中国建设工程鲁班奖｜河南特高压豫南换流变电站

工程小档案

❖工程名称：河南特高压豫南换流变电站

❖建设时间：2019年3月15日开工，2020年12月30日全面投产。

❖工程概况：工程位于河南省驻马店市上蔡县，是世界首条专为消纳清洁能源而建设的工程——青海—河南±800千伏特高压直流输电及其配套工程的受端站。工程由±800千伏换流站与1000千伏变电站合建而成，总占地面积35.962公顷，总建筑面积3.23万平方米，共有换流阀厅4组、换流变压器28台、主变压器7台，总容量1400万千伏安。

❖工程亮点：该工程是全国首个同期规划、同期建设、同期投运、使用同一监控系统的特高压交直流合建站。工程的投运对于青海可再生能源电力外送、促进河南节能减排、助力黄河流域生态保护和高质量发展具有重大意义。

今年冬季，在国网河南省电力公司直流中心146名驻站人员的精心运维下，位于黄淮平原的特高压豫南换流变电站保持安全平稳运行，将来自西北的清洁电能源源不断输送到河南乃至华中电网，为迎峰度冬电力保供提供坚强支撑。日前，该特高压站获评中国建设工程鲁班奖。

特高压豫南换流变电站于2019年3月15日开工建设。建设人员创新方法做好施工安全管控，严把工程质量关，高质量建设“交直流合一”的特高压站。

应用先进技术 提升运维水平

近年来，河南经济社会快速发展，用电需求不断增长。特高压青豫直流工程的投运，将河南电网与青海电网相连，青海丰富的清洁电能通过这条能源大动脉送往河南。

特高压豫南换流变电站是青豫直流的落点站，包含7个电压等级、数百台一次设备、近千套保护装置，设备规模之大、建设难度之高在国内特高压工程中亦不多见。

“我们在站里首次采用了国产800千伏阀侧套管，换流阀过负荷能力由以往同类设备的5500安左右增加至6231安。”国网河南电力特高压部工作人员翟宾介绍，特高压豫南换流变电站阀侧套管、气体绝缘开关（GIS）设备、分接开关等核心设备实现100%国产化，整个直流系统长期过负荷能力在国内特高压工程中排在前列。

“冬季设备防火和防冻同样重要，尤其要确保换流变压器CAFS系统正常运转，它是站里的重要消防设施。”12月15日，在当天的设备精益化例行巡检开始前，特高压豫南换流变电站站长常东旭再次强调巡检的重点内容。

常东旭提到的CAFS系统全称为“压缩空气泡沫消防系统”。该系统泡沫喷射流量可达6000升每分钟，配备的固定喷淋及消防炮可覆盖保护换流变压器器身、套管及油枕等设备，在1分钟内即可控制火势，15分钟内扑灭明火，提升了特高压站的防火能力。

在特高压豫南换流变电站，阀饱和电抗器采用流线型设计，增加了空气接触面积，提升了散热效果；阀塔采用错层柔性悬吊设计，抗震能力强，能够耐受8级地震；应用光通道冗余触发系统，减少了光纤数量，进一步提升了站内二次系统的运行可靠性。建设人员通过应用各类特高压工程建设中的先进技术成果，高质量建设特高压站，确保站内设备安全稳定运行。

创新管控手段 保障施工安全

作为国内首个特高压交直流站同址建设、主控楼共用的换流变电站，特高压豫南换流变电站占地面积相当于50个标准足球场。施工高峰期，近百个作业面有近2万名建设人员同时作业，平行、立体交叉施工多，夜间作业多，现场面临较大的安全管控压力。

参建单位统筹考虑从可研到施工的各阶段重点环节，强化全过程精细管理，在全站作业现场管理方面，利用建筑信息模型（BIM）和智慧工地管理系统，实现超大场区密集人员管控、机械设备调度和模块化精益施工管理，保障了28.5米超高阀厅建设、4880吨构支架吊装、2000台套设备安装等工序安全顺利完成。

应用无线通信和监控系统是特高压豫南换流变电站建设中的另一项安全管理创新手段。国网河南电力在该站建设现场搭建了5G宏基站，实现整站5G信号全覆盖。以此为基础，该公司还安装了37倍光学变焦高清鹰眼摄像头，每天对上万台施工机具开展精细化监控调度。

不仅在建设阶段，建设人员还科学优化设计，为换流变电站后续运维工作提供便利。国网河南电力直流中心生技部专责孙文栋介绍，建设人员在换流站阀厅内创新使用“双层屏蔽网”巡检走道，避免了巡检工作对设备的干扰；在变电站地面设置主变压器快速更换轨道，显著提高特殊情况下的应急处置效率；将建设阶段应用的360度透雾视频监控、移动布控球、单兵安全帽、卫星高清会议系统等延伸到运行阶段，支撑特高压站生产工作保持安全稳定。

截至12月27日，特高压豫南换流变电站已连续安全运行920天。

强化质量管理 打造优质工程

世界最长1000千伏GIS设备、国内最长500千伏GIS母线……特高压豫南换流变电站建设涉及超高电压、超长母线、复杂结构、系统深度融合等建设难题，增加了建设质量管理难度。

参建单位精心编制创优、绿色、环保等策划方案及标准工艺实施细则，加强科技创新与成果应用，逐级落实质量责任。“我们先后实施‘特高压开关设备绝缘材料质量控制和提升关键技术与应用’‘交直流电力系统连锁故障主动防御关键技术与应用’等一系列科技攻关项目，确保了2万立方米大体积混凝土浇筑无裂缝，11046块预制电缆沟盖板铺设平整无响动。”特高压豫南换流变电站业主项目部经理朱汉伟说。

在特高压豫南换流变电站验收与试运行阶段，全站28台换流变压器、7台主变压器、48台断路器、9台高压电抗器等设备的耐压试验均一次合格，启动均一次成功，技术性能指标均优于国家标准。

“±800千伏平波电抗器重95吨，安装高度超过20米，基础顶面平整度相差5毫米就会直接影响设备顶部接线。”河南送变电建设有限公司工作人员阴钰伟介绍。建设人员坚持“样板开路、过程成优”的建设理念，严格控制施工和安装精度，确保基础顶面高差小于1毫米，有力保障了设备顺利安装与后期可靠运行。

来源｜《国家电网报》2022年12月29日2版

记者｜霍鑫

责任编辑 | 吴黎