±500kV

特高压线路大吨位机械丝杠的设计及实用化研究，重点是基于±500kV直流线路、±800kV直流线路耐张塔单片绝缘子、直线塔单片绝缘子、导地线张力更换方法及配套工具方面展开的技术研究。主要是利用涡轮蜗杆传动的方式，研发大吨位、大张力承载张紧装置，将传统丝杆的操作方向从水平改变成竖直，进行了结构设计优化，实现了“小转动、大马力”的力学组合，改变常规机械丝杠单向传动或齿轮滚动摩擦螺纹实现传动状态的局限性；与液压传动装置相比较，稳定性高,实现自锁，解决液压传动装置夹紧力保持性差、在强电场中存在诸多不确定的因素、泄压不平稳而造成设备损坏，人员受伤的关键技术要点。

高压直流输电（HVDC）控制保护系统以电压、电流、触发角等为控制量，通过对两端换流器的快速调节，从而满足交、直流电网联合系统的运行要求。文章以南瑞PCS-9550 高压直流控制保护系统在±500kV 昭通换流站工程中的应用及调试为例，结合常规交流500kV 变电站，阐述其控制保护技术特点及现场安装调试和使用中的注意事项。

±500kV永富直流工程是云网与南网实现异步联网的国内首个省内直流重要工程，换流站直流互感器作为电压电流量传递的关键设备，是所有二次系统的“眼睛”。但由于缺乏相应现场校验设备和技术储备，现场运维管控缺失，直流互感器测量异常导致告警及事故（牛寨换流站、鲁西背靠背等）时有发生，运行安全隐患极大。成果在行业内具有极大的推广应用和示范价值。近年来，项目的研究成果得到了良好的推广应用，在±500kV永富直流工程换流站（富宁换流站、永仁换流站）的设备验收、首检和预试定检中得到了验证，确保了直流输电系统的安全运行，已取得了显著的经济、社会效益。

雷击是影响±500kV 直流架空输电线路运行的重要因素，±500kV 直流线路避雷器的挂网试运行成功，为直流线路防雷改造提供了有效技术手段，但大规模的工程应用仍是空白。本文结合±500kV 江城线直流线路避雷器安装项目，研究了±500kV 直流线路避雷器选型、选点原则，给出了不同塔型下直流线路避雷器的安装方案，并提出直线塔宜采用悬挂式安装方案，耐张塔宜采用地面支柱式安装方案。运行数据表明，本文提出的±500kV直流线路避雷器选型、选点原则防雷改造效果明显，安装方案达到线路安全运行要求，对±500kV 直流线路避雷器的推广应用和在运直流线路防雷改造工作具有重要的实践和借鉴意义。

项目研究的主要内容包括±500kV同塔双回直流线路带电作业方法及实用化关键技术研究、3000m及以上高海拔地区±800kV特高压输电线路带电作业技术研究、基于柔性绳索的便携式高空传输技术研究等。项目研究成果适用于±500kV同塔双回直流线路、±800kV直流输电线路带电作业项目。成果已成功应用在±500kV牛从甲乙直流线、±800kV新东直流线、±800kV普侨直流线等线路上，南方电网超高压输电公司及国网湖南省电力公司、国网甘肃供变电公司等应用单位反映良好，经济效益、社会效益明显。

交直流多回混架输电铁塔极大的压缩了线路走廊，是应对当今走廊日益紧缺的一种有效举措，但共架后铁塔高度增加、排布方式多变又导致了其耐雷水平异于常规直流线路或交流线路，本文兼顾塔型设计、使用环境、绝缘配置等方面需求，围绕八种典型的交直流混架塔型，利用行波法和电气几何模型法分析了反击跳闸率、绕击跳闸率以及综合耐雷水平,并与单独架设的500kV交流、±500kV直流线路的耐雷水平进行比较，研究表明所述±500kV/500kV交直流混架塔的耐雷 性能主要由交流线路决定，在平原地区所有塔型基本都能满足相关规程规范的防雷要求。

特高压交流、直流换流站绝缘子清扫除污机器人作为一线职工发起的技术创新项目，带有明显的现场技术创新性质，该项目立足于换流站一线职工的工作需求，全天候、安全、高效、便捷、智能地完成绝缘子清扫除污工作，有效代替人力重复劳动，保证安全的前提下显著提升工作效率，降低成本，从根本上解决了直流输电绝缘子清灰的难题。项目成果可以广泛应用于国内特高压交流、直流换流站及常规变电站。该机器人适用于各种电压等级各类绝缘于，目前已在±660kV胶东换流站、1000kV特高压泉城变电站、±660kV银川东换流站、南方电网±500kV昭通换流站现场推广应用。《绝缘子清扫除污机器人使用说明书》、《绝缘于清扫除污机器人作业指导书》等已通过公司审核，绝缘于清扫除污机器人具有很好的行业全面推广应用价值，为绝缘于清扫检修工作标准化提供新思路。

±500kV 直流输电线路是我国大电网的重要组成部分，送电距离长，输送容量大，具有重要战略意义。±500kV 直流输电线路由于自身绝缘水平和耐雷水平较高，线路故障再启动功能动作速度快，对雷击短时故障具有较强的抵御能力，国内外在设计建设时，一般都没有考虑特殊的防雷应对措施。然而据统计，实际运行中±500kV 直流输电线路雷击故障依然占有较大比例，极闭锁引起的紧急故障停运时有发生，大负荷情况下给系统造成较大的冲击。±500kV 直流线路防雷形势十分严峻。针对±500kV 直流输电线路，我国目前采用的防雷改造措施主要有降低接地电阻、减小保护角和安装塔顶避雷针，但是在落雷密集区域和土壤电阻率较高的地区，使用效果很不理想。随着我国高压直流输电线路建设力度的逐年加大，研制开发高压直流输电线路用雷电防护装置已成为一个新的研究热点。经验表明，线路避雷器可以有效提高输电线路的耐雷水平，是当前线路防雷最为有效的手段之一。但是，线路避雷器的应用目前还仅限于 35-500kV 交流输电线路，尚未涉及到高压直流输电线路领域。国内外至今还未有±500kV 直流线路避雷器挂网运行的工程实例。正是基于高压直流输电线路对雷电防护装置的这种迫切需求，国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司组织研制了±500kV 直流系统用线路型带串联间隙复合外套金属氧化物避雷器（以下简称“±500kV 直流线路避雷器”）。

采用IEEEP1894《电力系统暂态过电压测量与记录导则》方法获取的暂态过电压实测数据对电力系统故障分析、绝缘配合、雷电防御提供重要支撑，目前已在±800kV宾金特高压、锦苏特高压、向上特高压、南网±500kV昭通站、川藏联网、电力天路等国内重大工程及多个省级变电站应用，应用效果得到了国家电网、南方电网、大唐电力、ABB、西门子、国内高校及电力设备制造企业等10余家单位专家代表的一致认可和肯定。 本项目编制的IEEP1893《直流输电线路及接地极线路参数测试导则》已对锦苏、复奉宾金±800千伏及青藏联网格尔木-拉萨土400千伏等多条直流输电工程线路进行了参数测试技术方法已经很成熟，适用于直流输电线路和接地极的参数测量，为后续暂态过电压数值计算提供准确详实的数据资料，在国内以及国际上具有领先的技术水平。