我國一次能源在地域分布上呈現(xiàn)“北多南少”、“西多東少”的格局。電力需求與能源資源地區(qū)分布不均衡的問題日益突出。因此,大容量、遠距離輸電成為我國能源資源和電力發(fā)展的必然需求。陜北地區(qū)煤炭資源富足,除滿足省內(nèi)能源需求外,具備大規(guī)模外送輸出能源的能力。而湖北省則一次能源相對匱乏,已開發(fā)程度高,后續(xù)開發(fā)能力不足,能源需求矛盾突出,需從外區(qū)大量輸入能源。本工程的建設(shè)將構(gòu)筑起“北電南送”的“高速路”,實現(xiàn)西北煤電基地電能直供中部地區(qū)負荷中心,為實現(xiàn)更大范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置創(chuàng)造了有利條件。
陜北-湖北±800kV特高壓直流輸電工程的建設(shè)將大大提高煤電基地電能外送能力,有效引導電源合理布局,推動陜北煤電基地發(fā)展,提高煤炭、發(fā)電行業(yè)的集約化發(fā)展水平,提高資源開發(fā)效率,節(jié)約電源建設(shè)投資和運行成本,帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,同時也可擴大新能源消納范圍,促進陜北革命老區(qū)資源開發(fā)和脫貧致富,促進陜北地區(qū)經(jīng)濟健康持續(xù)發(fā)展。
我國建設(shè)特高壓電網(wǎng)的主要目的是解決大水電基地和大煤電基地電力送出問題,實現(xiàn)全國范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置,實現(xiàn)跨地區(qū)、跨流域水火互濟。本工程將陜北地區(qū)煤電資源送往湖北負荷中心,是落實西部大開發(fā)戰(zhàn)略,將西部煤炭優(yōu)勢轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟優(yōu)勢的具體體現(xiàn);符合國家電網(wǎng)“一特四大”的戰(zhàn)略規(guī)劃,是合理利用輸電走廊,節(jié)約投資,走可持續(xù)發(fā)展路線的體現(xiàn);是落實科學發(fā)展觀的一項戰(zhàn)略性舉措。
由于高壓直流技術(shù)在遠距離大容量輸電、電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)方面擁有明顯優(yōu)勢,因此,高壓直流輸電技術(shù)得到了越來越廣泛的應用,特高壓直流輸電也成為緩解我國能源資源與經(jīng)濟布局矛盾的重要途徑。本工程建設(shè)實施有利于帶動特高壓直流輸電技術(shù)的深入研究,推動電力技術(shù)革新,促進電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展。
綜上所述,陜北-湖北±800kV特高壓直流輸電工程的建設(shè)是必要的。
本工程建設(shè)內(nèi)容包括:新建送端±800kV陜北換流站(含接地極和接地極線路,以下簡稱“陜北換流站” )、新建受端±800kV武漢換流站(含接地極和接地極線路,以下簡稱“武漢換流站” )、新建陜北-湖北±800kV直流輸電線路(以下簡稱“輸電線路” )約1134.7km。
陜北換流站部分
陜北換流站推薦站址位于陜西省榆林市府谷縣田家寨鎮(zhèn)東側(cè)約 6.0km 處,緊鄰神府高速石馬川出口至野蘆溝引道西側(cè),東北距府谷縣約 19.7km。
建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模
±800kV 直流雙極線路出線 1 回,雙極額定輸送功率 10000MW;接地極出線 1 回;換流變 28 臺(含 4 臺備用),單臺容量暫按 509.4MVA 考慮;閥組接線按每極 2 組 12 脈動閥組串聯(lián)考慮; 750kV 交流出線本期 7 回;交流濾波器總?cè)萘考s 5920Mvar,分 4 大組、 20 小組,單組容量 260(11 小組)-340Mvar(9 小組); 750kV/66kV 降壓變 2 臺,單臺容量 360MVA; 2 臺降壓變 66kV 低壓側(cè)各配置 3×60Mvar 低壓并聯(lián)電抗器、 3×60Mvar低壓并聯(lián)電容器。 750kV 交流配電裝置采用戶外 GIS 設(shè)備。
接地極系統(tǒng)
接地極推薦極址位于陜西省榆林市府谷縣西南約 34.0km 的王家墩便民服務中心,棗林峁西南約 500m 處。采用跑道型三環(huán)布置。
接地極線路
接地極線路電壓等級為 35kV,線路路徑長度約 30.5km,全線位于陜西省榆林市府谷縣境內(nèi)。
工程建設(shè)規(guī)模及主要設(shè)備具體情況:
1)建設(shè)規(guī)模
直流額定電壓: ±800kV;雙極額定輸送功率: 10000MW。
換流變:換流變 28 臺(含 4 臺備用),單臺容量暫按 509.4MVA 考慮。
±800kV 直流出線 1 回(雙極);接地極出線 1 回。
交流出線: 750kV 出線本期 7 回,遠景 10 回。
容性無功補償容量:交流濾波器總?cè)萘考s 5920Mvar,分 4 大組、 20 小組,單組容量 260(11 小組)-340Mvar(9 小組)。
降壓變:配置 2 臺 750/66kV 降壓變,容量為 360MVA, 2 臺降壓變低壓側(cè)各配置 3×60Mvar 電抗器和 3×60Mvar 電容器。
閥組接線:按每極 2 個 12 脈動閥組串聯(lián)考慮。
2)主要設(shè)備
換流變:采用單相、雙繞組式,全站共 28 臺,其中 4 臺備用。
換流閥:每極 2 組 12 脈動閥組串聯(lián),全站共 4 組 12 脈動閥組;每極設(shè)高、低壓閥廳各一個,全站共 4 個閥廳。換流閥外冷系統(tǒng)設(shè)計推薦采用運行成熟、安全的空冷加水冷方案。
直流開關(guān)場:主要裝設(shè)平波電抗器、直流濾波器、直流電流測量裝置、直流電壓測量裝置、隔離開關(guān)等設(shè)備。其中,平波電抗器采用干式。
交流開關(guān)場: 750kV 交流配電裝置采用戶外 GIS 設(shè)備。
交流濾波器場:全站共 20 小組交流濾波器,組成 4 大組。
武漢換流站部分
武漢換流站推薦站址位于湖北省黃岡市紅安縣與武漢市新洲區(qū)交界處,站址北部屬于黃岡市紅安縣太平橋鎮(zhèn),南部位于武漢市新洲區(qū)倉埠街道。站址西南距武漢市約42.0km,東距 S109 省道約 270m。
建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模
±800kV 直流雙極線路出線 1 回,雙極額定輸送功率 10000MW;接地極出線 1 回;換流變 28 臺(含 4 臺備用),單臺容量暫按 502.3MVA 考慮;閥組接線按每極 2 組 12 脈動閥組串聯(lián)考慮;換流站 500kV 交流出線本期 4 回,無 1000kV 交流出線; 1000kV 交流濾波器總?cè)萘繛?3240Mvar,分 2 大組、 12 小組,小組容量約為 270Mvar; 500kV 交流濾波器總?cè)萘繛?3300Mvar,分 3 大組、 18 小組考慮,小組容量約為 180(15 小組)-200Mvar(3 小組); 500kV/35kV 降壓變 2 臺,單臺容量 180MVA; 2 臺降壓變 35kV低壓側(cè)各配置 2×60Mvar 低壓并聯(lián)電抗器;在換流站交流 500kV 側(cè)母線裝設(shè) 2 臺 300Mvar調(diào)相機,每臺調(diào)相機變壓器容量暫按 360MVA 考慮。1000kV 交流配電裝置采用戶外 GIS設(shè)備; 500kV 交流配電裝置采用戶內(nèi) GIS 設(shè)備。
接地極系統(tǒng)
接地極推薦極址位于湖北省隨州市廣水市陳巷鎮(zhèn)。采用雙圓環(huán)布置。
接地極線路
接地極線路電壓等級為 35kV,線路路徑長度約 119.0km(其中與直流線路同塔架設(shè)段路徑長度約 8.0km),線路途經(jīng)湖北省黃岡市紅安縣,武漢市黃陂區(qū),孝感市孝昌縣、安陸市,隨州市廣水市。
工程建設(shè)規(guī)模及主要設(shè)備具體情況:
1)建設(shè)規(guī)模
直流額定電壓: ±800kV;雙極額定輸送功率: 10000MW。
換流變:換流變 28 臺(含 4 臺備用),單臺容量暫按 502.3MVA 考慮。
±800kV 直流出線 1 回(雙極);接地極出線 1 回。
交流出線: 1000kV 交流與武漢 1000kV 交流變電站合建,無 1000kV 交流出線。500kV 交流出線本期 4 回。
容性無功補償容量: 1000kV 交流濾波器總?cè)萘繛?3240Mvar,按 2 大組、 12 小組考慮,小組容量約為 270Mvar; 500kV 交流濾波器總?cè)萘繛?3300Mvar,按 3大組、 18 小組考慮,單組容量 180(15 小組)-200Mvar(3 小組)。
降壓變:配置 2 臺 500kV/35kV 降壓變,容量為 180MVA。 2 臺降壓變低壓側(cè)各配置 2×60Mvar 電抗器。
閥組接線:按每極 2 個 12 脈動閥組串聯(lián)考慮。
調(diào)相機:在換流站交流 500kV 側(cè)母線裝設(shè) 2 臺 300Mvar 調(diào)相機。每臺調(diào)相機通過 1 臺 360MVA 變壓器接入 500kV 交流系統(tǒng)。
2)主要設(shè)備
換流變:采用單相、雙繞組式,全站共 24 臺,另設(shè) 4 臺備用。
換流閥:每極 2 組 12 脈動閥組串聯(lián),全站共 4 組 12 脈動閥組;每極設(shè)高、低壓閥廳各一個,全站共 4 個閥廳。換流閥外冷系統(tǒng)采用水冷方式。
直流開關(guān)場:主要裝設(shè)平波電抗器、直流濾波器、直流電流測量裝置、直流電壓測量裝置、隔離開關(guān)等設(shè)備。其中,平波電抗器采用干式。
交流開關(guān)場: 1000kV 交流配電裝置采用戶外 GIS 設(shè)備。 500kV 交流配電裝置采用戶內(nèi) GIS 設(shè)備。
輸電線路部分
本工程直流輸電線路起于陜西境內(nèi)的陜北換流站,止于湖北境內(nèi)的武漢換流站,全線路徑總長約 1134.7km,采用單回雙極架設(shè)。線路途經(jīng)陜西省(榆林市)、山西省(呂梁市、臨汾市、運城市)、河南省(三門峽市、洛陽市、平頂山市、駐馬店市、南陽市、信陽市)、湖北省(隨州市、孝感市、黃岡市、武漢市),共 4 個省級行政區(qū)。其中,陜西省境內(nèi)全長約 226.9km,山西省境內(nèi)全長約 301.9km,河南省境內(nèi)全長約 460.7km,湖北省境內(nèi)全長約 145.2km。
建設(shè)項目的特點
為實現(xiàn)更大范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置,實現(xiàn)西北煤電基地電能直供中部地區(qū)負荷中心,解決湖北省一次能源相對匱乏、能源需求矛盾突出的問題,陜北-湖北±800kV 特高壓直流輸電工程的建設(shè)是十分必要的。本工程包括換流站和輸電線路兩部分。換流站包括新建±800kV 陜北換流站(含配套的接地極和接地極線路)、 ±800kV 武漢換流站(含配套的接地極和接地極線路);輸電線路部分為新建陜北-湖北±800kV 直流輸電線路,全線采用單回路架設(shè)。本工程屬于特高壓直流輸電工程。
本工程關(guān)注的主要環(huán)境問題是施工期的生態(tài)影響;運行期換流站產(chǎn)生的合成電場、工頻電場、工頻磁場、噪聲對周圍環(huán)境敏感目標的影響;運行期直流輸電線路產(chǎn)生的合成電場、噪聲對周圍環(huán)境敏感目標的影響。此外,本工程±800kV 武漢換流站與 1000kV武漢變電站同址合建, 1000kV 武漢變電站包含在荊門~武漢~南昌~長沙~荊門1000kV 交流特高壓輸變電工程中,不屬于本工程建設(shè)范圍。但為了考慮交流變電站建成后的工頻電磁場對換流站側(cè)的工頻電磁場的影響以及交流變電站建成后的噪聲對換流站側(cè)及換流站周邊環(huán)境敏感目標的綜合影響,本環(huán)評在對±800kV 武漢換流站進行電磁和聲環(huán)境影響分析時均考慮了 1000kV 武漢變電站的影響。
工程特性表