《GB/T36271.2-2021交流1kV及直流1.5kV以上電力設(shè)施

第2部分：

直流》

專題研究報(bào)告目錄標(biāo)準(zhǔn)落地為何成柔直發(fā)展關(guān)鍵?專家視角解析GB/T36271.2-2021的核心價(jià)值與時(shí)代使命電壓等級(jí)劃分暗藏哪些玄機(jī)?標(biāo)準(zhǔn)框架下直流電力設(shè)施的分類與適用邊界探究敷設(shè)與安裝有何硬指標(biāo)?直流輸電線路施工的標(biāo)準(zhǔn)約束與質(zhì)量控制要點(diǎn)雙碳”

目標(biāo)下標(biāo)準(zhǔn)如何賦能?直流設(shè)施在新能源并網(wǎng)中的標(biāo)準(zhǔn)支撐作用分析數(shù)字化轉(zhuǎn)型中標(biāo)準(zhǔn)如何銜接?直流設(shè)施智能化升級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)適配與發(fā)展方向從國(guó)際對(duì)標(biāo)到本土適配:深度剖析標(biāo)準(zhǔn)采標(biāo)邏輯,如何破解直流設(shè)施技術(shù)瓶頸?設(shè)備安全如何筑牢防線?標(biāo)準(zhǔn)中換流閥等核心裝備的技術(shù)要求與檢驗(yàn)規(guī)范解讀運(yùn)維與檢修怎樣提質(zhì)增效?基于標(biāo)準(zhǔn)的直流設(shè)施全生命周期管理策略安全風(fēng)險(xiǎn)如何精準(zhǔn)防控?標(biāo)準(zhǔn)中直流系統(tǒng)接地與過(guò)電壓保護(hù)的核心機(jī)制未來(lái)五年標(biāo)準(zhǔn)將如何迭代?結(jié)合行業(yè)趨勢(shì)展望直流電力設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)的完善路標(biāo)準(zhǔn)落地為何成柔直發(fā)展關(guān)鍵？專家視角解析GB/T36271.2-2021的核心價(jià)值與時(shí)代使命標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)的行業(yè)背景：直流電力設(shè)施的發(fā)展痛點(diǎn)與現(xiàn)實(shí)需求隨著“雙碳”目標(biāo)推進(jìn)，我國(guó)風(fēng)光大基地建設(shè)加速，直流輸電因遠(yuǎn)距離、大容量?jī)?yōu)勢(shì)成為能源配置核心手段。截至2023年底，國(guó)內(nèi)已投運(yùn)直流工程35項(xiàng)，總輸送能力超2.5億千瓦，但此前缺乏統(tǒng)一直流設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致設(shè)備兼容性差、安全事故頻發(fā)。GB/T36271.2-2021的出臺(tái)，正是為解決這一亂象，填補(bǔ)直流設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化空白。（二）核心價(jià)值：從安全保障到效率提升的多維賦能標(biāo)準(zhǔn)核心價(jià)值體現(xiàn)在三方面：安全上明確設(shè)施絕緣、接地等要求，降低故障風(fēng)險(xiǎn)；效率上規(guī)范設(shè)備參數(shù)與接口，提升系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，如青豫直流工程依相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化后，年輸送綠電超400億千瓦時(shí)；產(chǎn)業(yè)上統(tǒng)一技術(shù)門(mén)檻，推動(dòng)核心設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，2023年直流裝備國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率已達(dá)95%。（三）時(shí)代使命：支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)的戰(zhàn)略意義在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建中，標(biāo)準(zhǔn)承擔(dān)關(guān)鍵使命。其明確的柔性直流技術(shù)要求，支撐張北—雄安柔直工程實(shí)現(xiàn)四端環(huán)形組網(wǎng)，保障冬奧會(huì)100%綠電供應(yīng)。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)與“十四五”能源規(guī)劃銜接，為隴東—山東等新通道建設(shè)提供技術(shù)依據(jù)，助力能源資源跨區(qū)域優(yōu)化配置。二

、從國(guó)際對(duì)標(biāo)到本土適配

：深度剖析標(biāo)準(zhǔn)采標(biāo)邏輯

，如何破解直流設(shè)施技術(shù)瓶頸？采標(biāo)基礎(chǔ)：IECTS61936-2:2015的核心內(nèi)容借鑒01本標(biāo)準(zhǔn)修改采用IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)借鑒其電壓等級(jí)劃分、設(shè)備通用要求等內(nèi)容。IEC標(biāo)準(zhǔn)作為國(guó)際通行規(guī)范，在直流系統(tǒng)安全與性能指標(biāo)上積累了成熟經(jīng)驗(yàn)，采標(biāo)可使我國(guó)直流設(shè)施與國(guó)際接軌，降低海外工程技術(shù)壁壘，2023年國(guó)內(nèi)直流裝備出口額已突破80億美元，與標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際兼容性密切相關(guān)。02（二）本土適配：針對(duì)國(guó)內(nèi)場(chǎng)景的技術(shù)調(diào)整與創(chuàng)新01考慮到我國(guó)能源分布特點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化。如針對(duì)西北風(fēng)沙地區(qū)，強(qiáng)化設(shè)備防污閃要求；結(jié)合特高壓發(fā)展需求，將±800kV及以上等級(jí)納入規(guī)范，而IEC標(biāo)準(zhǔn)未明確覆蓋該范圍。這些調(diào)整使標(biāo)準(zhǔn)更適配“西電東送”工程，支撐云南—廣東等特高壓直流項(xiàng)目穩(wěn)定運(yùn)行。02（三）瓶頸破解：采標(biāo)與創(chuàng)新結(jié)合的技術(shù)突破路徑標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)“國(guó)際經(jīng)驗(yàn)+本土創(chuàng)新”破解技術(shù)瓶頸。對(duì)換流閥等核心設(shè)備，既參照IEC標(biāo)準(zhǔn)的可靠性指標(biāo)，又融入國(guó)內(nèi)企業(yè)研發(fā)的IGBT芯片控制技術(shù)，使國(guó)產(chǎn)換流閥國(guó)產(chǎn)化率超90%。同時(shí)，規(guī)范直流斷路器參數(shù)，解決柔直系統(tǒng)故障快速切除難題，推動(dòng)如東柔直工程成功投運(yùn)。12、電壓等級(jí)劃分暗藏哪些玄機(jī)？標(biāo)準(zhǔn)框架下直流電力設(shè)施的分類與適用邊界探究核心劃分依據(jù)：電壓等級(jí)與應(yīng)用場(chǎng)景的匹配邏輯01標(biāo)準(zhǔn)以1.5kV為界，明確直流1.5kV以上設(shè)施的技術(shù)要求，并細(xì)分為中壓（1.5kV-50kV）、高壓（50kV-200kV）、特高壓（200kV及以上）等級(jí)。劃分依據(jù)源于傳輸需求：中壓適用于城市配網(wǎng)，高壓用于區(qū)域輸電，特高壓匹配跨區(qū)大基地外送，如±800kV青豫直流適配新能源遠(yuǎn)距離輸送。02（二）中壓直流：城市配網(wǎng)與新能源并網(wǎng)的適配規(guī)范01中壓直流部分重點(diǎn)規(guī)范接入要求，如分布式光伏并網(wǎng)的電壓波動(dòng)控制。標(biāo)準(zhǔn)明確該等級(jí)設(shè)施需具備靈活調(diào)節(jié)能力，適配城市負(fù)荷變化，上海南匯柔直工程依此標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電，解決城市新區(qū)供電難題，供電可靠性提升至99.99%。02（三）特高壓直流：跨區(qū)能源輸送的等級(jí)界定與技術(shù)要求針對(duì)特高壓等級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化絕緣與過(guò)電壓保護(hù)要求。明確±800kV換流站的絕緣距離需達(dá)15米以上，換流變壓器容量不低于300MVA。這些要求保障了哈密南—鄭州等特高壓工程安全運(yùn)行，其年輸送電量超400億千瓦時(shí)，未發(fā)生因電壓等級(jí)適配問(wèn)題導(dǎo)致的故障。12、設(shè)備安全如何筑牢防線？標(biāo)準(zhǔn)中換流閥等核心裝備的技術(shù)要求與檢驗(yàn)規(guī)范解讀換流閥：直流系統(tǒng)的“心臟”技術(shù)規(guī)范與可靠性保障換流閥作為核心設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)明確其電流耐受、開(kāi)關(guān)速度等指標(biāo)。要求±800kV換流閥額定電流不低于4000A，換相失敗率低于0.1次/年。檢驗(yàn)上采用型式試驗(yàn)+出廠試驗(yàn)雙重機(jī)制，如許繼電氣生產(chǎn)的換流閥需通過(guò)1000次連續(xù)通斷測(cè)試，確保在錦屏—蘇南工程中穩(wěn)定運(yùn)行。（二）換流變壓器：能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵指標(biāo)與絕緣標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定換流變壓器的損耗與絕緣要求，如空載損耗需低于0.5%，油紙絕緣耐溫不低于105℃。檢驗(yàn)時(shí)需進(jìn)行雷電沖擊試驗(yàn)，模擬極端工況下的絕緣性能。特變電工依此生產(chǎn)的變壓器，在滇西北—廣東工程中實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)行，損耗較此前降低15%。（三）直流電纜：線路傳輸?shù)哪蛪号c機(jī)械性能雙重約束電纜部分明確不同電壓等級(jí)的耐壓標(biāo)準(zhǔn)，1.5kV-50kV電纜需通過(guò)20kV工頻耐壓試驗(yàn)，特高壓電纜則需耐受500kV沖擊電壓。同時(shí)要求電纜具備抗拉力與防腐蝕性能，適配海底與山地敷設(shè)，如瓊州海峽直流電纜依此標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，使用壽命提升至30年。、敷設(shè)與安裝有何硬指標(biāo)？直流輸電線路施工的標(biāo)準(zhǔn)約束與質(zhì)量控制要點(diǎn)路徑選擇：地理?xiàng)l件適配與環(huán)境影響控制要求標(biāo)準(zhǔn)要求路徑選擇需避開(kāi)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)，山地線路坡度不超過(guò)30。，跨越河流時(shí)安全距離不低于10米。同時(shí)需開(kāi)展生態(tài)評(píng)估，西北線路需預(yù)留動(dòng)物遷徙通道。隴東—山東工程依此規(guī)劃路徑，減少植被破壞面積達(dá)20%，未引發(fā)生態(tài)糾紛。12（二）基礎(chǔ)施工：不同地形的澆筑標(biāo)準(zhǔn)與承載能力規(guī)范針對(duì)平原、山地等地形，標(biāo)準(zhǔn)明確基礎(chǔ)施工要求：平原地區(qū)采用板式基礎(chǔ)，混凝土強(qiáng)度不低于C30；山地采用掏挖基礎(chǔ)，埋深不小于2.5米。施工中需進(jìn)行承載力測(cè)試，要求基礎(chǔ)抗拔力不低于設(shè)計(jì)值的1.2倍，保障線路在強(qiáng)風(fēng)天氣下穩(wěn)定。12（三）設(shè)備安裝：精準(zhǔn)度控制與連接質(zhì)量的檢驗(yàn)方法設(shè)備安裝強(qiáng)調(diào)精準(zhǔn)度，換流閥安裝水平誤差不超過(guò)2mm，電纜接頭制作需采用專用工具保證密封性。檢驗(yàn)時(shí)通過(guò)紅外測(cè)溫檢測(cè)連接點(diǎn)溫度，溫升不超過(guò)40K。酒泉—湖南工程嚴(yán)格執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)，安裝后設(shè)備故障率較此前工程降低30%。、運(yùn)維與檢修怎樣提質(zhì)增效？基于標(biāo)準(zhǔn)的直流設(shè)施全生命周期管理策略日常運(yùn)維：巡檢周期與關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)測(cè)要求標(biāo)準(zhǔn)明確運(yùn)維周期，換流閥每季度巡檢一次，電纜每年進(jìn)行絕緣測(cè)試。監(jiān)測(cè)參數(shù)包括設(shè)備溫度、油位等，特高壓換流站需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)換相角，波動(dòng)范圍控制在10。內(nèi)。國(guó)家電網(wǎng)依此建立運(yùn)維體系，使直流工程年均可用率提升至95%以上。12（二）故障診斷：標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)流程與問(wèn)題定位方法故障診斷需遵循“先隔離后檢測(cè)”原則，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用高頻局部放電檢測(cè)換流閥缺陷，通過(guò)光纖測(cè)溫定位電纜故障。如哈密南—鄭州工程曾依此標(biāo)準(zhǔn)，1小時(shí)內(nèi)定位并排除換流閥絕緣缺陷，較傳統(tǒng)方法縮短80%時(shí)間。（三）檢修規(guī)范：備品備件管理與檢修質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)要求備品備件儲(chǔ)備率不低于10%，且需與原設(shè)備參數(shù)一致。檢修后需進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，確保各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。南瑞集團(tuán)依此建立檢修體系，使換流閥檢修后使用壽命延長(zhǎng)至15年，檢修成本降低20%。12、“雙碳”目標(biāo)下標(biāo)準(zhǔn)如何賦能？直流設(shè)施在新能源并網(wǎng)中的標(biāo)準(zhǔn)支撐作用分析風(fēng)光大基地并網(wǎng)：標(biāo)準(zhǔn)對(duì)波動(dòng)性的調(diào)控要求01針對(duì)風(fēng)光發(fā)電波動(dòng)性，標(biāo)準(zhǔn)明確直流系統(tǒng)需具備有功功率調(diào)節(jié)能力，調(diào)節(jié)速率不低于10%/秒。同時(shí)要求接入點(diǎn)電壓波動(dòng)控制在±5%內(nèi)，青豫直流工程依此標(biāo)準(zhǔn)配置儲(chǔ)能系統(tǒng)，成功接納2300萬(wàn)千瓦新能源裝機(jī)，棄風(fēng)棄光率降至5%以下。02（二）多能互補(bǔ)：標(biāo)準(zhǔn)對(duì)多元能源接入的兼容性規(guī)范01標(biāo)準(zhǔn)支持光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能多能互補(bǔ)接入，明確不同能源的接口協(xié)議與協(xié)調(diào)控制策略。如張北柔直工程依此標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光儲(chǔ)協(xié)同運(yùn)行，在負(fù)荷低谷時(shí)儲(chǔ)能充電，高峰時(shí)放電，提升能源利用效率15%，年減少碳排放超1000萬(wàn)噸。020102標(biāo)準(zhǔn)明確直流系統(tǒng)能效指標(biāo)，特高壓直流工程輸電效率不低于90%。該量化指標(biāo)為碳減排核算提供依據(jù)，如云南—廣東直流工程年輸電600億千瓦時(shí)，依標(biāo)準(zhǔn)核算可替代火電減排CO2約5000萬(wàn)噸，為企業(yè)碳核算提供技術(shù)支撐。（三）碳減排核算：標(biāo)準(zhǔn)在能效指標(biāo)上的量化支撐、安全風(fēng)險(xiǎn)如何精準(zhǔn)防控？標(biāo)準(zhǔn)中直流系統(tǒng)接地與過(guò)電壓保護(hù)的核心機(jī)制接地系統(tǒng)：不同運(yùn)行模式下的接地方式選擇規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)運(yùn)行模式規(guī)定接地方式：?jiǎn)螛O運(yùn)行時(shí)采用金屬回線接地，雙極運(yùn)行時(shí)采用中性線接地。要求接地電阻不大于0.5Ω,接地網(wǎng)采用銅材確保導(dǎo)電性。上海南匯柔直工程依此設(shè)計(jì)接地系統(tǒng)，成功避免單極運(yùn)行時(shí)的設(shè)備腐蝕問(wèn)題。（二）過(guò)電壓保護(hù)：防雷與操作過(guò)電壓的雙重防護(hù)要求標(biāo)準(zhǔn)要求換流站配置氧化鋅避雷器，額定電壓需匹配系統(tǒng)電壓等級(jí)，如±800kV換流站避雷器額定電壓不低于900kV。同時(shí)規(guī)范操作過(guò)電壓限制措施，如采用阻尼裝置使過(guò)電壓倍數(shù)不超過(guò)1.8倍，保障酒泉—湖南工程在雷暴天氣下安全運(yùn)行。12（三）人員安全：防護(hù)距離與應(yīng)急處置的標(biāo)準(zhǔn)化流程標(biāo)準(zhǔn)明確設(shè)備安全防護(hù)距離，特高壓換流閥周圍防護(hù)距離不小于5米，同時(shí)規(guī)定應(yīng)急處置流程：故障時(shí)需先切斷電源，再進(jìn)行接地操作。電力企業(yè)依此開(kāi)展培訓(xùn)，使直流設(shè)施運(yùn)維人員傷亡事故率較此前降低90%。12、數(shù)字化轉(zhuǎn)型中標(biāo)準(zhǔn)如何銜接？直流設(shè)施智能化升級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)適配與發(fā)展方向數(shù)據(jù)采集：標(biāo)準(zhǔn)化的信息接口與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)明確設(shè)備數(shù)據(jù)采集接口協(xié)議，要求換流閥、變壓器等設(shè)備輸出數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一，包含運(yùn)行狀態(tài)、故障信息等12類核心數(shù)據(jù)。這為數(shù)字化平臺(tái)建設(shè)奠定基礎(chǔ)，國(guó)家電網(wǎng)依此構(gòu)建的直流云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)35項(xiàng)工程數(shù)據(jù)統(tǒng)一監(jiān)控。0102智能診斷方面，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定故障預(yù)警閾值，如換流閥溫度超過(guò)60℃需觸發(fā)預(yù)警。同時(shí)要求算法模型準(zhǔn)確率不低于90%，南瑞集團(tuán)依此開(kāi)發(fā)的診斷系統(tǒng)，在錦屏—蘇南工程中實(shí)現(xiàn)故障提前預(yù)警，預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)92%，減少非計(jì)劃停運(yùn)時(shí)間。（二）智能診斷：標(biāo)準(zhǔn)對(duì)算法模型與預(yù)警閾值的約束（三）發(fā)展方向：標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)字孿生技術(shù)的融合路徑標(biāo)準(zhǔn)預(yù)留數(shù)字孿生技術(shù)接口，要求設(shè)備具備三維模型數(shù)據(jù)輸出能力。未來(lái)將逐步完善數(shù)字孿生應(yīng)用規(guī)范，實(shí)現(xiàn)直流工程全生命周期數(shù)字化管理。如東柔直工程已試點(diǎn)應(yīng)用，通過(guò)數(shù)字孿生模擬故障場(chǎng)景，檢修方案優(yōu)化效率提升30%。、未來(lái)五年標(biāo)準(zhǔn)將如何迭代？結(jié)合行業(yè)趨勢(shì)展望直流電力設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)的完善路徑技術(shù)驅(qū)動(dòng)：柔直與儲(chǔ)能融合催生的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充需求01隨著柔直與儲(chǔ)能融合發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)需補(bǔ)充儲(chǔ)能接入控制要求。預(yù)計(jì)2026年將新增儲(chǔ)能與直流系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制規(guī)范，明確充放電響應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)，支撐“光儲(chǔ)直柔”項(xiàng)目落地，如計(jì)劃建設(shè)的沙漠光伏基地配套柔直工程將率先應(yīng)用。02（二）場(chǎng)景拓展：海上風(fēng)電與孤島供電的標(biāo)準(zhǔn)完善方向針對(duì)海上風(fēng)電并網(wǎng)需求，標(biāo)準(zhǔn)將強(qiáng)化設(shè)備防腐蝕、抗臺(tái)風(fēng)要求，明確海底電纜敷設(shè)的特殊規(guī)范。同時(shí)完善孤島供電標(biāo)準(zhǔn)，如2027年計(jì)劃新增孤島模式下的頻率穩(wěn)定控制指標(biāo)，支撐南海島礁供電工程建設(shè)，提升供電可靠性。12（三）國(guó)際協(xié)同：參與國(guó)際