特高壓交流輸電技術(shù)的研究始于20世紀(jì)60年代后期。當(dāng)時(shí)西方工業(yè)國(guó)家的電力工業(yè)處于快速發(fā)展時(shí)期，美國(guó)、前蘇聯(lián)、意大利、加拿大、德國(guó)、日本、瑞典等國(guó)家根據(jù)本國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和電力需求預(yù)測(cè)制定了發(fā)展特高壓的計(jì)劃。其中美國(guó)、前蘇聯(lián)、日本、意大利還建設(shè)了特高壓試驗(yàn)站和試驗(yàn)線段，專門研究特高壓輸變電技術(shù)及輸變電設(shè)備。
我國(guó)從上世紀(jì)80年代起，開始對(duì)特高壓交流輸電技術(shù)進(jìn)行初步研究。然而，由于科研力量薄弱、配套條件尚不成熟等多方面原因，這些研究還停留在藍(lán)圖構(gòu)想層面。1986年7月，原武漢高壓研究所專家王鳳鳴、張一新在其論文《在煤炭基地集中布廠采用特高壓線路輸電是解決煤炭運(yùn)輸困難的一條重要途徑》中提出，在鐵路、公路運(yùn)力緊張的情況下，如何解決晉煤、陜煤、內(nèi)蒙古西部煤炭外運(yùn)的問題，并建議發(fā)展特高壓電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)火電外送。
構(gòu)想，源于能源形勢(shì)所需
改革開放后，隨著我國(guó)電力工業(yè)的快速發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)也進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。1981年12月，我國(guó)第一個(gè)超高壓輸變電工程，平頂山至武漢500千伏輸變電工程建成投運(yùn)，標(biāo)志著中國(guó)輸變電技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新的水平。期間，為實(shí)現(xiàn)華中、華東電網(wǎng)間水電、火電調(diào)劑，以及配合葛洲壩水電廠大江電廠新機(jī)組投產(chǎn)后電能外送，緩解華東地區(qū)嚴(yán)重缺電的局面，當(dāng)時(shí)的電力工業(yè)部開始組織力量對(duì)葛洲壩至上海的±500千伏直流輸變電工程進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較論證工作。
“到80年代末，華中電網(wǎng)500千伏線路已達(dá)10條，形成華中電網(wǎng)的500千伏網(wǎng)架。”時(shí)任水電部超高壓輸變電建設(shè)公司副經(jīng)理田蔭連介紹，葛上工程建成投運(yùn)后，大容量、遠(yuǎn)距離的跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)成為我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，并促進(jìn)了加快向更高一級(jí)電網(wǎng)輸電技術(shù)發(fā)展的研究工作。更高電壓等級(jí)的確定需要一段時(shí)間的系統(tǒng)研究和深入論證才能確定，但許多電力權(quán)威專家還是一致認(rèn)為，我國(guó)是一次能源和電力負(fù)荷分布極不均衡的國(guó)家，上游是“憋”著各種能源資源蓄勢(shì)待發(fā)，下游是急盼用清潔能源換取可持續(xù)發(fā)展的電力負(fù)荷中心。它們之間的距離遠(yuǎn)達(dá)數(shù)百甚至上千公里，傳統(tǒng)的超高壓輸電技術(shù)難擔(dān)此任。因此，更高電壓等級(jí)輸電實(shí)用技術(shù)和研究工作必須與電壓等級(jí)的論證同步進(jìn)行，并盡早起步。
1983年10月，水電部組織專家對(duì)國(guó)外特高壓輸電技術(shù)進(jìn)行參觀考察后，決定在武漢高壓研究所進(jìn)行1000千伏特高壓電網(wǎng)建設(shè)的準(zhǔn)備工作。
武漢高壓研究所創(chuàng)建于1974年，是我國(guó)特大型高壓試驗(yàn)研究基地，擁有一批在電力行業(yè)有影響力的試驗(yàn)室和重大裝備，如特高壓戶外試驗(yàn)場(chǎng)，是當(dāng)時(shí)全國(guó)唯一具備1000千伏以上特高壓等級(jí)輸電試驗(yàn)研究的試驗(yàn)場(chǎng)，也是我國(guó)第一座初步達(dá)到世界規(guī)模的特高壓試驗(yàn)研究基地。
探索，一次前所未有的帶電試驗(yàn)
在經(jīng)過中國(guó)電力科學(xué)研究院、武漢高壓研究所、電力建設(shè)研究所和有關(guān)高等院校的多次論證后，1984年8月2日，我國(guó)特高壓首次人體帶電試驗(yàn)在武漢高壓研究所的高壓試驗(yàn)場(chǎng)正式啟動(dòng)。
為確保此次試驗(yàn)不發(fā)生人身意外事故，試驗(yàn)組決定先用動(dòng)物進(jìn)行帶電試驗(yàn)。當(dāng)兩只兔子被放進(jìn)特制的吊籠內(nèi)通過1000千伏高壓電流時(shí)，結(jié)果在大家的意料之中，兩只兔子安然無恙。在確定了試驗(yàn)的安全性后，真正的主角出場(chǎng)了，他就是鄭代雨。這位頗具幾分傳奇色彩的人物，一生致力于我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)并為我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)，曾先后6次受到毛主席和周總理的接見。1958年4月，鄭代雨曾在線路不停電的情況下，徒手完成了220千伏高壓線的檢修，這一事件成為當(dāng)時(shí)中國(guó)電力工業(yè)技術(shù)革新的重大成果?！斑@次試驗(yàn)是把1000千伏以上的高壓電靠近人體，用來驗(yàn)證高壓環(huán)境下帶電作業(yè)的安全性。盡管我曾參與過多次帶電試驗(yàn)，但1000千伏特高壓試驗(yàn)在當(dāng)時(shí)還是一個(gè)禁區(qū)?！睂?duì)于30多年前那次不同尋常的經(jīng)歷，如今已年近九旬的鄭代雨老人仍然記憶猶新，“當(dāng)時(shí)我已經(jīng)58歲了，組織和家人都不同意我做這個(gè)試驗(yàn)，但在我的堅(jiān)持下，他們最后都同意了?！?/p>
試驗(yàn)之前，鄭代雨鄭重地給組織留下了這樣的遺言：請(qǐng)組織放心，我做這個(gè)試驗(yàn)有一定的科學(xué)依據(jù)，當(dāng)然也要準(zhǔn)備萬一操作不當(dāng)?shù)臅r(shí)候，總有失誤的時(shí)候，我沒有怨言。正式試驗(yàn)時(shí)，鄭代雨穿著的屏蔽服是由銅絲制作而成，穿上它后連彎腰都很困難，光是前期準(zhǔn)備工作都要兩個(gè)多小時(shí)。
上世紀(jì)80年代，特高壓技術(shù)才剛剛起步，并沒有成熟的特高壓試驗(yàn)方法可以借鑒，也沒有現(xiàn)成的工具可以使用，甚至連現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也沒有。但是憑著尊重科學(xué)的態(tài)度和大無畏的奉獻(xiàn)精神，這項(xiàng)人類歷史上從來沒有進(jìn)行過的試驗(yàn)最終獲得成功，在世界電力史上創(chuàng)造了一個(gè)新的記錄。敢為人先，勇攀高峰，甚至不惜冒著生命危險(xiǎn)去探路先行，不能不說這是一次英雄的壯舉。如今，鄭代雨老人的家中仍保留著當(dāng)年帶電試驗(yàn)的工具和服裝?！拔沂歉汶娋W(wǎng)建設(shè)的，從理論到實(shí)踐結(jié)合過程中，我自己感到最后做了1000千伏電壓試驗(yàn)就滿足了，以此作為紀(jì)念，表達(dá)對(duì)我國(guó)電網(wǎng)事業(yè)的感情。”鄭代雨老人說。
起步，充滿艱辛曲折
中國(guó)特高壓首次人體帶電試驗(yàn)的成功，在當(dāng)時(shí)引起了不小的轟動(dòng)，也進(jìn)一步促進(jìn)了我國(guó)特高壓輸電技術(shù)的研究工作。為了及早開展特高壓輸電技術(shù)的研究，推動(dòng)中國(guó)特高壓輸電的發(fā)展，1986年，原水電部正式立項(xiàng)研究交流特高壓輸電技術(shù)。前期研究?jī)?nèi)容涉及特高壓電壓等級(jí)的論證、特高壓輸電系統(tǒng)、外絕緣特性、電磁環(huán)境、特高壓輸變電設(shè)備及特高壓輸電工程概況等。“從‘七五’到‘八五’期間，特高壓輸電技術(shù)研究就被列為國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目?！?/p>
原武漢高壓研究所專家王鳳鳴回憶，當(dāng)時(shí)武漢高壓研究所、相關(guān)電力科研單位和院校相繼開展了特高壓遠(yuǎn)距離輸電方式和電壓等級(jí)選擇的研究，以及一系列特高壓輸變電技術(shù)的分析論證和研究工作。1994年6月，我國(guó)第一條百萬伏級(jí)特高壓輸電研究線段在武漢高壓研究所建成。試驗(yàn)桿塔為真型模擬拉V塔，三相導(dǎo)線水平排列，導(dǎo)線采用8分裂，分裂直徑為1.04米。在后續(xù)開展的研究中發(fā)現(xiàn)，特高壓線路的地面靜電感應(yīng)水平與500千伏輸電線路水平基本相當(dāng)，無線電干擾水平小于500千伏輸電線路，可聽噪聲在公眾所接受的范圍內(nèi)。
“我國(guó)特高壓電網(wǎng)建設(shè)從提出構(gòu)想到正式實(shí)施，用了整整20年的時(shí)間，其主要原因是當(dāng)時(shí)我國(guó)的特高壓技術(shù)科研力量薄弱，電網(wǎng)發(fā)展條件尚不成熟等多方面因素所致。特高壓能否建、何時(shí)建、怎么建始終處于設(shè)想層面?！编嵈昀先苏f道。中國(guó)幅員遼闊，煤炭資源和水力資源大多蘊(yùn)藏在中西部地區(qū)，而用電量最大的東部和中南部電力資源緊缺，建設(shè)輸電能力更強(qiáng)的特高壓電網(wǎng)勢(shì)在必行。讓鄭代雨老人欣慰的是，2004年國(guó)家電網(wǎng)公司提出建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為核心的堅(jiān)強(qiáng)國(guó)家電網(wǎng)的戰(zhàn)略構(gòu)想。而“科學(xué)論證、示范先行、自主創(chuàng)新、扎實(shí)推進(jìn)”則成為我國(guó)特高壓電網(wǎng)建設(shè)的行動(dòng)指南。
之后，國(guó)家電網(wǎng)公司聯(lián)合10多個(gè)行業(yè)組織和咨詢機(jī)構(gòu)、8所高等院校、100多家工程設(shè)計(jì)和設(shè)備制造單位，組織包括30多名院士在內(nèi)的專家學(xué)者，就我國(guó)發(fā)展特高壓輸電技術(shù)的必要性、可行性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境影響、規(guī)劃思路和工程實(shí)施方案展開全面深入的論證?！半m然特高壓電網(wǎng)建設(shè)勢(shì)在必行，但國(guó)家電網(wǎng)公司當(dāng)時(shí)并沒有斷然作出結(jié)論，而是充分發(fā)揮專家智囊團(tuán)的作用，依靠社會(huì)各方力量開展特高壓工作。”鄭代雨老人說道。在特高壓輸電技術(shù)前期論證過程中，國(guó)家電網(wǎng)公司先后召開240多次重要專題論證會(huì)議，與會(huì)專家和代表超過7000人次，應(yīng)該說做到了內(nèi)容系統(tǒng)全面、方法科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、過程發(fā)揚(yáng)民主、結(jié)論客觀權(quán)威。2006年8月9日，國(guó)家發(fā)改委正式下達(dá)了《關(guān)于晉東南至荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程項(xiàng)目核準(zhǔn)的批復(fù)》。自此，國(guó)家電網(wǎng)公司正式踏上了布滿鮮花與荊棘的特高壓建設(shè)之路。
