今年冬季,在國網(wǎng)河南省電力公司直流中心146名駐站人員的精心運維下,位于黃淮平原的特高壓豫南換流變電站保持安全平穩(wěn)運行,將來自西北的清潔電能源源不斷輸送到河南乃至華中電網(wǎng),為迎峰度冬電力保供提供堅強支撐。日前,該特高壓站獲評中國建設(shè)工程魯班獎。
特高壓豫南換流變電站于2019年3月15日開工建設(shè)。建設(shè)人員創(chuàng)新方法做好施工安全管控,嚴把工程質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量建設(shè)“交直流合一”的特高壓站。
應(yīng)用先進技術(shù) 提升運維水平
近年來,河南經(jīng)濟社會快速發(fā)展,用電需求不斷增長。特高壓青豫直流工程的投運,將河南電網(wǎng)與青海電網(wǎng)相連,青海豐富的清潔電能通過這條能源大動脈送往河南。
特高壓豫南換流變電站是青豫直流的落點站,包含7個電壓等級、數(shù)百臺一次設(shè)備、近千套保護裝置,設(shè)備規(guī)模之大、建設(shè)難度之高在國內(nèi)特高壓工程中亦不多見。
“我們在站里首次采用了國產(chǎn)800千伏閥側(cè)套管,換流閥過負荷能力由以往同類設(shè)備的5500安左右增加至6231安。”國網(wǎng)河南電力特高壓部工作人員翟賓介紹,特高壓豫南換流變電站閥側(cè)套管、氣體絕緣開關(guān)(GIS)設(shè)備、分接開關(guān)等核心設(shè)備實現(xiàn)100%國產(chǎn)化,整個直流系統(tǒng)長期過負荷能力在國內(nèi)特高壓工程中排在前列。
“冬季設(shè)備防火和防凍同樣重要,尤其要確保換流變壓器CAFS系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn),它是站里的重要消防設(shè)施。”12月15日,在當天的設(shè)備精益化例行巡檢開始前,特高壓豫南換流變電站站長常東旭再次強調(diào)巡檢的重點內(nèi)容。
常東旭提到的CAFS系統(tǒng)全稱為“壓縮空氣泡沫消防系統(tǒng)”。該系統(tǒng)泡沫噴射流量可達6000升每分鐘,配備的固定噴淋及消防炮可覆蓋保護換流變壓器器身、套管及油枕等設(shè)備,在1分鐘內(nèi)即可控制火勢,15分鐘內(nèi)撲滅明火,提升了特高壓站的防火能力。
在特高壓豫南換流變電站,閥飽和電抗器采用流線型設(shè)計,增加了空氣接觸面積,提升了散熱效果;閥塔采用錯層柔性懸吊設(shè)計,抗震能力強,能夠耐受8級地震;應(yīng)用光通道冗余觸發(fā)系統(tǒng),減少了光纖數(shù)量,進一步提升了站內(nèi)二次系統(tǒng)的運行可靠性。建設(shè)人員通過應(yīng)用各類特高壓工程建設(shè)中的先進技術(shù)成果,高質(zhì)量建設(shè)特高壓站,確保站內(nèi)設(shè)備安全穩(wěn)定運行。
創(chuàng)新管控手段 保障施工安全
作為國內(nèi)首個特高壓交直流站同址建設(shè)、主控樓共用的換流變電站,特高壓豫南換流變電站占地面積相當于50個標準足球場。施工高峰期,近百個作業(yè)面有近2萬名建設(shè)人員同時作業(yè),平行、立體交叉施工多,夜間作業(yè)多,現(xiàn)場面臨較大的安全管控壓力。
參建單位統(tǒng)籌考慮從可研到施工的各階段重點環(huán)節(jié),強化全過程精細管理,在全站作業(yè)現(xiàn)場管理方面,利用建筑信息模型(BIM)和智慧工地管理系統(tǒng),實現(xiàn)超大場區(qū)密集人員管控、機械設(shè)備調(diào)度和模塊化精益施工管理,保障了28.5米超高閥廳建設(shè)、4880噸構(gòu)支架吊裝、2000臺套設(shè)備安裝等工序安全順利完成。
應(yīng)用無線通信和監(jiān)控系統(tǒng)是特高壓豫南換流變電站建設(shè)中的另一項安全管理創(chuàng)新手段。國網(wǎng)河南電力在該站建設(shè)現(xiàn)場搭建了5G宏基站,實現(xiàn)整站5G信號全覆蓋。以此為基礎(chǔ),該公司還安裝了37倍光學變焦高清鷹眼攝像頭,每天對上萬臺施工機具開展精細化監(jiān)控調(diào)度。
不僅在建設(shè)階段,建設(shè)人員還科學優(yōu)化設(shè)計,為換流變電站后續(xù)運維工作提供便利。國網(wǎng)河南電力直流中心生技部專責孫文棟介紹,建設(shè)人員在換流站閥廳內(nèi)創(chuàng)新使用“雙層屏蔽網(wǎng)”巡檢走道,避免了巡檢工作對設(shè)備的干擾;在變電站地面設(shè)置主變壓器快速更換軌道,顯著提高特殊情況下的應(yīng)急處置效率;將建設(shè)階段應(yīng)用的360度透霧視頻監(jiān)控、移動布控球、單兵安全帽、衛(wèi)星高清會議系統(tǒng)等延伸到運行階段,支撐特高壓站生產(chǎn)工作保持安全穩(wěn)定。
截至12月27日,特高壓豫南換流變電站已連續(xù)安全運行920天。
強化質(zhì)量管理 打造優(yōu)質(zhì)工程
世界最長1000千伏GIS設(shè)備、國內(nèi)最長500千伏GIS母線……特高壓豫南換流變電站建設(shè)涉及超高電壓、超長母線、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)深度融合等建設(shè)難題,增加了建設(shè)質(zhì)量管理難度。
參建單位精心編制創(chuàng)優(yōu)、綠色、環(huán)保等策劃方案及標準工藝實施細則,加強科技創(chuàng)新與成果應(yīng)用,逐級落實質(zhì)量責任。“我們先后實施‘特高壓開關(guān)設(shè)備絕緣材料質(zhì)量控制和提升關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用’‘交直流電力系統(tǒng)連鎖故障主動防御關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用’等一系列科技攻關(guān)項目,確保了2萬立方米大體積混凝土澆筑無裂縫,11046塊預(yù)制電纜溝蓋板鋪設(shè)平整無響動。”特高壓豫南換流變電站業(yè)主項目部經(jīng)理朱漢偉說。
在特高壓豫南換流變電站驗收與試運行階段,全站28臺換流變壓器、7臺主變壓器、48臺斷路器、9臺高壓電抗器等設(shè)備的耐壓試驗均一次合格,啟動均一次成功,技術(shù)性能指標均優(yōu)于國家標準。
“±800千伏平波電抗器重95噸,安裝高度超過20米,基礎(chǔ)頂面平整度相差5毫米就會直接影響設(shè)備頂部接線。”河南送變電建設(shè)有限公司工作人員陰鈺偉介紹。建設(shè)人員堅持“樣板開路、過程成優(yōu)”的建設(shè)理念,嚴格控制施工和安裝精度,確保基礎(chǔ)頂面高差小于1毫米,有力保障了設(shè)備順利安裝與后期可靠運行。(霍鑫)
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