来源 |《高电压技术》2017年第10期
标题 | 更高电压等级特高压直流输电技术展望
作者 | 、谷琛、陈东、何慧雯，黄瑞平，谢莉，陈秀娟，丁玉剑，谢龙
随着国家“”战略构想的提出，未来电网的发展将有大量跨国联网、跨区联网的需求。同时，随着社会的快速发展，输电走廊占地也将成为制约电网发展的一个重要因素，而更高电压等级特高压直流输电线路可大幅减少线路走廊。基于这两方面考虑，亟待开展更高电压等级特高压直流输电技术的前期研究。
（1）从主接线设计角度考虑，±1500 kV电压等级推荐采用每极3组12脉动换流器串联“500 kV+500 kV+ 500 kV”方案。
（2）从过电压与绝缘配合角度考虑，计算得到±1 500 kV换流站操作冲击额定耐受电压和雷电冲击耐受电压。若DB/DL避雷器采用可控避雷器方案，则直流母线平波电抗器线路侧绝缘水平2550 kV可降低约15%。
（3）从污秽和覆冰角度考虑，±1500 kV电压等级中等污秽条件下，V串复合绝缘子长度约18.7 m，3000 m海拔条件下重污区长度达22.4 m。±1500 kV直流线路重覆冰区绝缘子串不同海拔串长可按V串的污秽外绝缘设计。
（4）从间隙放电角度考虑，当电压等级提升到±1500 kV，线路的最大操作过电压倍数分别按1.4～1.5考虑，±1500 kV杆塔所需最小间隙距离可达15～19 m，杆塔的尺寸较之于±1100 kV将大幅增加。
（5）电磁环境方面，±1500 kV电压等级电磁环境限值采用现有±800 kV、±1100 kV限值。考虑A计权声压级可听噪声<45 dB，当极导线间距取32 m时，所需10分裂导线最小为10×1 250mm2；当极导线间距取29 m时，所需12分裂导线最小为12×1000 mm2。
（6）±1500 kV架空输电线路的雷击跳闸主要由绕击引起。要使±1500 kV架空输电线路的雷击闪络率<0.1次/(100 km•a)，对于平原、丘陵和山地线路，地线保护角可分别取≤−5、−15°和−20°。在某些特殊微地形区域，可采取加装线路避雷器的差异化防雷措施。
本文针对±1500 kV电压等级，开展了主接线设计、过电压与绝缘配合、外绝缘特性、电磁环境和雷电防护几方面的前期研究，推荐采用每极3组12脉动换流器串联“500 kV+500 kV+ 500 kV”方案，并估算了电压等级提升到±1500 kV以后导线选型、绝缘配置和防雷措施等需要满足的各项指标。
电压等级提升到±1500 kV后，对工程设计和设备选型都会带来更为严峻的考验，杆塔和阀厅结构的机械性能能否满足要求，工程上能否实现还需要进一步论证。此外，电压等级提升后，如换流变压器、套管等关键设备的设计、制造乃至后续的运输、安装也会面临诸多技术难题。特高压直流输电工程是否要选取更高电压等级还需要结合输送距离、输送容量等具体工程背景和关键设备的设计制造能力，进一步开展技术经济性比较，以选取最为合适的电压等级。
引文信息：
DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20170831004
、谷琛、陈东、何慧雯等，±1500 kV特高压直流输电技术前期研究[J]. 高电压技术，2017年，43（10）：3139-3148。
，高级工程师，IEEE高级会员，中国电力科学研究院高压所所长，全国架空线路标委会委员，，电力行业高压直流输电标委会副主任委员，电力行业高电压试验标委会副主任委员，。长期从事输变电外绝缘、主设备运行相关工作。主持和参加多项国网公司项目。
高电压研究所是具有国际一流高电压试验研究能力的专业研究机构，主要围绕超、特高压输变电技术、输变电设备运行管理、电网环保与节能技术、一次设备智能化技术等四大专业领域开展研究工作，拥有国网公司特高压直流、交流、西藏高海拔和杆塔试验基地和9个公司级及以上实验室；近年来，承担了多项国家级科技项目和国网公司科技项目，在特高压交直流输电关键技术研究和示范工程建设等领域取得了一批居世界领先水平的原创性成果。
国网北京经济技术研究院实时仿真实验室是国家电网公司重点实验室，并被国家能源局批准为“国家能源特高压直流输电工程成套设计研发（实验）中心”。实验室总占地面积1500平米，拥有13个组件的实时仿真系统，多套直流控制保护仿真设备，以及功率放大器、高性能示波器等先进的试验设备。实验室具备同时进行多个直流输电工程联调、仿真试验的能力。
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