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±800千伏特高压直流输电工程已接近完工

        发布时间:2019-01-20 11:00        编辑:北极电力网

距离今年年中投运的预计期限越来越近,滇西北至广东±800千伏特高压直流输电工程已进入最终冲刺阶段。

 

滇西北直流工程的起点——±800千伏新松换流站的高端阀组电气安装施工已进入尾声。待安装完成验收后,该换流站就将进入最终调试环节。目前,新松换流站总体进度已完成98%。

 

滇西北直流工程另一端的广东省深圳市宝安区东方换流站建设更快一步,已经完成全部施工,进入高端设备验收阶段。而连接两站间长达1953千里的输电线路,早在去年底双极低端阀组投入运行前就已建成。

 

据悉,滇西北直流工程预计将于今年年中全部建成投产,届时可增加云电外送能力500万千瓦,计划年输送电量200亿千瓦时,相当于深圳全年用电量的1/4。珠三角地区每年可减少煤炭消耗600万吨、二氧化碳排放量1600万吨、二氧化硫排放量12.3万吨。

 

工程冲刺背后的故事

 

去年12月27日,工程双极低端阀组解锁,并试运行20天,已向珠三角负荷中心地区送出第一度清洁水电。今年3月中旬以来,根据南方电网的总体调度,投运的低端阀组再次解锁送电,在工程全面建设冲刺阶段保证系统安全平稳运行。致力于西电东送,南网在优化资源配置、促进区域协调发展、实现东西部地区和谐共赢、推进低碳经济发展和生态环境改善等方面起到了十分重要的作用。

 

距离今年年中投运的预计期限越来越近,滇西北直流工程也已进入最终的冲刺阶段。项目部有关负责人介绍,工程两端的新松、东方换流站进度已超98%,其中新松站电气安装施工进入尾声,东方站全部完成施工已进入设备调试环节;而连接两站间长达1953千里的输电线路,早在去年底双极低端阀组投入运行前就已建成。工作人员在滇西北直流工程新松换流站变压器上施工。

 

横贯近2000千米的滇西北至广东±800千伏特高压直流输电工程,连接着云南、贵州、广西、广东四省区的53个县区。这条世界上海拔最高、距离最长的±800千伏特高压直流输电工程,自2016年2月开工以来,已走过两年多的时间。

 

聚焦工程冲刺,其建设高潮的背后,发生了有趣的故事。

 

A无处不在的精密

 

“室外尘土飞扬,室内一尘不染”

 

3月的大理,阳光明媚。

 

新松换流站换流变压器广场上,两台换流变压器立在阳光下。工人们围着它们开展安装前的各项作业。

 

试验员蔡晓攀和邵成林带着电脑和试验仪器,对它们进行“体检”,进行5到6项特殊试验需要两到三天时间,而从变压器运至现场算起,经过附件安装、取油样、真空加压注油、静置、常规实验和特殊试验、推入等步骤,所有环节一切顺利的话也需15天时间。

 

与此同时,附件安装也在同步进行。吊车司机徐吉秋熟练地将车辆吊臂伸向一堆钢材上方,放下两条圈绳。几名壮汉将绳子穿入地上堆好的钢材中。齐喊一声“起”,徐吉秋摇动控制手柄,绳套中重以吨计的钢材便缓缓升起,几分钟后平稳落在换流变压器旁。接下来,这批钢材作为隔音支架要安装在变压器的顶端。

 

旁边,几位工人已爬上另一台变压器顶端,那里的隔音支架已经支好。工人们正用扳手将螺栓拧牢,每一颗都不放过。

 

变压器下是纵横交错的黑色钢轨。施奎灿沿着长长的轨道边缘用混凝土浇筑一遍,确保这巨型重物在运行过程中的平稳。

 

每项工作都在紧张而有条不紊地进行,但精密和认真是必不可少的。“不达标的话,监工会要求返工的。”说到精密,施工方云南送变电公司工程电气施工项目部总工施利波想起了去年9月份连接直流场与阀厅的套管施工。

 

套管长23米,重10吨,通过吊车施工从阀厅开口处放入,开口的直径仅仅比套管直径大20厘米。“当时阀厅内外总共十六七个人,吊车在外面抬起套管时,外面的人就指挥司机操作;等进到里面一半时,里面的人怎么喊都听不见,就通过对讲机指引操作。”施利波说起操作经验,一方面吊车司机的技术很关键,需要非常精细;另一方面内外指引操作同样重要,他们之间要相互了解配合才行。从现场看到的情况,套管安装完好无损。

 

500千伏GIS设备防尘安装则是更加精密的施工,一旦有灰尘很容易放电,导致耐压试验不通过,影响工期。为此,贵州送变电公司依照五级防尘标准施工操作。电气项目副经理李炫介绍,入口处设风淋间,人员进入前做风淋;机器人扫地;设备清洗消毒,保障安装区域内环境质量达标,即0.5微米颗粒度数量不得大于3.5×107个,周围空气相对湿度不能超过80%。“当时施工时与土建同步进行的,室外尘土飞扬的,但里面却一尘不染,保证了试验一次通过。”他很自豪地说,该项施工获评全国QC小组成果三等奖,目前已在南网所有GIS设备除尘安装推广。

 

B八级抗震,九级设防

 

“晃比不晃更好”

 

胡习文走在新松换流站里,仔细检查着交流场里的一切。有些安静,空气中还能听见放电的滋滋声。

 

“人一批批来,又一批批走。我就是那个迎来送往的人,总在这儿。”他是贵州送变电公司土建项目总工,曾参与过见证过手下若干施工者们,在这里挥汗如雨的场景。

 

他环顾四周,伸出食指点了点眼前的设备和建筑,“之前可都是荒芜一片,一点点建起来的。”如今沧海变桑田,换流站无疑更丰富更繁华了,胡习文却想念着“最困难、最艰苦”的那段日子——打桩,只因“那时候最热闹”。

 

从全球地理来看,云南处在印度洋板块与欧亚板块碰撞带边缘的东侧,是我国地震活动最频繁、地震灾害最严重的省份之一,地震频发。位于大理剑川的换流站站址也逃不过地震的侵袭。“我在这里就经历过地震,晚上睡觉感到床晃得厉害。”超高压公司滇西北项目部大理分部经理任冠雄感受深切。

 

抗震成为工程建设的重难点之一。“我们的要求是八级抗震,九级设防。”超高压公司滇西北项目部大理分部副经理王继明说,要把新松换流站建成世界上地震设防烈度最高的特高压站点。

 

设计单位西南电力设计院出具了抗震设计方案,有关地基的部分交到施工方胡习文手中时,虽然心里有预期,他仍不免吃了一惊:2600多根桩,桩直径为60厘米、80厘米两种,深度一般在20米。

 

“打桩是很稀松平常,但在换流站打这么多还是头一回。”于是,他见证了每天24小时,最多10台打桩机同时施工的壮观场景,“人休机不休,机器坏了送去修的同时,换新一台来用”。3个月后,地基打好。

 

强基之后,在站内建筑结构上多采用钢结构,比混凝土抗震要好。设备支架采用格构式,从现场看,支架底座是方形框,里边还画个叉。“就像很多家里老式木门,时间久了用钉子在门后钉上两块斜木板,怕它变形,三角形稳定性好嘛。”胡习文说。

 

走遍换流站,无论在交直流场,还是阀厅内,记者总能看到设备间用弹簧牵引。“弹簧是很好的减震器啊!”西南电力设计院电气二次专业工代张起源解释,如果发生地震,设备出现晃动,带着弹簧一起晃,过后弹簧又会弹回复原,“就像从高处往下跳的时候,膝盖要弯曲一下的道理一样。”如果硬碰硬,设备外观可能看不出问题来,但内部可能已经出现故障,“设备晃比不晃更好。”

 

抗震设计对西南电力设计院来说并非首次,在500千伏永仁换流站的建设中,就曾采用过类似的抗震设计,效果不错。此外,由于地处高海拔地区,多风且有冰雪,设计方案也要考虑这些条件,做相应的参数修改。海拔越高,越容易放电,因此设备间安全距离就越大;冬季线路覆冰,要加入融冰装置;大风会加大线路的摆动幅度等等。

 

C 予人方便,予己方便

 

“问题在我手上就要解决”

 

新松换流站主控室,李子由坐在电脑前值班监盘。系统上不时就有信息传送显示,并伴有提示音。每一条信息传来,监盘人员都会跟踪处理。

 

“尤其显示红色的信息,那是比较严重的。”李子由脱口而出应对不同状况的操作规范:例如线路跳闸,首先分三步了解汇报,3分钟内了解大体情况,向南网总调拨通电话说明;挂断后通知站领导和员工到场详细检查;12分钟内再次向总调汇报检查情况。其次分析检修,检查分析故障情况,视故障大小作相应处理。事后出具书面报告。

 

除了日常监盘外,他们也会巡线,参加设备检修调试。一般说来,换流站运维人员都是项目投运后才进场,但新松站的运维人员,从去年5月份设备大范围进场时就随之而来,全员驻站。

 

“只有了解站内各种情况,实时跟踪项目进程,才便于问题及时解决。”超高压公司大理局新松换流站副站长赵建明以设备举例,全生命周期理论被进一步优化,“不是从设备运到站里才关注,而是从出厂前设计环节就派人跟踪。”

 

赵建明说明早介入的好处:施工方、设备厂家都在,提出问题能立马合力解决,等到工程建完了,人都走了,再来反映问题得多麻烦,别的不说,光是交通、住宿费就是一笔不小的开销,“消除了浪费,创造了价值。这不就是精益管理么?”

 

不同单位和专业的人,对于问题的考虑不尽相同,有些问题只有运维人员才能注意到。例如,在施工现场较高处设计能站人的台阶和围栏,方便后续的运维检查。“这看似是个小问题,但对于后续运维太重要了,我们巡查的时候不能老是吊绳子高空作业吧。”赵建明的意见,源自此前的经验,曾在楚雄、普洱换流站工作过,他实实在在体会到“不方便”,两个站后来不得不找人补修台阶。

 

在运维中出现“不方便”时,赵建明会很恼火,也坦言有时在心底骂过人:怎么当时建站时就没人想到多一句嘴呢。“所以我现在这么做,也是希望后来人少骂我一点。”他笑道,“予人方便,予己方便。何乐而不为呢?”

 

站内一批新人通过介入实践得到快速进步和成长。人员分工协作,每人负责几种设备缺陷材料整理,根据以前工程的常规缺陷清单,梳理出站内可能出现的类似问题。

 

2016届毕业生胡欢、彭永来,拿着清单到现场一一对应检查。碰到类似的问题,及时与厂家沟通解决,胡欢仔细梳理线圈方面的材料,工程尚未全面完工,他已经对这些常见的问题应对自如,成为小专家了。

 

早介入了解,就能早作技术交底。这主要涉及两方面,从人的角度讲,负责这一领域的站员直接对接施工方具体作业的人,清晰简洁,避免中间环节;从物的角度讲,提前绘图,保证其与实际情况一致。一般情况下,对于这类重大项目,涉及图纸内容极多,竣工图要在工程结束后大半年,设计单位才能全部出具,但有了实时资料,就不用担心中途出现突发状况。“资料保存,在发生人事调动的情况也不怕。”赵建明说,要做到“物是人非事事不休”。

 

工期紧张,运维人员的时间是挤出来的:白天工作,晚上学习。“反正大家都长期驻站,晚上也得找点事干嘛。”赵建明觉得,工作前三年对于新员工技能提升乃至职业生涯影响非常大。因此,他会带着大家利用夜间总结工作,开展班组活动和培训,甚至考试。“他至少一个月出一次题,都是平时实践过程中的东西,了解了这些,再结合书本上所学,就能融会贯通。”胡欢明显感觉到自己的进步。

 

在工程的实践中,新的问题不断产生,又不断解决。置身其中的人克服了困难,收获了经验与信心。起码对于高海拔地区工程项目建设,这群人有过经验,这无论对于自身还是行业都是一笔财富。

 

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配套工程建设情况

 

云南电网公司负责投资建设送端配套交流工程,共计11回500千伏线路,新建线路总长904公里,铁塔1581基,总投资约32.4亿元。目前已投产4回,计划今年8月底前全部线路具备投产条件。

 

深圳供电局负责建设的受端配套交流工程包括:新建6回500千伏线路,新建线路32公里,铁塔87基,增容改造7.214公里,投资4.6亿元;新建10回220千伏线路,新建线路23公里,铁塔51基,投资1.3亿元。目前,500千伏线路工程进度完成98.85%,已投产4回,计划4月投产剩余2回;220千伏线路工程进度完成80%,计划年底前全部投产。

 

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特高压电网:指交流1000千伏、直流正负 800千伏及以上电压等级的输电网络。

 

在电力传输领域,“”高压“”的概念是不断 改变的鉴于实际研究工作与运行的需要 ,对电压等级范围的划分,目前通常统一为: 35kv及以下电压等级称配电电压。110kv——220kv电压等级称高压。 330kv——500kv电压等级称超高压。 1000 kv及以上电压等级称特高压。

 

低压:24V、36V、127V、220V、380V

 

高压:3kV、6kV 、10kV、35kV、63kV、 110kV 、220kV超高压:330KV、 550KV 、800KV

 

特高压: 1000KV

 

特高压电网优势

 

1000千伏特高压交流输电线路输送功率约为500千伏线路的4至5倍;正负800千伏直 流特高压输电能力是正负500千伏线路的两倍多。 v特高压交流线路在输送相同功率的情况下, 可将最远送电距离延长3倍,而损耗只有5 00千伏线路的25%至40%。输送同样的功率,采用1000千伏线路输电与采用500千伏的线路相比,可节省60%的土地资源。

 

中国有世界第一条特高压电网线路:起于山西省长治变电站,经河南省南阳开关站,止于湖北省荆门变电站,联接华北、华中电网, 全长654公里,申报造价58.57亿元,动态投 资200亿元,已于2008年12月28日建成进行商业化运营。

 

国家特高压电网发展情况及规划

 

2010年,国家特高压电网将在华北、华中和华东地区形成晋东南——南阳——荆门——武 汉——芜湖——杭北——上海——无锡——南——徐 州——安阳——晋东南双环网作为特高压主网 架;西北、华北火电通过蒙西——北——石家 庄——安阳以及蒙西——陕北——晋东南2个独立 送电通道注入特高压主网,西南水电通过 乐山——重庆——恩施——荆门双回路通道注入 特高压主网。 v2010年特高压工程总规模将到20座交流变 电站(开关站),主变台数将达到26台, 总变电容量达到7725万千伏安,交流特高 压线路长度达到11580公里。

 

±800千伏特高压直流输电工程已接近完工

 

2015年,交流特高压骨干网架将形成长梯形、多受端的交流主 网架结构:在中部及东部地区分别建成一条南北方向的大通道, 即北东——石家庄——豫北——南阳——荆门——长沙的双回线路、唐山—— 天津——济南——徐州(连云港)——南(无锡)——芜湖——杭北——金 华——温州——福州——泉州,两条大通道间通过北东——唐山单回、石 家庄——济南单回、豫北——徐州双回、荆门——武汉——芜湖双回、长 沙——南昌——金华单回等共7回线路联系。蒙西火电、陕北火电、 宁夏火电及川西水电等大电源经各自的特高压站汇集后,通过百 万伏级线路注入中部大通道。沿海核电直接接入东部大通道,为 东部受端电网提供必要的电压支撑。华北、华中、华东等受端地 区分别形成北东——唐山——天津——济南——石家庄环网、荆门——武 汉——南昌——长沙环网、南——无锡——上海北——上海西——杭北——芜湖 双环网。 2015年规划建成特高压直流5回,包括:金沙江一期溪洛渡和 向家坝水电站送电华东、华中;锦屏水电站送电华东;呼盟煤电 基地送电华北,哈密送华中。

 

2015年特高压工程规模将达到38座交流变电站,主变台数将 达到55台,总变电容量达到16725万千伏安,交流特高压线路长 度达到23560公里;还将建成5条800千伏直流线路,包括10个直 流换流站,直流线路总长度达到7420公里。

 

±800千伏特高压直流输电工程已接近完工

 

2020年,国家特高压交流电网在华北、华中、华东负荷中心地区形成 坚强的多受端主网架,以此为依托延伸至陕北、蒙西、宁夏火电基地 和四川水电基地,呈棋盘式格局,主要输电通道包括:蒙西——石家 庄——济南——青岛通道,陕北——晋中——豫北——徐州——连云港通道,靖 边——西安——南阳——驻马店——滁州——泰州通道,乐山——重庆——恩施——荆 门——武汉——芜湖——杭北——上海通道;晋东南——南阳——荆门——长沙——广 东通道,北——石家庄——豫北——驻马店——武汉——南昌通道,唐山——天 津——济南——徐州——滁州——南通道,青岛——连云港——泰州——无锡——上 海——杭北——金华——福州通道;其中:锡盟——北东,锡盟——唐山装设串 补,串补度30%,蒙西——北东、蒙西——石家庄、陕北——晋中、陕北—— 晋东南、晋中——豫北、宁东——乾县、西安东——南阳、西安东——恩施、 乾县——达州、乐山——重庆、重庆——恩施、恩施——荆门、恩施——长沙等 线路均装设串补,串补度40%; 西北、东北电网均通过直流方式与华 北华中华东大同步网保持异步联系。 2020年规划建成特高压直流11回,包括:金沙江一期溪洛渡和向 家坝水电站、二期乌东德和白鹤滩水电站送电华东、华中;锦屏水电 站送电华东;哈密煤电送华中;呼盟煤电基地送电华北、辽宁;俄罗 斯送电辽宁。

 

2020年特高压工程规模将达到45座交流变电站(开关站),主变 台数将达到75台,总变电容量达到22350万千伏安,交流特高压线路 长度达到31490公里; 800千伏直流线路总数达到11回,包括21个直 流换流站,线路总长度17680公里(包括俄罗斯送电辽宁直流境内部分)。

 

±800千伏特高压直流输电工程已接近完工

 

 

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