１特高压试验示范工程设备运行情况
１．１设备运行一般情况（以荆门站和湖北段线路为例）
荆门站１０００ｋＶＨＧＩＳ由西安西电高压开关有限责任公司生产（简称西开），目前现场有５个开关单元，其中２个开关单元于２００８年底投入运行，３个开关单元于２０１１年扩建并于同年１２月投入运行。荆门站１０００ｋＶＨＧＩＳ总体运行情况良好，运行期间出现过一些缺陷（如盆式绝缘子故障、隔离开关触头卡环断裂及ＴＡ受潮等），经处理后均恢复正常。荆门站有２组主变及１组高抗，主变投运时间分别为２００８年底和２０１１年１２月，高抗投运时间为２００８年底，运行情况良好，均未出现过重大缺陷［３］。５００ｋＶ开关由河南平高东芝高压开关有限公司生产，共１４个开关单元，其中８个开关单元于２００８年底投运，６个开关单元于２０１１年投运，至今未出现重大缺陷。１０００ｋＶ南荆一线湖北段（＃２０９～＃５６５杆塔间）长１８０．２８９ｋｍ，杆塔３５７基。截至２０１２年７月９日，南荆一线安全运行１２４３ｄ，未出现重大设备问题。
１．２设备缺陷情况（以荆门站和湖北段线路为例）
１．２．１盆式绝缘子存在内漏
２０１０年１２月２８日，１０００ｋＶＨＧＩＳＴ０２１开关Ａ相靠＃１母线侧套管气室Ｂ５压力出现缓慢下降，Ｔ０２１１隔离开关Ａ相与靠＃１母线侧套管连接管母气室Ｂ４压力缓慢上升，运行人员立即加强了跟踪工作。１２月２９日，Ｂ５气室压力下降至５３０ｋＰａ（Ｂ５气室额定压力为５８０ｋＰａ），Ｂ４气室压力升至５３０ｋＰａ（Ｂ４气室额定压力为４６０ｋＰａ），随后两个气室压力保持稳定。综合现场情况后，初步分析判断Ｔ０２１开关Ａ相Ｂ５气室和Ｂ４气室间存在内漏，Ｂ５气室与Ｂ４气室ＳＦ６气体相通，导致Ｂ５气室和Ｂ４气室压力异常。２０１１年３月１８日上午１０：００左右Ｂ４及Ｂ５气室打开，盆式绝缘子拆下，现场检查情况如下：①盆式绝缘子上有一条明显的裂缝；②绝缘子表面未发现有任何放电闪络痕迹，表面也无任何分解产物附着；③裂纹周围表面平滑，未发现有撞击痕迹。
１．２．２密度继电器压力传感器与电缆之间的密封损坏
２０１２年１月２８日早上０５：０９特高压荆门站报出“荆门变Ｔ０２３间隔ＧＣ１７（Ｂ相Ｂ２３气室）气体密度低”的重要信号。１月２８日第一次补气结束后随即对其进行了包扎法检漏，发现渗漏曲线依然很明显。为避免在检查过程中出现突发情况，１月３１日在检查时先对其进行了第二次补气。检查发现该ＴＡ密度继电器处有ＳＦ６气体，怀疑其密封损坏，整体更换后继续包扎法验证。后发现气压仍处于下降趋势，决定拆除防雨罩等附属部件包扎检漏，２月４日进行了第三次补气与检漏工作。２月６日检测到该气室压力传感器电缆引出至端子盒内存在ＳＦ６气体，初步分析为压力传感器与电缆之间的密封损坏，ＳＦ６气体由气室至压力传感器再经电缆内间隙传至端子盒。２月７日对该气室进行了第四次补气，并更换了该传感器。随后由监控班继续加强监视，迄今为止，再未有明显下降趋势。
１．２．３电流互感器受潮
２００９年对特高压荆门站进行年度检修，１０月４日下午在对１０００ｋＶＨＧＩＳＴＡ二次绕组进行绝缘电阻试验时，首先发现Ｔ０２１线路侧（Ｔ１２）Ａ相ＴＡ的３个二次绕组绝缘电阻均不合格，随后对Ｔ０２２母线侧（Ｔ１１）Ｂ相ＴＡ二次绕组绝缘进行了测试，该台ＴＡ的４个二次绕组绝缘电阻也不合格，其中Ｔ０２２Ｔ１１Ｂ相ＴＡ的１Ｓ绕组绝缘电阻只有０．１ＭΩ，远低于《１０００ｋＶ交流电气设备预防性试验规程》［４］１０００ＭΩ的要求。对所有１２个ＴＡ进行了二次绕组绝缘试验，共发现７个ＴＡ的二次绕组绝缘电阻不合格。ＴＡ外壳进水是从外壳的搭接处和接线盒与外壳的接缝处进入，ＴＡ外壳搭接处虽涂有防水胶，但因搭接的方向朝上，且防水胶涂敷存在漏洞，在下雨时从搭接处流进外壳内部，又因无法流出，故积水越来越多。ＴＡ绝缘长期在此情况下进水受潮，ＴＡ外绝缘采用涂有环氧树脂的有纬粘带和热缩性薄膜带，虽有一定的防潮性能，但未经浸环氧树脂等整体防水工艺处理（ＴＡ为外置型），因此长期在潮湿的环境下，外部潮气经薄膜间隙进入绕组内部又不能析出。通过在现场使用专用烘箱烘烤及对二次线圈施加直流电流的方法对受潮线圈进行处理，全部处理完成历时１个月，处理后所有受潮ＴＡ二次绕组绝缘电阻恢复正常，并满足相关试验要求。
１．２．４Ｔ０２１１隔离开关Ｂ相内部放电故障
２００９年１１月２日１７：３２，１０００ｋＶ特高压荆门站在进行＃１主变充电操作过程中，Ｔ０２１１隔离开关Ｂ相发生内部放电故障，检查发现隔离开关静触头弹簧触指断裂，造成内部放电。２００９年１１月４日，更换了故障隔离开关动静触头、触指，并对放电部位进行了打磨处理，处理完成后进行了微水、机械操作、回路电阻、耐压试验，合格后投入运行。故障原因在于静触头弹簧触指偏小和导向滚轮偏薄，西开厂家在２０１０年４月特高压荆门站年度检修期间对目前运行４把隔离开关三相共计１２台（套）内静触头弹簧触指及导向滚轮及其固定法兰进行了技术改进，截止目前１０００ｋＶＨＧＩＳ设备运行正常，在线检查未见异常。特高压试验示范工程设备立足国产［５］，只有部分绝缘材料（套管、支柱绝缘子等）采用了进口材料，基本实现了主要由国产原材料进行生产组装的生产模式，近三年来的运行实践表明，这种设备制造方式能满足我国特高压交流输变电工程对设备的要求。
２特高压试验示范工程经济运营情况
２．１正常方式下输电替代输煤效益
湖北省电力公司针对湖北省严重缺煤、少油、乏气的特点，为缓解交通运煤压力，在国网公司的大力支持下，２００９年迎峰度冬期间，１０００ｋＶ特高压线路向华中电网满送电力２００×１０４ｋＷ，特高压分湖北份额由原计划的３０×１０４ｋＷ增至７８．８×１０４ｋＷ，相当于每日向湖北提供１×１０４ｔ电煤。２００９年，特高压向湖北输送电量１８．７×１０８ｋＷ·ｈ，相当于向湖北输入电煤近９０×１０４ｔ，其中在１２月向湖北输送电量６．４×１０８ｋＷ·ｈ，最大分配电力１１６×１０４ｋＷ，特高压试验示范工程自２００８年底投运至２０１０年底湖北电网累计购特高压电量４７．７９×１０８ｋＷ·ｈ，相当于全省减少电煤耗用２３９×１０４ｔ。其中２００９、２０１０年分别购特高压电量１８．７３×１０８、２８．９２×１０８ｋＷ·ｈ，分别占湖北当年全部外购电的３４．３３％和４４．６４％。为弥补湖北电力、电量缺口，遏制电煤库存的快速下滑起到了积极作用。
２．２枯水期应急效益
在２００９、２０１０年迎峰度冬期间，湖北省用电需求快速增长，水电进入枯水期，火电发电量大增，电煤供应不足，电力供应形势异常严峻，被迫实施限制用电措施以遏制电煤库存下滑趋势。２００９年９月开始，长江、清江、汉江三大流域降雨量与多年同期相比减少３０％以上。主力水电厂蓄能值较上年同期减少１０×１０８ｋＷ·ｈ以上，仅能留作高峰出力和春节期间的保电应急需求。２００９年１０月至当年底，由于煤源及运输能力等因素制约，全省电煤库存持续下滑近６０×１０４ｔ，仅１２月下滑了４０×１０４ｔ，１２月底全省电煤库存仅剩９８×１０４ｔ，较上年同期减少２７９×１０４ｔ。有１１家电厂电煤库存不足１０ｄ耗用，其中７家电厂电煤库存仅能满足约５ｄ的耗用。缺煤和故障停机频繁，最大停机总容量达５２４×１０４ｋＷ，超过火电装机容量的５０％。为此，国家电网公司积极组织跨区电能资源，尤其加大了通过特高压试验示范工程由华北送给湖北的电量。在２００９、２０１０年中用电最为紧张的一季度及１１、１２月，湖北电网分别购入特高压电量１４．５８×１０８、２３．３３×１０８ｋＷ·ｈ，分别占当年湖北购特高压电量的７７．８２％和８０．６４％。相当于湖北省在２００９、２０１０年迎峰度冬最困难的时期分别减少电煤耗用７３×１０４、１１７×１０４ｔ。
２．３丰水期返送电效益
２０１１年，湖北省全社会用电量１４５１×１０８ｋＷ·ｈ，统调最大负荷２４８３×１０４ｋＷ，而全省发电总装机容量５３１４×１０４ｋＷ（含三峡２０３０×１０４ｋＷ），其中仅水电装机容量达３３８７×１０４ｋＷ，丰水期我省消纳水电能力严重不足，为充分利用水电清洁能源，丰水期水电外送显得尤为重要。２０１０、２０１１年夏季丰水季节，通过特高压试验示范工程送山西水电４５×１０８ｋＷ·ｈ，相当于节约煤炭２３０×１０４ｔ，有效解决了长期以来华中地区水电外送能力不足的问题，对华中、华北地区水火电资源优化配置发挥了关键作用。湖北省能源结构决定了其（冬枯）季节性、结构性电力短缺和夏季丰水期水电消纳能力不足的问题并存，且随着经济增长和电网发展将会越来越突出。这就决定了湖北省电网必须依靠坚强的特高压电网大量吸纳外部电能和输送丰富的清洁水能。随着特高压网络的建设，西北部大型煤炭及新能源基地（尤其是内蒙）的电力将会大量输送湖北，对保障湖北未来能源供应起到关键性的支撑作用，而湖北省优质环保的水电反送西北，对保护西北地区的环境和减缓不可再生的煤炭资源的消耗，缓解铁路运输压力等将发挥关键作用。
３结语
特高压输电技术的大力推广应用，必将使我国电网在解决一次能源分布不均、优先利用清洁水电资源和促进我国材料科学、制造产业和环境科学的跨越式发展等方面发挥极为关键的作用。同时在特高压领域还存在大量的理论和实践课题需要大力探索，尤其是运行维护规程及技术措施预防医学论文、交直流方式的选择应用论证、关键元器件和组件的研制等方面是我国发展特高压技术下一步研究和组织攻关的重点。
作者：周想凌 刘勇 单位：湖北省电力公司运营监控中心 湖北省电力公司调度控制中心
