【在習近平新時代中國特色社會主義思想指引下——新時代新氣象新作為】

    創新,搶占世界電網技術制高點

    ——準東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程新疆段全線貫通系列報道之二

  • 作者:陳薔薇
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  • 3月29日上午,準東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程新疆段(以下簡稱±1100千伏特高壓新疆段)全線貫通。這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。技術水平最先進體現在哪里?工程采用了哪些新技術?在哪些方面有所突破?帶著這些問題,記者進行了深入采訪。

    從圖紙到現實 九年磨一劍

    “準東—皖南特高壓工程是搶占世界電網技術制高點的創新工程。”國網新疆電力有限公司建設部副主任李亞說。

    創新在哪里?從220千伏到500千伏,從750千伏到1000千伏,從±800千伏到±1100千伏,每一次電壓等級的提升不僅僅是數字的變化,更意味著電力工業技術的一次次跨越。

    電壓等級±800千伏上升至±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公里—5000公里,每千公里輸電損耗降至約1.5%,每一次跨越進一步提高了直流輸電效率,節約了寶貴的土地和走廊資源。

    時光追溯到2007年8月16日。這一天,位于北京中關村科技園區昌平園的國家電網公司特高壓直流試驗基地試驗線段成功升壓至±1100千伏——新的世界紀錄誕生了。±1100千伏電壓等級的實際運行經驗在國內外均無先例,此次試驗線段為新電壓等級的工程帶來了第一份寶貴的設計依據和技術支持。

    “建設±1100千伏特高壓在國內外沒有任何可遵循的標準和規范,工程的首創性決定了它要面臨許多前所未有的困難和挑戰。在這條創新之路上,充滿了汗水與艱辛,也承載著光榮與夢想。”±1100千伏特高壓新疆段業主項目部副經理徐玉波說。

    2009年,國家電網公司啟動±1100千伏及以上特高壓直流輸電技術關鍵技術研究,并開展準東能源基地外送輸電方案研究,制定了準東能源基地的輸電方向、特高壓直流輸電方案和送端電源組織方案。

    2011年,國家電網公司全面啟動±1100千伏特高壓直流工作。同年,±1100千伏特高壓直流輸電設備研制技術規范正式發布,為工程啟動奠定了設備基礎。

    2014年,準東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程可行性研究完成。2016年,準東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程開工。

    從2007年到2016年,九年磨一劍,電力行業從±1100千伏及以上特高壓直流輸電技術、關鍵技術研究、設備研制、成套設計等方面均取得了突破性進展,終于讓藍圖變為現實。

    研發創新 展示新疆力量

    “準東—皖南工程的技術創新有九成體現在換流站中。”徐玉波說。

    在±1100千伏特高壓新疆段全線貫通的施工現場,記者看到一座座鐵塔手拉手向遠方延伸,鐵塔起點正是一個被圍擋的建筑物,這個神秘的建筑物就是±1100千伏昌吉換流站。

    “昌吉換流站和古泉換流站是準東—皖南工程的心臟,兩個換流站各有特色,代表目前頂級的電力設備技術。”徐玉波說。

    3月中旬,±1100千伏昌吉換流站工程進入雙極低端換流閥安裝施工。換流閥是該工程的“心臟”設備,負責將新疆產出的交流電轉化為直流電,再通過特高壓線路輸送至東部用電區域。3月24日,該站首臺換流變壓器和首套換流閥順利完成設備主體安裝,標志著該項目全面進入核心設備安裝階段。

    這些即將安裝的設備中體現了多年來電力行業最先進的技術成果。其中,有一個新疆企業的名字閃耀其中,那就是特變電工股份有限公司。

    在特變電工±1100千伏特高壓變壓器研發制造基地內,世界首臺最高電壓等級±1100千伏特高壓換流變壓器正在加緊研制,這是世界級輸變電工程——準東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程的核心電力裝備,預計今年上半年順利下線。

    特變電工股份有限公司副總工程師黃新楠介紹,這是特變電工在成功突破±800千伏直流輸電技術的基礎上,攻克了特高壓的絕緣設計,解決了遠距離輸送上由于電壓升高而帶來的絕緣、直流偏磁等一系列世界級技術難題后孕育出的“孩子”,一旦成功下線,將成為國家“西電東送”戰略的核心設備。

    科研公關 刷新多個“第一次”

    在準東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程新疆段施工現場,聽到最多的就是創新和“第一次”。

    這源自工程的首創性,讓各施工單位無前例可循。

    在±1100千伏特高壓新疆段第1標段的施工現場,該標段項目總工安學奇驕傲地表示,他們標段在施工中研發了沙漠地區混凝土智能滴灌養護系統,成功解決了沙漠地區碰到的施工難題,現在正在申請專利。

    新1標地處沙漠腹地,干旱缺水,夏季氣溫均在40℃左右,水分揮發非常快。在施工中,工作人員發現基礎混凝土澆制完成后如果得不到及時有效的養護,就無法保證基礎工程的施工質量,以往人工澆水的方法在炎熱的夏季沙漠中難度相對較大,不容易達到養護效果。

    如何解決這一難題?項目組在新1標段項目副經理金毅的帶領下,通過采用改良的滴灌原理,進行現澆基礎的養護,解決了沙漠地區混凝土澆筑養護的難題。

    除了沙漠,在山地的施工標段也根據標段地形特征有了相應的創新。新3標段施工方項目執行經理周輝說,以往的施工都是進行現場攪拌。有一個施工點位于天山深處,不具備拉運原材料到現場的條件,只能在別處攪拌好混凝土直接拉運到現場,再用索道運輸上去。

    “這是我們一個重要的科研攻關項目。”周輝說,攪拌好的混凝土比較容易凝固,確保15公里以外攪拌好的混凝土在運輸中不凝固,且澆筑后在24小時內凝固,便是此項科研攻關的難題。

    施工方聯合部分科研院校進行科技攻關。該科研項目負責人梁超介紹,在混凝土攪拌中通過加入新材料外加劑,最終解決了這一難題。

    從設計、研發到施工,我國特高壓技術的發展和實踐,為特高壓輸電技術在世界范圍內更廣泛的應用積累了經驗,也為構建全球能源互聯網奠定了堅實基礎。□本報記者/陳薔薇

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