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阿里与藏中电网联网工程正式投运 点亮高原的科技之光

本报记者 韩煦 杨哈 通讯员 张笑谭 2020-12-07 00:00:00
电力18讯:

  12月初,西藏已是严冬。12月4日,阿里与藏中电网联网工程正式投运

  工程指挥部工程技术部主任、前不久刚结束两年多的援藏回到浙江的袁小超感慨:“从可研、设计、施工到验收,工程贯穿始终的就是科技创新。”

  在“世界第三极”,太阳很近,白天光照耀眼。而因为电力建设科技不断创新,西藏的夜晚也得以越来越美。

  全力创新,迎接高原施工挑战

  10月28日20时15分,500千伏查务变电站热闹得如同过年。这一刻,阿里联网工程首台主变压器顺利启动,带电成功。

  从青藏联网工程、川藏联网工程、藏中联网工程再到阿里电网联网工程,如何克服高原环境的特殊性,是工程建设者们不断挑战的难题。

  在海拔最高的220千伏萨嘎变电站,24片双联绝缘子串在阳光的照射下熠熠生辉。而在平原地区,平均约14片绝缘子就能满足220千伏变电站的绝缘需求。高原环境让很多通用电气参数发生了变化。除了空气密度,强风沙天气、强对流天气、鸟类活动等都直接影响电网的运行安全。

  在IEC 60071-2和IEC 60060-1标准中,海拔校正的适用范围在3000米以下,平均海拔4500米的阿里地区显然不能照搬。此前漫长艰苦的基础性工作发挥了作用——2006年,国家电网公司开始特高压建设,也踏上了根据海拔调整空气间隙参数的征程,在青海西宁、羊八井、唐古拉等不同海拔地区开展了大量长间隙放电电压海拔校正试验,积累了丰富数据,提出便于工程应用的修正方法。

  工程指挥部不断挖掘基于运行经验的数据库,针对西藏、青海、四川等省份高海拔地区的输电线路故障特点和技改经验进行调研,首次提出适合工程实际的空气间隙及外绝缘配置建议,还在高海拔地区输电风偏、电气闪络等方面进行基础资料收集和研究。

  另一道难题是在施工中保护生态环境。工程有120基输电铁塔经过沼泽地,绵延500余千米。高原上的沼泽地,冬季冰冻、地面坚硬,夏季泥泞、积水成湖,再加上多变的天气,给工程建设带来了不小的挑战。为了保护生态环境,减少土石方量和混凝土量,减少水土流失,工程建设人员创新开展了高海拔沼泽地螺旋锚基础关键技术攻关并成功应用。

  “传统的输电线路采用板式基础,基坑开挖困难且需要采取降水措施,还会产生大量余土,对草原破坏比较严重,而螺旋锚能有效避免。”参与设计的湖南电力设计院工程师宋诚介绍,螺旋锚像是一个巨型的螺丝钉,能在较小的基坑里快速钻进,土方量只有板式基础的5%,综合造价也只是它的六七成。更为重要的是,这还形成了覆盖地质评价、基础选型、设计和施工应用全过程的成套技术。

  在阿里联网工程中,地质灾害风险管控关键技术研究基于川藏电力联网工程中地质灾害风险评估及防控关键技术课题。工程全过程生态影响分析与生态保护措施及核查技术研究,则基于川藏电力联网工程高原生态脆弱区输电通道环境生态保护关键技术研究。

  面向未来,创新建设运维理念

  多站融合是变电站发展的趋势。阿里联网工程在萨嘎、仲巴、霍尔、巴尔四座新建220千伏变电站尝试“三站合一”,建设铅炭电化学储能系统作为应急电源,解决柴油发电机在高原低温缺氧环境难以启动的难题。“阿里地区太阳能资源丰富,我们还将在变电站周边空地建设光伏发电站,提高新能源利用率。”工程指挥部工程技术部专责刘涛介绍,工程还将根据业主需求建设数据中心、新能源汽车充电站等配套设施。

  “共享”理念深刻影响着阿里联网工程。工程通过“共享铁塔”为运营商布局通信基站等提供安全空位,还能通过“共享光缆”提供光缆芯资源。

  工程运维方面也有未雨绸缪的创新思路。工程沿线地广人稀,涉及的变电站间隔距离远、线路跨度大,平均间隔大约为200千米。“运检较建设而言是长期且常态的工作。发挥科技创新作用减少人工劳动、提升运检质效,显得非常必要。”西藏电力检修公司日喀则运维分部主任格列曲培介绍,目前这一创新工作早已完备。

  在线路运维方面,阿里联网工程运用气象监测、图像监测等装置,后期运维时能有效在设备(资产)运维精益管理系统后台实时查看现场数据。线路投运前,国网通用航空有限公司使用直升机对林查双回、查隆双回220千伏线路基础信息进行激光扫描。未来,线路运维人员可通过软件查找任一塔位的基本数据及设备的交叉跨越、设备的对地、对边坡距离。无人机巡检、实物ID设备管理等方法的应用,也能提高巡检效率。

  为克服各变电站距离远、海拔高难题,西藏电力检修公司推进集控中心建设,提升变电站运维、应急处置水平,运用变压器油色谱在线监测、六氟化硫实时监测、避雷器在线监测等手段提升设备运维效率,实现远程自动抄录和分析。格列曲培介绍,他们还将在变电站运维中应用机器人。

  以人为本,科技贯穿建设全程

  10月9日,在聂拉木县,阿里联网工程四川送变电线路包7标段的项目经理田维立介绍:“多亏了机械化施工,我们省了力气,工作效率也提高了。”包7标段正是整个工程机械化施工程度最高的标段之一,机械化率高达60%。”

  阿里联网工程的塔位平均海拔4572米,最高5357米,年有效施工期仅有6个月。施工条件对人的心理、生理都是极大的考验。

  包2标段项目经理刘江说:“我们在内地需要15个人干2天的工作量,在这里20个人干3天还很吃力。”

  阿里地区为独特且封闭的高原地貌,地广人稀,局部高差小,具备机械化施工代替人力的可能性。大家多次讨论后确定了高海拔机械化施工方案,全线55%范围都使用运输货车、旋挖钻机等机械设备施工。数据显示,阿里联网工程机械化施工效率较人工高出40%,是全国机械化施工率最高的超高压工程。

  在藏中电力联网工程建设中,施工人员曾表示富氧系统可明显缓解高原反应。该工程首次采用变电站富氧系统,但当时尚无标准。左贡、芒康、许木三座变电站海拔分别为4128米、4300米和3900米,但氧调取值一致。芒康站站长吴赵林介绍,系统改善了睡眠质量、提高了工作效率,但维护周期长、供氧效率低。

  阿里联网工程则开展了富氧综合环境的设计研究,对“标准”一探究竟。通过广泛调研和数据验证,工程实现了对不同海拔高度弥散供氧房间氧气浓度的精准控制。目前,该系统已覆盖工程沿线6个变电站的主控通信楼和警卫室。

  科技应用还体现在阿里联网工程建设的很多环节:医疗保障APP可实现一键呼救,结合工程沿线医疗站点,可保证医务人员以最快的速度达到现场;完整的医疗保障体系能定期为当地农牧民群众提供体检服务。

  “工程规划设计阶段就确定了15项科研创新项目,并在建设管理中尝试运用多个前沿建设理念和技术手段。”国网西藏电力有限公司副总经理、阿里联网工程建设常务副总指挥长易建山介绍,工程建设者从一开始便拥有“把论文写在离太阳最近地方”的决心,始终用创新理念武装头脑,用科技手段指导工作,用科技之光点亮高原。



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