地方电力 2018-10-23 14:20
中国电工网讯:
    每个行业、每个领域都在为梦想而奋斗努力,对于北京电力经济技术研究院有限公司(简称“北京电力经研院”)工程设计总负责人张学礼和他的同事们来说,他们亲历了±1100千伏昌吉—古泉特高压直流输电工程包6段工程这条全世界电压等级最高的特高压输电线路建成全过程。
 
    用尽全部智慧将方案做好
 
    2018年10月中上旬,±1100千伏昌吉—古泉特高压直流输电工程全线通电,该工程第一阶段±550千伏双极低端直流系统端对端带电调试正在有序进行,预计2018年底线路电压等级升至±1100千伏运行,届时该线路将正式投运,输送容量将达到1200万千瓦。不容置疑,中国目前在特高压交直流输电技术研发和建设方面均处于世界引领地位。±1100千伏昌吉—古泉特高压直流输电工程也创造了直流电压等级最高、输电容量最大、输送距离最远、技术水平最高等多项世界新纪录,是世界输电史上的重要里程碑。
    参与±1100千伏昌吉—古泉特高压直流输电工程是北京电力经研院继成功参与湖南—酒泉±800千伏特高压直流线路工程后,在特高压直流建设领域的又一重大突破。张学礼说:“这是一个全新电压等级的特高压直流输电工程,导地线选型、绝缘配合、杆塔规划在内的各个环节都需要重新论证计算,没有成熟的规范规程可供参考、各项技术指标也不完善,又不允许出现一丁点的设计瑕疵,这对设计能力是一个极大的考验。”
 
    由于是首次设计这样的工程,北京电力经研院各个专业工作人员都会用尽智慧做到最好,一次次的论证、优化、改进,但同时各个专业之间难免会出现分歧和争论。张学礼作为工程设计总负责人,他要站在全局角度看问题,统筹把整个设计方案做到最优。
 
    戈壁滩被称为线路的“天堂”,线路没有阻碍。但在接地极的选取上,经过勘测现场实际情况后发现戈壁滩下面的岩石导电性很差,这么大的塔用传统的金属材料接地要开挖几千米,施工量太大,根本不现实。经过对接地电阻的反复计算、论证,张学礼团队针对国网公司提出的石墨新型接地材料进行了详细的研究论证,并和石墨厂家进行了详细了解,对这种新型接地材料有了充分的认识。石墨不仅导电性更好、安全性更高,且同传统金属接地装置相比,施工量大大减轻,节省工程投资。他们和其他兄弟设计单位一起,第一时间把沟通结果和建议反馈到国网公司,最终完成了石墨接地设计。
 
    设计人褚振宇告诉笔者说:“一个小小的改进,对后续的施工、质量、工期,都会有很大的改善,越是大的工程越要反复优化、越要精益求精。”
 
    与时间赛跑争分夺秒
 
    此次特高压建设,设计人员要克服时间紧、任务重、设计环境复杂等一系列潜在困难,张学礼带领项目组不分昼夜、加班加点,为了工程的顺利进行跟时间赛跑。
 
    投标伊始,设计中心线路室、造价室和勘测室为主的特高压项目组全体成员集中讨论,针对具备投标资格的标段,项目组根据每个标包的地形、气象、污区等特点分别制定相应的设计方案,对标包需要重点关注和解决的问题进行详细论述和专题研究。最后项目组连续一周通宵达旦,完成全部技术文件的编制工作,3个标包,路径长度共计161.4千米,专题报告30本共75万字,技术方案说明书、勘测技术方案6本共71.5万字,图纸30张,概算书3本。为了优化工程线路,张学礼带领团队首次采用了三维切断面技术,大大节省了工作时间。设计人张欢兴奋地讲到:“这个工程我们用了海拉瓦选线技术,通过飞机航拍,把三维影像取回来,投到电脑上,把线条走向放上面,把塔放上去,对照GPS坐标,三维坐标就出来了,大大节省了时间。”
 
    但即便有高科技技术助阵,设计工作依然艰难,张学礼介绍:“这次特高压工程的难点是耐张塔(承力塔)的设计,是基于37米风、10毫米冰气象区(大风加低温地区)的气象条件设计的。当风速达到37米/秒时,铁塔的荷载会发生很大变化,一旦出现设计疏漏,后果不堪设想。”
    在塔的优化阶段,为保证荷载传力路线更清楚,受力更合理,经过一遍一遍的加材减材计算及优化,最后实现了塔身横担的空“X”设计(减少一个塔材杆件),在不降低受力能力的情况下,降低了塔重。不仅如此,他们还打破常规,采用接地极线路与输电线路的同塔并架方式,代替常规的接地极线路设计,大大节省了走廊占地,节约了工程投资。
 
    深入戈壁确定电塔坐标
 
    “众人寻塔千百度,塔在戈壁滩深处。”此次北京电力经研院负责设计的包6标段位于新甘省界,线路途径甘肃省敦煌市和瓜州县,沿途地形均为戈壁滩及残丘地带,线路全长约52.5千米,穿越甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护实验区。
 
    在杆塔规划工作基本完成后,线路设计工作进入终堪定位阶段。张学礼说:“线路设计就是这样,每一条路都需要我们亲自走一遍,有时两基塔之间,要对不同的设计方案都进行现场勘查后才能确定最终的路径方案,然后才能开展后续的初步设计和施工图设计等工作。这是一次多专业配合,多人员协调的野外作业,先定塔位,再测量平断面、最后进行塔位勘测。”由于戈壁滩盐渍土地区地质连续性差,铁塔根开大,必须进行逐塔钻探、逐腿勘探,才能保证结构专业的基础设计与实际地质情况相匹配。
 
    张学礼再次来到戈壁荒滩全面配合业主单位开展线路的调试工作。线路电压目前正处在调试阶段,电压等级只有设计的一半,截至2018年底,线路电压将升至±1100千伏,那时这条线路就将正式投运。每年向华东地区输送660千瓦时的电量,这几乎是北京市一年的用电总量。张学礼的话语里充满了期待和自豪。10月16日,北京电力经研院档案室的工作人员正式前往湖北宜昌,将协助建设单位开展相关资料的归档工作,在随后的两周时间里,他们将以扎实严谨的工作态度、一丝不苟的工作精神,站好特高压工程设计的“最后一班岗”,为这条全世界电压等级最高工程画上完美的句号。
 
    特高压实现了一代人的梦想,展现了一代人的智慧,验证了一代人的实力,如今中国站在世界特高压建设、设计的云端,在这其中,北京电力经研院工程总负责人张学礼就是中国特高压军团中的一个代表,一个体现“敢冲敢上,吃苦担当”的优秀设计者,一个秉承“干到最好,做到最优”的电力工匠。
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