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特高压让煤从“空中行走”2200公里

2012年09月03日09:04
来源:中国新闻网
  哈密南-郑州±800千伏特高压直流项目(以下简称哈郑直流)126号基坑就位于这里,数百名工人在这边搭建着2210公里的输电“长龙”。国家电网直流建设部换流站副处长黄勇告诉记者,换流站中最核心的设备就是换流变压器和换流阀。

  哈郑特高压从新疆送电至中原,不但面临复杂地理环境,还须攻克电流电压转换、长途输送两大难关

  “夏季拼水,冬季拼煤”,这对许多能源缺乏的城市而言,是每年不得不面对的两道能源关卡。而对于能源充足的新疆来说,如果将能源输送出去实现“疆电外送”,也是不得不面对的技术高峰。

  随着我国能源战略西移,大型能源基地与能源消费中心的距离越来越远,能源输送的规模也将越来越大。而特高压将长距离输送电力的梦想变成现实,将“煤从空中走”变成了现实。

  哈密南湖戈壁腹地,夏天地面温度最高达到60℃以上,几乎寸草不生,只有荒滩、碎石、还有飞沙走石的大风。就在记者抵达采访的前两天,有个工程队的厨房帐篷被风吹跑了,锅也被吹跑了,到现在还没找回来。

  哈密南-郑州±800千伏特高压直流项目(以下简称哈郑直流)126号基坑就位于这里,数百名工人在这边搭建着2210公里的输电“长龙”。

  4人挖坑一天只能挖30厘米

  5月13日,哈郑直流正式开工。全程2210公里被分为24个标段同时开工。哈密段是第一标段,全程101.274公里,共分为200个基坑作业点,这一段是条件最为艰苦的地方,施工地点全在戈壁上。

  126号基坑附近最大的基地,工人过百。因为距离大本营哈密郊外太远,来回一趟就要4个小时,路上又颠簸,工人们宁愿在这里搭帐篷,住地窝子。

  刚开始这里路都没通,工程队来到的第一件事是先花了20天修路。哈密特高压的第一标段项目经理李波说,“如果按照方便施工来看,应该把坡修得平坦些更好,这样每天运来的混凝土会更多些,但施工有环保要求,我们要尽量少地改变原来的地形地貌。填路的土也都是从外面一点点拉进来的。”

  现在他们的主要工作是挖下一个5米深的坑,然后再扎上钢筋,用混凝土浇筑作为电网铁塔的基座。

  李波从20岁退伍后就来到了新疆送变电工程公司干电网工程,这是第一次在戈壁上建特高压。在戈壁,物资匮乏是常要面临的问题。混凝土进不来,就要自己建装置自己搅,搅拌用水也要从70公里外的骆驼圈子拉上来,拉一趟水40方,每天花费2000块钱。

  “特高压的施工要求高,为了适应戈壁的气候,基础圆形底座立柱的倒角也要求是圆形的,这样可以提高耐用性,以前从来没有过。”李波告诉记者,原来大家还有侥幸心理,以为到送变电工程公司直接拿个现成的模板就行了,没想到不但他们没有,而且在全国找了好几家钢铁厂,都没有现成的模板。峰回路转,终于有个厂家答应能做模板,但是一套模板报价高达20万。“太贵了,这逼得我们自己完全用手工的办法,反复琢磨制作出模具,把成本降到了5万。工期这么紧,光倒角就花了20天,这是最出乎我们意料的。”

  在戈壁施工,即使是最简单的挖坑也困难重重。在戈壁腹地,地面下有坚硬的岩石层,用普通的风镐设备挖掘基本没用,最后也只得租来一台少有的旋挖钻。这样一台机器摆在荒漠戈壁上,若只见照片活像是月球探测车。“我们曾经试过,但3、4个工人一天只挖出来二三十厘米。”项目部26岁年轻的总工程师杨云雷说。按照工程设计要求,基坑的深度在5米左右,挖好后还要人工再下去掏挖出一个更大面积的底座。

  按照工程进度要求,春节前立完铁塔,春节后将开始放线。

  90米高铁塔只能“拼”起来

  特高压的电压等级高,铁塔高度和导线重量都不同于以往,也给组塔和架设导线带来了难度。

  普通220千伏电压等级的铁塔高度最高30米,重量在7、8吨,但特高压铁塔最矮的也有54米,最高的铁塔达90米,重量在50吨左右。

  由于传输功率大,哈郑特高压首次使用6分裂1000平方毫米的大截面导线,使得导线重量增加,也给放线增加了难度。对于较矮的铁塔采取的办法是在地面组塔,然后用130吨的吊车吊起来。

  但是,对于90米的铁塔,就只能采取传统的抱杆法了。即在塔中心位置先立杆子,以此为中心将组件吊上去组装起来。“一次只能吊3吨左右的组件,在60米高处必须设有休息区让员工休息。”

  放线的难度也不小,一般一次性展放距离6公里,而导线的重量就8、9吨,要将如此重的导线牵引并搭上铁塔,对牵引设备要求很高。“现在这样的设备国内可能还没有,需要从国外引进,我们预计的方案是先牵4根导线,再牵两根导线。”李波非常谨慎地解释,并再三强调这可能还不是最终的方案。

  核心设备制造要求达世界极限

  哈郑特高压线路的核心是两座换流站,两头各一座,作用是改变电压和电流。一边负责将电厂发来的电送上特高压电线,一边将新疆送来的电接下来,送到华中电网。

  在哈密南湖戈壁,哈密南换流站目前还在土建阶段,这里距离罗布泊只有300公里。占地24万平方米的区域被分割成三块正在施工,分别是750千伏、500千伏线路接入工程以及换流站的核心设备区域。它要实现的功能是将从哈密送出的风电、火电等从500千伏、750千伏的交流电转换成正负800千伏的直流电送出。

  国家电网直流建设部换流站副处长黄勇告诉记者,换流站中最核心的设备就是换流变压器和换流阀。由于输送功率太大,对设备制造的要求已经快达到世界电工设备制造的极限,现有设备无法承载。“如果简单地增加设备元件和数量或许可以解决问题,但如果造成一座楼那么大也不现实,运输条件也不满足,因此只能不断地优化方案,例如提高换流阀通过电流的能力,增强单个设备元件的承受能力等。”

  在前期设计中,电网公司还要考察设备厂商的制造能力。目前哈郑直流所用的变压器等设备在全球范围内也是首次研发,国内多家电器设备厂商,特变电工、西变、许继集团等正在参与研制。

  此外,800万千瓦功率的电力在2000多公里的导线中如果安全运行,这也是最难的事情。黄勇给记者做了一个比喻,“这就像是一股非常大的水流,通过高速通道长途奔袭而来,我们不仅要解决它平稳流动,还要保证水冲过来后不对其他道路带来大的冲击。”

  黄勇说,在做哈郑直流方案之前首先要考虑的就是系统网架的设计方案,比如说要看受端电网能否承受这么大的能力,对其需求做出预测,对现有电网薄弱环节进行强化,进行稳定控制的措施,一旦一个环节出现问题,就可能出现大停电的情况,“这项准备工作就花了1年多时间。”新京报记者 钟晶晶 新疆哈密报道 (来源:新京报)

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