4月15日,備受世界矚目的我國特高壓電網±1100千伏西電東送準東—皖南特高壓工程再傳捷報,隨著最后一項導線順利跨越天塹長江,標志著目前世界電壓等級最高的特高壓大跨越塔——昌古特高壓長江大跨越工程全線貫通。±1100千伏新疆準東-安徽皖南特高壓直流工程是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術水平最先進的特高壓輸電工程,是國家電網公司貫徹中央新疆工作座談會精神、落實“一帶一路”建設的重要舉措。安徽省委省政府高度重視,將工程建設納入到全省基礎設施重大項目,并寫入到2018年政府工作報告。
目前,安徽段工程進展順利,本體線路本月底將實現全線貫通。長江大跨越是全線的咽喉、節點工程,導線展放如期完成,對于整條線路按時建成投運具有里程碑意義。
這是±1100千伏輸電線路首次跨越長江,主要呈現出以下幾個特點。
一是代表性強。主跨越塔高225.2米,單基塔重1259噸,跨越總長2900米(跨越長江1790米),塔高、塔重和跨越距離均為全線之最。
二是施工難度大。要克服工藝要求高、跨越施工感應電強(臨近1000千伏特高壓淮上線和500千伏宜華線)、大截面導線放線張力大(10噸)、長江黃金水道封航時間受限、江面高空氣流多變、登塔作業艱苦(登塔1個多小時,需連續作業)等諸多困難,最能凸顯電網員工的膽識和技藝。
三是科技創新多。在跨越工程中首次采用900mm2大截面導線;創新應用可視化管理系統和巡線機器人,全程監控工程進展動態;改進放線工藝(“2牽3”方案),縮短封航時間2天。
四是場景壯美。施工位于皖南平原,在200多米高空俯覽,江面波瀾壯闊,兩岸春意盎然,跨越放線與合福高鐵長江橋、淮上、宜華輸電大動脈交相輝映,磅礴如畫。
長江大跨越工程自2017年1月立塔,2018年2月完成桿塔組裝施工。近期重要節點計劃:4月8日,長江封航(臨時)展放光纜;4月10日至15日,展放導線;4月16日至20日,完成全部施工。其中,4月15日為導線集中展放和附件安裝,場面最為壯觀。
±1100千伏新疆準東-安徽皖南(昌吉-古泉)特高壓直流工程起點為新疆準東五彩灣換流站,落點為安徽皖南換流站,途經新疆、甘肅、寧夏、陜西、河南、安徽6省(區),新建準東、皖南2座換流站,線路全長約3324公里,工程投資407億元,安徽境內線路長304.167km,其中一般線路301.267km,長江大跨越2.9km。其中安徽公司投資本省境內工程及寧夏、甘肅慶陽段、陜西、河南線路工程。
工程由安徽公司建管范圍包括±1100千伏古泉換流站四通一平工程和大件運輸措施保障、±1100 千伏直流輸電線路304km、直流接地極和接地極線路,以及配套1000千伏交流工程。
該長江大跨越工程作為全線路的咽喉、節點,共有2基225.2米高的跨越塔、2基66米高的錨塔組成。南岸跨越塔位于蕪湖市繁昌縣荻港鎮慶大圩,北岸位于蕪湖市無為縣高溝鎮群英村。
長江大跨越工程線路基本為南北走向,北岸跨越點位于無為縣高溝鎮群英村,南岸跨越點位于繁昌縣荻港鎮慶大圩。兩岸堤距約1575m,兩岸跨越塔均位于大堤外側,基礎外緣距堤腳不小于50m。跨越方式為“耐-直-直-耐”,采用“直-直”方式跨越長江河道。耐張段全長2900m,跨越檔距1790m,檔距分布為“570m-1790m-540m”。線路按單回路雙極運行設計。導線采用6×JLHA1/G4A-900/240特強鋼芯鋁合金絞線,地線采用2根OPGW-300光纜,導線懸垂串采用2個4聯550kN金具串,導線耐張串采用8聯550kN金具串。
工程是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術水平最先進的特高壓輸電工程,昌吉至古泉工程從現在的電壓等級±800上升至±1100千伏,輸送容量從640萬千瓦上升至1200萬千瓦,經濟輸電距離提升至3000至5000公里,該工程是國家電網在特高壓輸電領域持續創新的重要里程碑,刷新了世界電網技術的新高度,開啟了特高壓輸電技術發展的新紀元,對于全球能源互聯網的發展具有重大的示范作用。建設昌吉至古泉工程是貫徹中央新疆工作座談會精神、落實“一帶一路”建設的重要舉措,具有顯著的經濟、社會、環境效益。該工程作為國家實現西部煤電基地電能直供中東部地區負荷中心重要電力通道,推動新疆煤電基地建設,促進地區經濟發展,同時保障華東地區能源安全,緩解華東地區能源供需矛盾、滿足地方經濟的發展需要具有重要意義。
特高壓大跨越工程具有基礎混凝土方量大、跨越塔塔體高度高、單件塔材超長超重、導地線放線張力大等特點,施工安全、質量、進度、技術、工藝等管理也面臨著前所未有的風險和挑戰。
長江大跨越工程施工體量及技術難度均遠超于特高壓一般線路工程,存在以下特殊的施工難題:
——基礎質量控制難:本工程基礎采用灌注樁加承臺的型式,基礎間設置連梁,每基跨越塔含48根主樁,另有8根連梁支承樁和4根井架樁,主樁樁長達52米,單基灌注樁方量達2140方;承臺為8米×11米×2米,立柱截面2.6米,基礎根開45m,單基承臺方量達950方。特高壓大跨越密集群樁施工、大體積混凝土施工均為基礎施工質量控制的難點。
——組塔施工風險高:本工程跨越塔采用展翅型鋼管塔,呼高223米,全高225.2米,根開45米,單基塔重1259噸;最大單管直徑1100mm,壁厚28mm,重10.36t,長11.96m;導線橫擔和地線頂架連在一起,整個長度為29.2m,單側重量為41.11t。現場多吊點配合吊裝協同就位要求精準,單件塔材超長超重吊裝施工風險高。
——架線技術要求嚴:本工程導線采用六分裂特強鋼芯鋁合金絞線(6×JLHA1/G4A-900/240),耐張段全長2900m,跨越檔距1790m。放線張力達10噸,緊線張力為13.5噸。同時,大跨越弧垂不允許正誤差,架線施工時弧垂控制只能單檔控制、分相實施增加了大跨越弧垂控制難度,增加了一次成優的難度。
——大跨越架線工藝:《±1100kV特高壓大跨越工程900mm2大截面導線架線施工工藝研究與應用》獲省公司立項。架線前,與高校、企業專家合作攻關,開展了長江大跨越“2牽3”架線試驗,通過試驗模擬長江大跨越架線工況,進行走板通過試驗及循環繩串繩試驗,有效解決了放線施工走板及循環繩選用等關鍵技術難題。
——長江大跨越施工現場應用施工安全可視化管理系統,現場管理人員通過手持終端設備進行現場視頻監測,實現對大跨越工程施工全過程、全周期、全景式安全監控;共投入球形機監控設備2臺及分公司手持監控設備2臺,共4臺監控設備,全天候對現場施工進行監控,實現公司及項目部對施工現場的可視化管理。
——長江大跨越施工現場創新應用“線路巡線機器人”對走板位置、姿態、串繩等情況進行實時監控,為現場指揮提供依據,有效的保障了架線施工過程中的安全。
——管理創新:昌吉-古泉±1100kV長江大跨越工程實現“五精三超越”管理獲得省公司管理創新推廣二等獎。
——發明專利:一種應用于玻璃鋼模板的異形抱箍、一種應用于2×16t落地式雙平臂抱桿的轉換底座、基于VR技術的送變電施工安全教育培訓系統及其搭建方法、臨近帶電體作業報警系統。
——QC發布:“高立柱玻璃鋼模板異形抱箍的研制”獲得中電建協2017年度QC比賽三等獎;“長江大跨越雙平臂抱桿底座的研制” 獲得中電建協2018年度QC比賽一等獎。
——科技進步獎:“大跨越高立柱模板異型抱箍的研制與應用”獲得中電建協2017年度科技進步三等獎;“±1100千伏長江大跨越組塔關鍵技術”獲得中電建協2018年度科技進步二等獎;“±1100千伏直流特高壓VR安全培訓系統”獲得中電建協2018年度科技進步三等獎。
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原文標題:世界第一特高壓工程順利跨越長江天塹(附工程情況)
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