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在华北电力大学校团委的统一部署下，赴甘肃暑期社会实践团在团委赵军伟老师带队下，组成了包括两名电力专业研究生、一名电力系本科生、一名动力系本科生和四名相关专业本科生的专业团队，奔赴甘肃，参观了750kV兰州东变电站。 炎炎七月，烈日当头，我们带着黄色安全帽走进了中国最高电压等级的变电站——750变电站参观，变电站技术人员热情的接待了我们，并在带领我们参观完变电站后与我们亲切座谈，让我们深入了解了对西部电网、国家电网都具有深刻意义的750kV兰州东变电站。 现将此次实践收获总结如下： 一、我国电网现状 我国电网有三个基本网级，高压、超高压和特高压。目前我国普遍运行的500kV等级电网和此次建成的750kV等级电网为超高压电网。特高压为最高电压等级，是指由1000kV级交流和±800kV级直流系统构成的高压电网，具备跨区域、大容量、远距离、低损耗输送等特点，我国目前正处于研究开发阶段。 改革开放以来，随着我国经济的快速发展和电力需求的不断增长，电源建设保持了相对较快的发展速度。截至2005年底，我国电力装机总容量已达5.0841亿千瓦，预计到2020年全社会用电量将达到约4.6万亿千瓦时。而我国现有的以500kV交流和±500kV直流系统为主的输电网，其输送能力与规模不能满足需要，电网与电源建设不协调的矛盾比较突出，电网的输电压力越来越大，因此，建设百万伏特高压电网势在必行。 二、西北电网发展750kV电压的必要性、紧迫性 西北发展750kV电压是西北电网内部电力输送和功率交换的需要。随着西北地区经济的发展，西北电网西电东送容量增大。2006年西北主网的交换功率在甘～青间将达到326万千瓦，但现有330kV电网输送容量已趋饱和，尤其是甘～青断面，330kV线路已达6回，线路走廊十分紧张，且继续增加回路数后，送电能力却不成比例增加。随着黄河上游公伯峡、拉西瓦、积石峡等几个百万千瓦级水电站的建成投运，黄河上游水电装机容量超过800万千瓦，外送电距离长达800—1000公里，远远超过了330kV线路的经济输送范围。从西北网内水火互济、潮流交换的需要来看，以330kV电网作为主网架已不能满足西北电网长距离、大容量电力输送和功率交换的要求。同时，到2010年西北330kV电网局部短路电流将接近开关遮断容量，给设备制造和电网安全运行带来困难，电网线损也将大幅度提高。从远近结合、统筹安排的角度，西北电网采用750kV高一级电压已是十分必要的。西北发展750kV电压是实施“西电东送”和推进“全国联网”的需要。西北具有较强的电力资源优势。西北地区的水电资源丰富。西北电网四省（区）水力资源可开发容量为3340万千瓦，占全国可开发容量的8.8％。特别是黄河上游龙羊峡到青铜峡段可开发容量1800多万千瓦，目前仅开发544万千瓦。开发条件得天独厚，是全国少有的“富矿”：调节性能好，龙羊峡水库可储存黄河一年的来水，调节库容为193.5亿立方米，可实行多年调节；建坝条件好，淹没土地少，移民数量少；工程造价低，电站竞价上网能力强；加之上游龙头水库已经建成，给下游电站施工、蓄水创造了条件；综合利用效益大。比如，今年公伯峡水电站三月二十日截流，因为上游龙羊峡和李家峡水电站的联合调度，公伯峡成功实现无水截流，大大降低了工程费用，压缩了施工工期。同时，四省（区）还有丰富的煤炭资源，煤炭资源探明储量3030亿吨，占全国已探明储量的35％，而且陕北、宁夏煤炭基地的煤质好、含硫量低，煤价低，水源可靠，环保容量相对大，且均为坑口电站，发电成本低，有着明显的上网竞价优势。 加快开发黄河上游的水电和陕北、宁夏等煤电基地的项目是实施西部大开发战略的重要支撑点。开发建设公伯峡、拉西瓦、积石峡、黑山峡等水电站，优化建设陕北神木、府谷、榆林电厂和宁夏大坝电厂三期等火电项目，水火打捆，实现电力外送。按照国家计委的要求，“十五”期间初步形成陕北地区火电和黄河上游水电向华北的输电通道，实现“十一五”向华北送电的目标。这样才是变西北能源资源优势为经济优势的最佳选择。同时，北京申办2008年奥运成功，西电东送北部通道的打通对于确保京津唐电网电力供应，减轻华北发达地区的环保压力，实现全国更大范围内资源优化配置都具有十分重要的战略意义。 实现西北向区外的“西电东送”，打通北部通道，需要750kV网架的坚强支撑，以形成西北电网电力外送的骨干网架。750kV电压是西北电网自身发展的需要，也是西电东送、全国联网目标的需要。 西北发展750kV电压将以公伯峡水电站送出工程为依托，其立项、决策已十分紧迫。装机150万千瓦的公伯峡水电站2001年8月8日已正式开工建设，2002年3月20日成功实现截流，计划2004年两台机组投产发电，2006年全部建成。综合考虑近期公伯峡以及后期拉西瓦、积石峡水电站电力的送出要求，远近结合，尽快决策在技术和经济上有明显优势的750kV电压送出方案已迫在眉睫。 三、西北电网750kV示范工程 国家电网公司750kV输变电示范工程是我国第1个750kV电压等级的超高压输变电工程，也是国内电压等级最高、世界上相同电压等级海拔最高的输变电工程。该示范工程对于发挥西部地区能源资源优势，实施西部大开发战略，促进西部经济社会发展，具有重大意义，同时对于加快建设以特高压电网为核心的坚强国家电网，具有重要的示范作用。工程建设从始至终贯彻自主创新的原则，坚持走国产化道路，集中力量开展科技攻关，取得了多项超高压电网科技成果，填补了国内空白，达到国际先进水平，设备国产化率达到了90%以上。 该示范工程的建设可满足公伯峡电力、电量送出，并综合考虑了公伯峡以及后期拉西瓦、积石峡等水电站电力的送出需要。示范工程建成后，国家电网公司在西北将大力发展750kV电网，把潜在的地区能源资源优势转变为现实的经济优势，加快黄河上游水电和新疆、宁夏、陕北火电“打捆外送”，推进“西电东送”北通道的建设，带动西北电力和地区经济的大发展。 该工程投资概算10．9036亿元，由国家电网公司独立出资建设。工程包括青海官亭和甘肃兰州东750kV变电站2座，750kV官亭－兰州东输电线路1条。官亭变电站主变容量为1×1500Mvar，750kV出线1回，750kV高压电抗器1×300Mvar，330kV出线8回；兰州东变电站主变容量为1×1500Mvar，750km出线1回，330kV出线5回；官亭－兰州东输电线路全线为单回路架设，全长140．708km，共有铁塔263基，导线为6LGJ－400╱50钢芯铝绞线和6LGJK－300╱50钢芯铝绞线（扩径导线）。 四、750kV示范工程取得的成就 750kV输变电示范工程是我国目前最高电压等级的输变电工程，在世界上同级工程中海拔最高。它的建成投产，不仅加快了“西电东送”的建设步伐，有力地促进了西部大开发，而且标志着我国电网及设备制造技术跨入世界先进水平。 国家电网公司将西北750kV输变电示范工程付诸实践时，在国内尚属首例。西北750kV输变电示范工程不仅涵盖专业多、跨度大、技术复杂，而且在其关键技术研究中，子项目相互嵌套，互为前提。更为重要的是，这一工程位于西北海拔超过2000m的重污秽、地质复杂、冻土广布的地区，在如此恶劣环境条件下，国际上同样没有建设这一电压等级输变电工程的先例。 (一)西北电网750kV输变电工程关键技术成果 750kV关键技术研究形成的一整套科研成果，重点解决了20多项影响中国电网发展的重大技术难题，并全面应用于示范工程的设计、设备选型、设备制造、施工、调试、运行等各个方面，填补了我国空白。 -研究确定了750kV系统最高运行电压。只有在系统最高运行电压确定之后，系统设备的选取及制造、系统运行规范的制定等才能够进行。同时，该课题是其它750kV输变电工程关键技术研究课题研究的基础。 -在消化吸收国外成熟技术的基础上，重点结合我国西北高海拔的特点开展线路和变电设备外绝缘特性的研究，确定了外绝缘特性及海拔修正系数。 -研究确定了750kV输电线路电晕特性及海拔修正系数。在西北高海拔气象条件下，这一研究没有国外资料可以借鉴，基本依靠我国科研人员自主研究。其成果对750kV输电线路导线选型有重大意义，为线路导线设计提供依据。 -研究确定了我国750kV输电线路电磁环境标准。 -研究确定了高海拔区750kV输变电设备的外绝缘水平。根据绝缘子的耐污闪电压的能力，选择高海拔区750kV输变电设备的外绝缘水平，是750kV输变电系统设计的关键和核心问题。 -研制出750kV输电线路扩径导线。这一研究成果，可以大大减少导线的使用重量，减少了铁塔荷载和结构重量，从而大大降低了线路投资，由此给线路设计和工程投资带来极大的优越性。 （二）西北电网750kV输变电工程走向设备国产化 早在750kV示范工程立项之前，中国科学院院士、中国电力科学研究院总工程师周孝信就在一次专家级会议上呼吁：关于750kV输变电设备，建议国家采取切实可行的步骤，以尽快满足工程应用为原则，通过自主开发研制或引进消化，逐步实现国产化。 为了促进750kV输变电设备的国产化，全面提升国内机械制造行业的水平，从750kV示范工程立项开始，国家发改委就确定了走设备国产化之路的建设方针，并于2003年投资1亿多元支持国内机械制造业提升750kV输变电设备制造及试验能力。 2000年12月，国家机械局以国机管[2000]582号文件《关于西北地区750kV电网建设的初步意见》批复同意：我国输变电设备制造行业已经掌握了具有国际一流水平的制造技术，特别经过近十几年的引进技术、科研攻关和技术改造，已经基本具备了生产交流750kV设备的能力和水平。此后，在国家电网公司主持和中国机械工业联合会配合管理下，全国26个企业迅速开始了该项目的研究工作，总共支持开展了32个项目的研究及研制工作，其中包括：750kV变压器、电抗器、罐式断路器、全封闭电器（GIS）、隔离开关、避雷器等关键设备。与此同时，以750kV输变电示范工程为依托，包括西变、保变、特变电工等在内多个国内电工制造厂家，抓住这一提升我国设备制造能力的机会，以极大的热情开始进行设备国产化研制。我国超高压输变电设备的主要厂家，通过多年不懈的努力，尤其是经过“七五”“八五”和“九五”的技术引进、消化吸收、科研攻关和推广应用，逐步将国外技术转化为自有技术。目前已经掌握了750kV交流设备的设计制造技术，在超高压设备设计制造技术方面已经达到国际同期先进水平。通过消化吸收引进国外先进设计制造技术，全面掌握750kV超高压大容量并联电抗器的设计技术，表明中国在这一设备的制造能力上已跻身世界前列。其中，西安变压器厂生产的750kV并联电抗器技术水平达到国际先进水平，成为国内首台具有自主知识产权的750kV并联电抗器。研制成功我国第一个基于以太网的、采用领先技术的变电站综合自动化系统，其主要技术性能指标达到同类产品国际领先水平，充分体现我国超高压变电站的自动化技术水平，并可向国外相同电压等级及输变电工程提供成套保护产品。 （三）西北电网750kV输变电工程科技创新 在科研创新的沃土上，以科技手段为先导，750kV输变电示范工程硕果累累，出现了多个“最大”，多个“第一”，显示出鲜明的示范特点，成为我国超高压电网建设及特高压电网发展的重要里程碑。 采用先进的EMPT电力系统仿真计算程序，进行变电工程雷电侵入波计算，对750kV配电装置特别是750kVGIS设备避雷器配置方案进行优化设计，改变以往工程依靠经验和过分依赖设计规程的状况。 采用空间结构计算方法，进行变电构架结构设计。这种方法使结构受力更接近于其实际受力状态，从而提高了整个结构的安全度，而且可以优化结构、节省钢材、降低工程造价，改变了传统的平面分析方法中无法精确反映构件的真实受力状态而带来的不良后果。 -采用有限元分析程序，进行750kVGIS设备基础设计。750kVGIS设备基础设计是目前国内体量最大的设备基础，施工精度要求极高。以有限元计算方式，将整个750kVGIS设备基础离散成若干有限元进行分析，综合各种因素确定基础底板厚度和配筋，同时控制整个750kVGIS设备基础的沉降，满足技术要求。 输电线路工程中，采用国内先进的海拉瓦优化选线技术和技术领先的地址遥感技术进行路径优化。海拉瓦技术是采用数字化的航片实现数字化路径优选的技术手段，地址遥感是采用遥感技术分析并发现诸如滑坡等地址危害的技术手段，这两种技术相结合，可以确保路径方案最优、安全可靠性最高，推广价值巨大。 （四）五个重要成果 1在超高压电网建设领域取得了重大进展，线路外绝缘、防污秽和防覆冰等方面达到国际先进水平，为特高压电网建设积累了宝贵经验。 2设备国产化率达到较高水平，超过了90％。国产设备的性能稳定，技术指标符合设计标准和规范要求。 3自主设计能力显著提高，成功解决了高原环境条件带来的各种难题。 4在工程建设中全面采用环保技术，满足了各项环保要求。 5通过严格管理，在工程质量管理、安全管理、进度控制、投资控制等方面达到国家优质工程标准。 （五）十个第一 1它是我国目前最高电压等级的输变电工程，填补了我国500kV 以上电压等级输变电工程的空白。 2它是世界上海拔最高的750kV 输变电工程。世界上其他国家的750kV 工程海拔一般都在1500m以下，而我国的西北750kV 输变电示范工程的平均海拔高度达2268m，具有的空气间隙和外绝缘水平相当于海拔较低地区百万伏特高压的水平。整个工程处于高海拔、时有沙尘暴、强紫外线、昼夜温差大的环境下，加上湿陷性黄土等不利地质条件，建设难度很大。 3它是我国立足自主创新，自主科研，自己第一次设计、第一次施工建设、第一次设备制造、第一次调试运行管理的具有世界先进水平的超高压输变电工程。 4工程关键技术研究的29 个子项目，来源于工程，应用和服务于工程，并且直接接受工程实践检验。这些科研项目，全部为我国独立自主完成，拥有独立的自主知识产权，取得的科研成果为工程设计、设备制造、建设、调试、运行等提供了技术保证。 5我国第一次制定了750kV 输变电工程设计、设备制造、施工及验收等方面的技术规范、规定和标准近20 项，全部被列入国家电网公司企业标准，并指导工程的实施，填补了我国750kV 电压等级标准的空白。 6工程建设工期短、效率高。短短数年时间，高质量地完成了750KV 输变电示范工程的科研、设计、设备研制和试验、工程建设管理等一系列工作，创造了国际同类工程建设工期的最短纪录。 7工程质量好，工艺精湛。750kV 输变电示范工程的质量总体达到评定规程的优良级标准，线路工程本体总体实现零缺陷目标。作为我国自主建设的目前世界上投入商业化运营的最高电压等级输变电工程，其建成投运也标志着我国在超高压工程设计及建设管理、设备制造和试验、系统运行等方面达到了国际先进水平。 8我国第一次进行750KV 电压等级系统过电压、高海拔设备外绝缘及电晕特性等试验。在工程系统调试中，系统计算、设备参数和性能指标等与现场试验数据结果完全一致，设备伏安特性、噪声、局部放电等主要技术指标均符合标准要求，各类设备运行正常，达到了设计标准，说明我国已掌握了750kV 电压等级的关键技术。 9我国第一次自己研制生产了750kV 变压器、电抗器、隔离开关、避雷器、互感器、控制和保护系统、铁塔、导线、金具、绝缘子等，国产化率达到90.2%标志着我国输变电制造业跻身世界先进水平，是输变电制造业发展史上又一重要里程碑。 10我国首次在750KV 输变电工程中采用了六分裂扩径导线、拉线门型塔、Q420 高强钢材、42t大吨位绝缘子、联合钢管格构式变电构架等，标志着我国线路工程建设跨上新台阶。 五、结束语 750kV输变电示范工程的建成投产，将推动西北电网的快速发展，促进西北地区将资源优势转化为经济优势，更好地为西部经济发展服务。同时，将有效地促进西部水、火电基地的开发与建设，不仅满足西部地区经济持续快速发展的需要，而且可以实现向东部负荷中心大规模送电，缓解东部地区能源短缺的矛盾。根据规划，在“十一五”期间，西北电网将新增750kV线路4590公里，变电容量1020万kVA。到2015年，西北地区将建成覆盖陕、甘、宁、青、新五省（区）的750kV骨干网架，电网优化配置资源的能力显著增强。 国家电网公司750kV输变电示范工程，在我国电力建设史上具有里程碑意义，它标志著我国电网技朮、电压等级和电工制造技术跃上了一个新的台阶，已经达到国际先进水平。该工程揭开了西北地区建设750kV电网的序幕，后续将开工建设多个750kV输变电工程，形成我国包括新疆在内的整个西北地区的主干输电网架，推动黄河上游水电基地和陕北、宁东、哈密等火电基地的建设及开发，将西北地区的资源优势转化为经济优势，带动地方经济发展，增强跨区送电、在更大范围内优化配置资源，提高全社会综合效益。同时，通过建设750kV示范工程，锻炼了建设队伍，培养了超高压、特高压电网技朮人才，提高了国内企业输变电装备制造能力，为国家电网发展、建设1000kV交流和±800kV直流特高压电网提供了可资借鉴的宝贵经验。 而这次社会实践为在校大学生提供一次宝贵的经历，使我们可以在实践中更好的践行社会主义荣辱观，树立和落实科学发展观，投身到社会主义和谐社会、社会主义新农村的建设中去，同时在在实践中很好的凸显了华电学科特点，发挥了学生专业优势，对在校大学生在了解社会、服务社会中成长成才具有很好的示范意义。
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