我國(guó)直流輸電線路運(yùn)行情況

姜云霄　高思睿

摘 要：分析了國(guó)網(wǎng)公司系統(tǒng)直流線路的運(yùn)行情況，然后以葛南、林楓高壓直流輸電工程，±500 kV江城高壓直流輸電工程和天廣、貴廣高壓直流輸電工程為例，詳細(xì)分析了典型的直流線路雷擊跳閘情況。

關(guān)鍵詞：直流線路；雷擊跳閘；輸電工程；雷擊閃絡(luò)

中圖分類號(hào)：TM773 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.011

我國(guó)高壓直流輸電起步相對(duì)較晚，但近年來(lái)發(fā)展很快。1987年底，我國(guó)投運(yùn)了自行建成的舟山100 kV海底電纜直流輸電工程，隨后葛洲壩—上海500 kV、1 200 MW的大功率直流輸電投運(yùn)，大大提高了我國(guó)高壓直流輸電水平。2000年以后，我國(guó)又相繼建成了±800 kV特高壓復(fù)奉直流示范工程和云廣直流工程，±660 kV銀東示范工程，±500 kV葛南、龍政（三常）、江城（三廣）、宜華（三滬）、德寶、伊穆（呼遼）、林楓（葛滬二回）、天廣、貴廣、貴廣二回直流工程以及靈寶背靠背、高嶺背靠背直流工程。

1 國(guó)網(wǎng)公司系統(tǒng)直流線路運(yùn)行情況分析

截至2010年底，國(guó)家電網(wǎng)公司共擁有±800 kV直流線路1回，長(zhǎng)度2 167.6 km；±660 kV直流線路1回，長(zhǎng)度1 336.4 km；±500 kV直流線路5回，長(zhǎng)度6 734.3 km。

2005—2010年國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)直流輸電線路跳閘次數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。從表1中可以看出，2005—2010年，國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)直流輸電線路共發(fā)生跳閘178次，其中，由雷擊引起的跳閘57次，占總跳閘次數(shù)的32%.

2005—2010年，國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)直流輸電線路共發(fā)生故障停運(yùn)（線路跳閘重合不成或重合閘未投）21次，其中，由雷擊引起的故障停運(yùn)僅為1次，占總停運(yùn)次數(shù)的4.8%，如表2所示。

2 國(guó)網(wǎng)公司系統(tǒng)直流線路雷擊跳閘情況分析

2005—2010年國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)直流輸電線路雷擊跳閘情況如表3所示。從表3中可以看出，除2007年外，±500 kV直流線路的雷擊跳閘率均在0.07～0.287次/100 km·a之間波動(dòng)。

3 典型直流線路的雷擊跳閘情況分析

3.1 葛南、林楓高壓直流輸電工程

葛洲壩—南橋±500 kV直流輸電工程是我國(guó)第一項(xiàng)遠(yuǎn)距離高壓直流輸電工程，該工程極I和極Ⅱ分別于1989-09-17和1990-08-20投入商業(yè)運(yùn)行。額定輸送功率1 200 MW，線路全長(zhǎng)約1 045 km。

隨著我國(guó)電力建設(shè)的發(fā)展，特別是三峽水利發(fā)電工程的建成投運(yùn)，加快了西電東送的步伐。為增加三峽水電站至華東電網(wǎng)的輸送功率，提高線路走廊的輸送能力，國(guó)家電網(wǎng)公司利用將單回葛南±500 kV直流輸電線路走廊改造為±500 kV同塔雙回直流輸電線路，即葛南直流與林楓直流（三滬二回）線路。2011-03，隨著林楓直流的投產(chǎn)，該同塔雙回線路額定輸送功率為每回3 000 MW，共6 000 MW，這使原走廊條件下的線路送電能力大大提高。

葛南直流工程運(yùn)行前期，由于缺乏直流外絕緣設(shè)計(jì)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，外絕緣普遍偏低，外絕緣問題一直是影響該工程安全運(yùn)行的一個(gè)突出問題。隨著葛南直流工程外絕緣改造的完成，葛南直流輸電工程的后期運(yùn)行情況有所好轉(zhuǎn)。

2002—2007年±500 kV葛南直流輸電工程各類型外絕緣事故所占比例統(tǒng)計(jì)情況如圖1所示。從圖1可以看出，線路雷擊閃絡(luò)所占比例最大，為45%.

葛南線2004—2009年雷擊閃絡(luò)次數(shù)統(tǒng)計(jì)如表4所示。從表4中可以看出，葛南線雷擊閃絡(luò)率高于交流500 kV線路雷擊跳閘率的平均值（0.14次/100 km·a）；正極線易發(fā)生雷擊閃絡(luò)，約81%的雷擊閃絡(luò)發(fā)生在極線I上。

3.2 ±500 kV江城高壓直流輸電工程

±500 kV江城直流輸電線路起于湖北江陵換流站，由北至南穿越湖南省境內(nèi)，止于廣東惠州鵝城換流站，是三峽電力外送的主要通道。輸電線路縱橫延伸，地處曠野，穿越平原、山丘、大山區(qū)并跨越江河，因而易遭受雷擊。由雷擊造成的線路跳閘事故在電網(wǎng)總事故中占有很大的比例。據(jù)統(tǒng)計(jì)，±500 kV江城直流輸電線路的雷擊跳閘率占該線路總跳閘率的40%以上。

2004—2009年江城±500 kV直流線路雷擊閃絡(luò)次數(shù)如表5所示。從表5中可以看出，2004—2009年江城線共發(fā)生雷擊跳閘20次，全部為繞擊跳閘，其中，極I（正極）跳閘l7次，占全部雷擊跳閘的85%；極Ⅱ（負(fù)極）跳閘3次，占全部雷擊跳閘的15%，平均每年雷擊跳閘3.33次，平均雷擊跳閘率為0.389次/100 km·a，其中，5—8月為雷擊集中期。

3.3 天廣、貴廣高壓直流輸電工程

廣州局±500 kV天廣、貴廣直流線路雷電閃絡(luò)情況如表6所示。2004—2006年，天廣、貴廣線共發(fā)生雷擊跳閘8次，其中，極I（正極）跳閘7次，占全部雷擊跳閘的87.5%；繞擊跳閘6次，占全部雷擊跳閘的75%；山地地形下跳閘6次，占全部雷擊跳閘的75%.

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)直流線路雷擊閃絡(luò)的特點(diǎn)為：①雷擊是造成直流輸電線路跳閘的最主要的因素，在電網(wǎng)總事故中占有很大的比重，但一般很少造成線路的故障停運(yùn)。②隨著我國(guó)輸電線路防雷技術(shù)和管理水平的不斷提高，近年來(lái)直流線路因雷擊造成的跳閘率呈持續(xù)下降的趨勢(shì)。③與交流系統(tǒng)相同，直流線路的雷擊跳閘絕大多數(shù)為繞擊跳閘，且在山區(qū)地形下更容易發(fā)生閃絡(luò)。由于我國(guó)的雷電多為負(fù)極性雷，因此直流線路正極性導(dǎo)線容易發(fā)生雷擊閃絡(luò)。

〔編輯：王霞〕

Abstract： This paper analyzes the operation of the State Grid Corporation of system DC line， and then the Ge-Nan， Lin Feng HVDC project， ± 500 kV HVDC transmission project of River City and Tianjin to Guangdong， Guangzhou to Guangdong HVDC your project as an example， a detailed analysis of a typical DC line lightning trip situation.

Key words： DC line； lightning stroke； transmission project； lightning flashover