
國網(wǎng)安徽電力施工人員在200多米的高空英古,進行白鶴灘—江蘇工程的跨長江導線架設施工栅苞。 張遠溪攝(人民視覺)
7月1日,途經(jīng)四川、重慶、湖北线婚、安徽、江蘇5省市盆均,全長2080公里的白鶴灘至江蘇±800千伏特高壓直流工程(以下簡稱“白鶴灘—江蘇工程”)竣工投產(chǎn)塞弊。從此,位于川滇交界之處的白鶴灘水電站發(fā)出的綠色電能依堆,僅需7毫秒便能到達千里之外的江蘇耘炭。從西部山區(qū)到東部沿海,全線3萬余名建設者克服了哪些挑戰(zhàn)驮荚,工程又能帶來哪些效益?記者進行了采訪蔼紫。
每年可輸送的綠色電能相當于南京市半年的用電量
特高壓直流,被稱作“電力高速公路”兆送,具有點對點直達恒焕、輸送容量大、送電距離長榛娶、線路損耗低等優(yōu)勢用印。國家電網(wǎng)特高壓部副主任種芝藝介紹,以白鶴灘水電站泄洪時每秒48米的最大水流速計算堰漾,江水從四川涼山彝族自治州流到江蘇蘇州市大約需12個小時,但發(fā)出的水電通過特高壓直流工程輸送蒙棱,只需7毫秒就餐。
對我國來說,“電力高速公路”作用十分重要故觅。我國能源生產(chǎn)和消費呈逆向分布厂庇,中東部地區(qū)能源消費量占全國的70%多渠啊,生產(chǎn)量占比卻不足30%,重要能源基地主要分布在西部地區(qū)权旷,長期以來形成了西電東送等能源流向格局替蛉。這就需要通過發(fā)展特高壓,在全國范圍內(nèi)優(yōu)化能源配置拄氯、保障電力供應躲查。
白鶴灘—江蘇工程正滿足了這一需求。一方面译柏,水電是清潔綠色可再生能源镣煮,四川水電資源豐富,技術(shù)可開發(fā)容量達1.48億千瓦鄙麦,約占全國總量的1/5典唇。截至去年底,四川水電裝機容量達8900多萬千瓦胯府,居全國首位贾焊。另一方面,隨著經(jīng)濟社會發(fā)展痪猛,經(jīng)濟強省江蘇的用電需求也與日俱增歇拦。
“白鶴灘—江蘇工程輸電能力達800萬千瓦,占白鶴灘水電站總裝機的一半扛浸,每年可向江蘇送電300多億千瓦時命画,同時增送四川豐水期的富余水電40億至60億千瓦時,大幅提高了水電利用效率濒陈。”國網(wǎng)四川電力特高壓建設指揮部常務副總指揮胡國強介紹唁狼,“十四五”時期,還將建成白鶴灘—浙江特高壓直流工程嘶遏、開工建設金沙江上游—湖北特高壓直流工程铁魁,進一步提高四川水電外送能力。
國網(wǎng)江蘇電力建設分公司副總經(jīng)理陳兵告訴記者宰爆,去年酵毕,江蘇全社會用電量首次突破7000億千瓦時,從外省凈輸入電量超過17%蟆豫。而白鶴灘—江蘇工程年輸送電量相當于南京市半年的用電量议忽,能讓江蘇外來電量最大接納能力提升32.5%,不僅能更好滿足江蘇當?shù)赜秒娫鲩L需求十减,還能與華東已有特高壓工程互相配合栈幸,增強電網(wǎng)水電、火電互濟能力帮辟。
運輸難速址、空間小玩焰、跨河道,建設者們攻克了諸多難題
作為我國西電東送的重點工程芍锚,白鶴灘—江蘇工程效益明顯昔园,但跨越?jīng)坝勘剂鞯拇蠼蠛印⒋┬须U峻無人的大山大嶺并炮,建設過程殊為不易默刚。靠著智慧和汗水渣触,建設者們攻克了諸多難題羡棵。
應對運輸難題,“螞蟻搬大象”玖生。
位于四川涼山彝族自治州布拖縣的布拖換流站鹤莹,是工程的起點站,電流出發(fā)前要先在這里從交流電“變身”為直流電丑钱。換流變壓器是換流站的“心臟”坑遥,單臺重量可達350噸,相當于七八十頭成年亞洲象的重量呕漾。在路窄彎急的大涼山運輸52臺這樣的“巨無霸”剧廓,難度可想而知。
“從西昌火車站到布拖換流站有139公里山路锋力。單是翻越海拔3300米的爾烏山馍丑,就要經(jīng)過215處S形彎道、62處U形急彎吩饶,平均每走280米就要拐一個180度的大彎绷坠。”國網(wǎng)四川電力特高壓大件運輸技術(shù)保障組組長李劍說,運輸用的液壓板車安裝了180個輪胎唯乃,還得配置4輛牽引車泥天,整個車組長70米、幾乎占據(jù)了全部路寬壳影,平均時速只有5公里拱层,稍不注意很容易側(cè)翻。每到轉(zhuǎn)彎處宴咧,李劍都要提前下車觀察路線根灯、隨車行走提醒司機。
克服艱苦條件悠汽,“山巔立鐵塔”箱吕。
“四川樂山和涼山交界處的無人區(qū),最大落差1800米柿冲,四周都是懸崖峭壁茬高,一臺設備都放不下,十幾米深的基坑只能靠人工一點點挖掘假抄。即便如此怎栽,大家硬是在山尖上‘拼’出了一塊地!”白鶴灘—江蘇工程川2標段無人區(qū)施工項目部經(jīng)理虞佳旻說,一些塔位最大坡度超過50度宿饱,作業(yè)面非常狹窄熏瞄,塔材只能用索道,運送一根組裝一根丐吹,常常20天才能立好一座鐵塔惊申。
跨越長江航道,“銀線渡江河”性聚。
對于白鶴灘—江蘇工程安徽段的建設者來說商麻,讓導線順利跨越2500米寬的長江蕪湖段,無疑是最大挑戰(zhàn)饶粪。為了保證導線與江面的安全距離苗隔,兩岸主跨越塔設計高度達278.2米、接近100層樓高镰鹤,重量達2200多噸溺六,這是全線路跨度最大、塔身最高达华、單基最重的跨越塔伪给。安徽段長江大跨越施工隊隊長韓仲瑞介紹:“僅與塔腿段連接的單根塔管就重17噸,連接處由26個螺栓固定晒淮,每個螺栓重35斤盲如,這樣的螺栓全塔大概需要2000個,都必須嚴絲合縫地對接上舆吮。”
長江蕪湖段長年運輸繁忙揭朝,日均船舶流量達四五千艘次,工程需要展放22根導線和地線色冀,施工量不小潭袱。如何盡可能減少對封航的影響?“10多年前我們展放導線用的是‘一牽一’方式,現(xiàn)在是‘二牽三’锋恬,好比2匹馬拉3架車屯换,20天就可以完成,工期大為縮減与学。”韓仲瑞說彤悔。
擺脫濃霧影響,“北斗來導航”索守。
在白鶴灘—江蘇工程重慶段晕窑,最讓建設者們犯愁的是濃霧多發(fā)抑片,會影響導地線的弧垂觀測。“過大的弧垂既可能造成相間短路等安全隱患杨赤,也會限制線路的輸送能力议乐。”白鶴灘—江蘇工程渝3標段項目經(jīng)理楊國強介紹,他們利用北斗的高精度定位雷達測控翔实,能夠在非可視條件下判定導線安裝是否到位忙坡,精度可達到正負2毫米,從而有效解決大霧燥纹、夜間等情況下的弧垂觀測難題邪笆,將工程進度提升15%以上。
強化技術(shù)自主創(chuàng)新捍椎,研制出20種新設備熏尉、19項新技術(shù)
鐵塔、銀線搭建好了接竣,要讓綠色電能安全穩(wěn)定送達昨浆,還離不開許多創(chuàng)新技術(shù)和設備。在江蘇蘇州市巢季,占地面積相當于47個足球場的虞城換流站魔呈,是白鶴灘—江蘇工程的終點站。在這里沾谓,直流電再次“變身”為交流電分發(fā)到周邊區(qū)域委造。虞城換流站也是世界首座采用“常規(guī)直流+柔性直流”混合級聯(lián)接線的換流站。
“這座換流站集成了常規(guī)直流輸電大容量均驶、遠距離昏兆、低損耗,以及柔性直流輸電控制靈活妇穴、系統(tǒng)支撐能力強等優(yōu)勢爬虱。”種芝藝解釋說,如果把常規(guī)直流比作火車腾它,只能在平整軌道上行駛跑筝,柔性直流就像越野車,泥巴路瞒滴、石子路等較差的路況也能應對曲梗,對電網(wǎng)強弱沒有高要求。“不僅如此妓忍,柔性直流還能反過來支撐電壓和頻率虏两、支持電網(wǎng)黑啟動等,為了攻克這項混合級聯(lián)特高壓直流輸電技術(shù),近百家企業(yè)和科研單位花費了3年多時間充贿。”
虞城換流站還面臨著另一道考驗:作為直流電和交流電的轉(zhuǎn)換端锥桐,當交流系統(tǒng)嚴重故障時,直流側(cè)會為了保護設備立即跳閘停運筷品,但此時交流系統(tǒng)還在灌入能量挟伯。如何將這部分能量快速消耗掉捌冲,以便使故障切除后系統(tǒng)快速恢復正常呢?
建設者們研制出相當于“安全氣囊”的可控自恢復消能裝置絮眨。當交流系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,這一裝置可以作出毫秒級響應麸颜,吸收多余能量低白,防止換流閥等關(guān)鍵設備因電壓過高而損壞;也能免去故障恢復后直流系統(tǒng)重新啟動的時間,從而大幅提升華東電網(wǎng)受電能力朴魁。
“可控自恢復消能裝置的內(nèi)部還集成了大容量避雷器酣夫、超高速觸發(fā)開關(guān)、快速機械開關(guān)等設備牙娇。以高約14米的避雷器塔為例若又,每層由136只避雷器組成,5層共680只粱快,兩套消能裝置就安裝了1360只秩彤。”國網(wǎng)江蘇電科院輸變電技術(shù)中心主任楊景剛介紹。
設備上崗前需要“體檢”事哭,但采用傳統(tǒng)方法對避雷器進行高壓試驗漫雷,每天只能完成約13只。依此計算鳍咱,至少需要連續(xù)試驗3個月降盹,難以跟上工程建設進度。為此谤辜,科研人員研究了整體加壓試驗方法蓄坏,可以同時對每層136只避雷器進行試驗,讓檢測時間大大縮短丑念。
在白鶴灘—江蘇工程涡戳,類似的創(chuàng)新設備和方法還有很多:給換流變壓器“瘦身”,自主研發(fā)世界首臺單柱線圈結(jié)構(gòu)換流變壓器渠欺,雙柱變單柱妹蔽,可以降低負載損耗約25%、溫升降低約10攝氏度酥丛,延長設備使用壽命;為工程研發(fā)“超級大腦”绎疟,升級控制保護系統(tǒng),使得最快控制周期由75微秒縮短至10微秒,并將運行方式由過去的40多種增加至252種曼砾,增加系統(tǒng)的靈活性……“白鶴灘—江蘇工程創(chuàng)新研制了20種新設備埂帜、19項新技術(shù),在強化電網(wǎng)工程技術(shù)自主創(chuàng)新方面具有較強的示范意義跑著。”種芝藝很自豪跑科。
穩(wěn)增長、惠民生门幌、優(yōu)環(huán)境贝渣,國家電網(wǎng)今年還將盡早開工8項特高壓工程
“之前都在家附近找零工干,還是頭一回參加這么大的工程熏盲。”來自湖北宜昌的吊車司機習永福參與了白鶴灘—江蘇工程湖北段的施工确告,在項目部每月收入可觀,很是開心券雕。工程投運后遇患,他又跟著施工隊轉(zhuǎn)場到了白鶴灘—浙江特高壓工程。
對于四川馬邊彝族自治縣柱上村村民立克達石來說雕擂,特高壓工程為運輸材料而修建的道路啡邑,打通了竹筍、天麻等山貨的外運通道井赌。“以前下山可不容易谤逼,采到山貨后攢起來,四五天才下趟山族展,時間一長森缠,賣不上好價錢。如今有了盤山路仪缸,當天就能用摩托運下山贵涵,新鮮得很,有時一天能賺600多元恰画。”立克達石高興地說宾茂。
據(jù)介紹,白鶴灘—江蘇工程總投資307億元拴还,可增加就業(yè)崗位超過2萬個跨晴,增加輸變電裝備制造業(yè)產(chǎn)值約180億元,帶動電源等相關(guān)產(chǎn)業(yè)投資約1000億元症影,有效助力穩(wěn)增長曹是、惠民生。此外垦亲,工程還能為綠色低碳發(fā)展作出貢獻房睁。“華東地區(qū)燃煤電廠分布較為密集脑播。白鶴灘—江蘇工程投產(chǎn)后,每年輸送的清潔電能可推動華東地區(qū)減少發(fā)電用煤1400萬噸侈吨,可減排二氧化碳2542萬噸冗级、二氧化硫25萬噸、氮氧化物22萬噸均膛。”種芝藝介紹咸耍。
目前,國家電網(wǎng)已累計建成29項特高壓工程服英,在運在建特高壓工程線路長度達到4.5萬公里努儒,相當于繞地球赤道一圈多;跨區(qū)跨省輸電能力達到2.4億千瓦,超過10個三峽電站的裝機容量陈莽。根據(jù)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》渤昌,“十四五”期間,我國將完善華北走搁、華東、華中區(qū)域內(nèi)特高壓交流網(wǎng)架結(jié)構(gòu)迈窟,為特高壓直流送入電力提供支撐私植,建設川渝特高壓主網(wǎng)架,完善南方電網(wǎng)主網(wǎng)架车酣。到2025年曲稼,西電東送能力達到3.6億千瓦以上。
“國家電網(wǎng)將全力加大電網(wǎng)投入湖员,今年電網(wǎng)投資5000億元以上贫悄,將達到歷史最高水平。我們還將盡早開工川渝主網(wǎng)架娘摔、張北—勝利窄坦、武漢—南昌、黃石特高壓交流凳寺,金上—湖北鸭津、隴東—山東、寧夏—湖南旁核、哈密—重慶特高壓直流等8項特高壓工程沫跨,開工一批500千伏及以下重點電網(wǎng)項目。”國家電網(wǎng)有關(guān)負責人介紹极求。(記者 丁怡婷)