换流站” )、新建陕北-湖北±800kV直流输电线路(以下简称“输电线路” )约1134.7km。

  陕北换流站部分

  陕北换流站推荐站址位于陕西省榆林市府谷县田家寨镇东侧约 6.0km 处,紧邻神府高速石马川出口至野芦沟引道西侧,东北距府谷县约 19.7km。

  建设内容及规模

  ±800kV 直流双极线路出线 1 回,双极额定输送功率 10000MW;接地极出线 1 回;换流变 28 台(含 4 台备用),单台容量暂按 509.4MVA 考虑;阀组接线按每极 2 组 12 脉动阀组串联考虑; 750kV 交流出线本期 7 回;交流滤波器总容量约 5920Mvar,分 4 大组、 20 小组,单组容量 260(11 小组)-340Mvar(9 小组); 750kV/66kV 降压变 2 台,单台容量 360MVA; 2 台降压变 66kV 低压侧各配置 3×60Mvar 低压并联电抗器、 3×60Mvar低压并联电容器。 750kV 交流配电装置采用户外 GIS 设备。

  接地极系统

  接地极推荐极址位于陕西省榆林市府谷县西南约 34.0km 的王家墩便民服务中心,枣林峁西南约 500m 处。采用跑道型三环布置。

  接地极线路

  接地极线路电压等级为 35kV,线路路径长度约 30.5km,全线位于陕西省榆林市府谷县境内。

  工程建设规模及主要设备具体情况:

  1)建设规模

  直流额定电压: ±800kV;双极额定输送功率: 10000MW。

  换流变:换流变 28 台(含 4 台备用),单台容量暂按 509.4MVA 考虑。

  ±800kV 直流出线 1 回(双极);接地极出线 1 回。

  交流出线: 750kV 出线本期 7 回,远景 10 回。

  容性无功补偿容量:交流滤波器总容量约 5920Mvar,分 4 大组、 20 小组,单组容量 260(11 小组)-340Mvar(9 小组)。

  降压变:配置 2 台 750/66kV 降压变,容量为 360MVA, 2 台降压变低压侧各配置 3×60Mvar 电抗器和 3×60Mvar 电容器。

  阀组接线:按每极 2 个 12 脉动阀组串联考虑。

  2)主要设备

  换流变:采用单相、双绕组式,全站共 28 台,其中 4 台备用。

  换流阀:每极 2 组 12 脉动阀组串联,全站共 4 组 12 脉动阀组;每极设高、低压阀厅各一个,全站共 4 个阀厅。换流阀外冷系统设计推荐采用运行成熟、安全的空冷加水冷方案。

  直流开关场:主要装设平波电抗器、直流滤波器、直流电流测量装置、直流电压测量装置、隔离开关等设备。其中,平波电抗器采用干式。

  交流开关场: 750kV 交流配电装置采用户外 GIS 设备。

  交流滤波器场:全站共 20 小组交流滤波器,组成 4 大组。

  武汉换流站部分

  武汉换流站推荐站址位于湖北省黄冈市红安县与武汉市新洲区交界处,站址北部属于黄冈市红安县太平桥镇,南部位于武汉市新洲区仓埠街道。站址西南距武汉市约42.0km,东距 S109 省道约 270m。

  建设内容及规模

  ±800kV 直流双极线路出线 1 回,双极额定输送功率 10000MW;接地极出线 1 回;换流变 28 台(含 4 台备用),单台容量暂按 502.3MVA 考虑;阀组接线按每极 2 组 12 脉动阀组串联考虑;换流站 500kV 交流出线本期 4 回,无 1000kV 交流出线; 1000kV 交流滤波器总容量为 3240Mvar,分 2 大组、 12 小组,小组容量约为 270Mvar; 500kV 交流滤波器总容量为 3300Mvar,分 3 大组、 18 小组考虑,小组容量约为 180(15 小组)-200Mvar(3 小组); 500kV/35kV 降压变 2 台,单台容量 180MVA; 2 台降压变 35kV低压侧各配置 2×60Mvar 低压并联电抗器;在换流站交流 500kV 侧母线装设 2 台 300Mvar调相机,每台调相机变压器容量暂按 360MVA 考虑。1000kV 交流配电装置采用户外 GIS设备; 500kV 交流配电装置采用户内 GIS 设备。

  接地极系统

  接地极推荐极址位于湖北省随州市广水市陈巷镇。采用双圆环布置。

  接地极线路

  接地极线路电压等级为 35kV,线路路径长度约 119.0km(其中与直流线路同塔架设段路径长度约 8.0km),线路途经湖北省黄冈市红安县,武汉市黄陂区,孝感市孝昌县、安陆市,随州市广水市。

  工程建设规模及主要设备具体情况:

  1)建设规模

  直流额定电压: ±800kV;双极额定输送功率: 10000MW。

  换流变:换流变 28 台(含 4 台备用),单台容量暂按 502.3MVA 考虑。

  ±800kV 直流出线 1 回(双极);接地极出线 1 回。

  交流出线: 1000kV 交流与武汉 1000kV 交流变电站合建,无 1000kV 交流出线。500kV 交流出线本期 4 回。

  容性无功补偿容量: 1000kV 交流滤波器总容量为 3240Mvar,按 2 大组、 12 小组考虑,小组容量约为 270Mvar; 500kV 交流滤波器总容量为 3300Mvar,按 3大组、 18 小组考虑,单组容量 180(15 小组)-200Mvar(3 小组)。

  降压变:配置 2 台 500kV/35kV 降压变,容量为 180MVA。 2 台降压变低压侧各配置 2×60Mvar 电抗器。

  阀组接线:按每极 2 个 12 脉动阀组串联考虑。

  调相机:在换流站交流 500kV 侧母线装设 2 台 300Mvar 调相机。每台调相机通过 1 台 360MVA 变压器接入 500kV 交流系统。

  2)主要设备

  换流变:采用单相、双绕组式,全站共 24 台,另设 4 台备用。

  换流阀:每极 2 组 12 脉动阀组串联,全站共 4 组 12 脉动阀组;每极设高、低压阀厅各一个,全站共 4 个阀厅。换流阀外冷系统采用水冷方式。

  直流开关场:主要装设平波电抗器、直流滤波器、直流电流测量装置、直流电压测量装置、隔离开关等设备。其中,平波电抗器采用干式。

  交流开关场: 1000kV 交流配电装置采用户外 GIS 设备。 500kV 交流配电装置采用户内 GIS 设备。

  输电线路部分

  本工程直流输电线路起于陕西境内的陕北换流站,止于湖北境内的武汉换流站,全线路径总长约 1134.7km,采用单回双极架设。线路途经陕西省(榆林市)、山西省(吕梁市、临汾市、运城市)、河南省(三门峡市、洛阳市、平顶山市、驻马店市、南阳市、信阳市)、湖北省(随州市、孝感市、黄冈市、武汉市),共 4 个省级行政区。其中,陕西省境内全长约 226.9km,山西省境内全长约 301.9km,河南省境内全长约 460.7km,湖北省境内全长约 145.2km。

  建设项目的特点

  为实现更大范围内的资源优化配置,实现西北煤电基地电能直供中部地区负荷中心,解决湖北省一次能源相对匮乏、能源需求矛盾突出的问题,陕北-湖北±800kV 特高压直流输电工程的建设是十分必要的。本工程包括换流站和输电线路两部分。换流站包括新建±800kV 陕北换流站(含配套的接地极和接地极线路)、 ±800kV 武汉换流站(含配套的接地极和接地极线路);输电线路部分为新建陕北-湖北±800kV 直流输电线路,全线采用单回路架设。本工程属于特高压直流输电工程。

  本工程关注的主要环境问题是施工期的生态影响;运行期换流站产生的合成电场、工频电场、工频磁场、噪声对周围环境敏感目标的影响;运行期直流输电线路产生的合成电场、噪声对周围环境敏感目标的影响。此外,本工程±800kV 武汉换流站与 1000kV武汉变电站同址合建, 1000kV 武汉变电站包含在荆门~武汉~南昌~长沙~荆门1000kV 交流特高压输变电工程中,不属于本工程建设范围。但为了考虑交流变电站建成后的工频电磁场对换流站侧的工频电磁场的影响以及交流变电站建成后的噪声对换流站侧及换流站周边环境敏感目标的综合影响,本环评在对±800kV 武汉换流站进行电磁和声环境影响分析时均考虑了 1000kV 武汉变电站的影响。

  工程特性表

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