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“空中走廊” 经济发展不竭动力

发布日期: 2019-08-08 信息来源: 安徽日报

 

  从新疆天山脚下,到皖南山岭之间,有一条几乎横贯中国东西的电力大通道——准东至皖南±1100千伏特高压直流输电工程。作为国家“疆电外送”的第二条特高压输电工程,该项目将新疆的火电、风电、太阳能发电等富余的电力资源打捆外送,源源不断地保障华东地区电力可靠供应,架起了一条西电东送“空中走廊”。

  电压等级最高、输送容量最大,“超级工程”有效补充安徽电力缺口 

  准东至皖南±1100千伏特高压直流输电工程,西起于新疆昌吉换流站,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽六省区,最终进入宣城古泉换流站。线路全长3324千米,其中安徽段全长304.167千米,途经六安、合肥、芜湖、铜陵。项目已于2018年底全线通电。

  特高压直流输电具有超远距离、超大容量外送等优势,可以大大提升我国电网的输送能力。据国家电网公司提供的数据显示,一回路特高压直流线路可以送800-1200万千瓦电量,相当于现有500千伏直流线路的3到4倍,而且送电距离也是后者的2到3倍,因此效率大大提高。

  “该项目是落地安徽的第一条特高压直流输电线路,创下四个世界之最,电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进。”省电力公司建设部特高压管理专责王鹏介绍,准东至皖南特高压工程是目前世界上电压等级最高的输电项目,1100千伏电压相当于73万节1号电池串联产生的电量;输送功率达1200万千瓦,相当于整个安徽省夏季最高用电量的三分之一;输送距离三千多公里,但电流输入时间只需要11毫秒,比“弹指一挥”还要快。此外,电网建设中采用的设备和工艺,均代表了当今最先进的水平。

  这几年随着安徽经济的发展,用电负荷不断增大,电力缺口也在扩大。“今年计划从省外购电500万千瓦,实际外购800多万千瓦。昌吉到古泉特高压工程输送功率达1200万千瓦,相当于12个一百万千瓦的电厂发出的电,随着项目的投用,预计每年可为安徽增加电量300万千瓦,大大提升我省供电能力,有效补充电力缺口。”省电力公司调控中心计划处处长陈存林介绍。

  安徽段塔高、塔重和跨距均为全线之最,“长江大跨越”展示电网硬实力 

  特高压工程在安徽境内共304.167千米,平行带电线路长,施工风险大。同时沿线行政区域多、参建单位多、地形复杂,加上交叉跨越、重要敏感点多,工程技术复杂,对建设施工提出了很高的要求。

  王鹏介绍,安徽段境内线路60%路径与已运行特高压线路平行,平行间距在60米以内,最近距离28米,若采用常规方案立塔施工,该工程四级风险将达300余处。

  其中,“长江大跨越”是全线的“咽喉”和重要节点,两岸跨越总长2900米,其中跨越长江1790米,主跨越塔高225.2米,相当于70层楼高,单基塔重1259吨,塔高、塔重和跨越距离均为全线之最。

  “不管是施工质量还是施工技术,我们都遇到了前所未有的挑战。”安徽送变电工程有限公司特高压项目经理王开库介绍,特高压“长江大跨越”工程要克服工艺要求高、跨越施工感应电强、大截面导线放线张力大、长江黄金水道封航时间受限、江面高空气流多变、登塔作业艰苦等诸多困难。

  “以往特高压大跨越工程中,架线施工最大的导线截面为720平方毫米,而此次工程采用了截面为900平方毫米。这样做是出于输送容量的考虑,导线截面小了,无法满足既定要求。”长江大跨越项目总工程师徐鹏飞解释说。然而,导线增粗必然导致自重增大,加上跨越档距、垂直档距增大,进而导致放线、紧线张力增大,给施工增加了难度。

  “针对这种大截面导线跨越长江,我们没有成熟的施工方法可以借鉴,只能自己琢磨。”徐鹏飞说,在工程建设之初,技术人员依托项目,研究±1100千伏特高压大跨越工程六分裂900平方毫米超大截面导线展放施工工艺,创造性地开展长江大跨越“2牵3”架线试验,模拟架线工况,有效解决了放线施工走板及循环绳选用等关键技术难题。

  据介绍,“2牵3”施工工法,就是运用两台设备同时牵引3根导线。与以往“一台设备牵引一根导线”相比,工作效率提高了1.5倍。“长江大跨越”工程仅用了8天就完成了架线工作,比预期提前了2天。“出于安全考虑,在长江上展放导线需要封航。采用‘2牵3’施工工法展放导线,可以减少两次长江封航,从而减轻工程建设对长江通航的影响。”王开库说。

  5G全覆盖、机器人助阵,“世界级”变流站打造电力物联网 

  古泉变流站是这条3000多公里的电力大动脉的终点,也是目前世界上电压等级最高的变流站。日前,记者走进这座“世界级”变流站,只见站内铁塔林立,24台巨型换流变压器一字排开,头顶飞过的线网不时发出嗞嗞的电流声,异常震撼。

  “这是特高压才有的电晕放电现象,是强电场作用下导线周围空气的正常电离现象。”古泉变电站副站长告诉记者,旁边的换流变压器主要负责电压变换,1100千伏的特高压直流电进站后,先经过换流阀转换成交流电,再通过这些换流变调低电压,最终分别转换成1000千伏和500千伏的交流电输送到周边变电站。

  国网安徽省电力检修公司副总经理李冀介绍,古泉变电站最大输电能力可达1200万千瓦,相当于20台60万千瓦的发电机组的发电量,当前调试期间输送电力已经达到300万千瓦,为安徽迎战酷暑高温发挥了巨大支撑作用,预计10月份调试全面完成运营稳定后,年内可达800万千瓦。

  古泉变电站是目前全省规模最大的变电站,相当于普通500万千瓦变电站的三四倍,站内高压、低压、弱电设备多达几千台设备,技术要求高,管理难度大,给运营维护提出了很大的挑战。“古泉变电站设备多,设备比500千伏变电站多了几倍,这么多设备产生大量数据,工作量大,技术要求高,依靠人工作业压力很大。”古泉变电站副站长说。

  为提高电力信息化水平和运维效率,古泉变电站积极推进电力物联网建设,建立起全省首个电力5G基站,实现站内5G信号全覆盖,从而实现实验设备大数据集中管理和设备可视可控。未来打算引进更多机器人,代替工人完成巡检工作。

  记者在特高压芜湖变电站看到,一个萌态可掬长着两个“大眼睛”的机器人正在巡检,工作人员告诉记者,机器人的两个眼睛是两个摄像头,一个可见光摄像头主要读取表记,一个是红外摄像头,主要检测设备发热情况。未来这样的机器人,将成为古泉变电站的标配。

  “变电站有39个足球场那么大,人工巡检一圈要3个多小时。而通过智能巡检机器人,只需设定好轨迹,机器人就能自动巡检。”古泉变电站副站长介绍,目前站内已经安装了68台挂轨式检测机器人,下一步打算引进3台移动式机器人,做到机器人无死角巡视,切实提高巡检效率。“以前巡检完全靠人工抄表,四五百个表,一个表一个表抄录数值,重要节点还要测温度,很辛苦。未来这些工作,可以全部交给机器人完成。”(本报记者 范克龙)

  ·记者手记· 

  发展特高压,优化电力资源配置

  近年来,随着我国电力建设的快速发展,发电装机容量高速增长,电网建设能力和技术装备水平大幅提升,达到国际领先水平。电力事业的快速发展,为经济社会平稳较快发展提供了强大动力,对于改善人民生活起到了重要保障作用。然而,能源结构的不平衡以及供需错位矛盾突出,仍然制约我国经济发展。数据显示,我国76%的煤炭资源分布在北部和西北部,80%的水能资源分布在西南部,绝大部分陆地风能、太阳能资源分布在西北部。然而70%以上的能源需求却集中在东中部。

  特高压作为世界上最先进的输电技术,输电能力是传统超高压输电线路的2.5-5倍,具有远距离、大容量、低损耗、节约土地等明显优势。加快特高压电网发展,将会有效提高输送容量和输送距离,减少输电损耗,降低输电成本,促进水电等清洁能源在全国范围优化配置,构建全国统一的电力市场,构建清洁低碳、安全高效的能源体系,为我国经济社会发展提供了有力支撑。

 

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