8月6日,中國能建參與設計建設的陜北—湖北±800千伏特高壓直流工程啟動送電。
陜北—湖北±800千伏特高壓直流工程是“西電東送”“北電南供”的能源大通道,起于陜西省榆林市,止于湖北省武漢市,途經(jīng)陜西、山西、河南、湖北4省,線路全長1127公里。送端連接陜北能源基地和西北750千伏交流電網(wǎng),受端接入湖北負荷中心和華中500千伏交流電網(wǎng)。工程額定電壓±800千伏、額定輸送容量800萬千瓦,總投資185億元。
工程未來每年輸送電量可達400億千瓦時,相當于替代受端原煤1800萬噸,減排二氧化碳2960萬噸,將有力推動陜北煤電和新能源規(guī)?;?、集約化發(fā)展,擴大新能源消納范圍,促進陜西資源優(yōu)勢轉化為經(jīng)濟優(yōu)勢,同時可緩解湖北迎峰度夏期間供電緊張局面,強化湖北經(jīng)濟社會發(fā)展的電力保障。
陜北±800千伏換流站全景
協(xié)同高效,聚能建之力
山西院負責該工程山西南段牛家地坪(鄉(xiāng)寧稷山縣界)—侯家下(晉豫省界)段的勘察設計工作。線路途經(jīng)運城市稷山縣、聞喜縣、夏縣及平陸縣共4縣,全線按單回路雙極架設,線路路徑長度120.8公里。
山西院精心部署、提前策劃,克服氣候、地質、地形、氣象條件復雜等多重困難,深入實地開展設計優(yōu)化,高效率多專業(yè)協(xié)同開展外業(yè)工作,高水準完成各項勘測設計任務。
葛洲壩電力公司承建該工程豫5標段,線路長78.2公里,鐵塔共計148基,地處河南湖北交界處,經(jīng)所地形70%為山區(qū),該公司完成了每公里缺陷不超過5條的高標準驗收工作。
武漢±800千伏換流站由中南院承擔A包設計;東北院承擔B包設計,主要包括換流站的交流場和交流濾波器場、站用變及低壓區(qū)域的設計、站前區(qū)設計、水源及站外電源設計等;華東院承擔C包雙極高、低端閥廳土建、電氣設計。
陜北±800千伏換流站由西北院承擔設計A包,包括總平面的牽頭布置,主輔控樓、直流場、換流變區(qū)域、接地極的勘測設計以及全站二次系統(tǒng)、防雷接地設計、圍墻和噪聲治理設計;西南院承擔設計B包,包括交流開關場、交流濾波器場、站前區(qū)、站外水源、電源、進站道路及四通一平站外部分的勘察設計工作;廣東院承擔設計C包,包括閥廳電氣及土建部分;安徽電建二公司承擔土建施工A包。
武漢±800千伏換流站
“雙八百”標準化,集能建之智
該工程采用新一代±800千伏、輸送容量800萬千瓦“雙八百”特高壓直流技術、設備和設計標準化技術方案,帶動了特高壓直流全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化和創(chuàng)新發(fā)展,對實現(xiàn)新時代的基建新要求具有重要的探索和示范效應。在全面總結以往特高壓直流工程建設的基礎上,根據(jù)工程自身建設環(huán)境及設計邊界條件在多領域開展了設計創(chuàng)新優(yōu)化。
山西院針對線路走廊緊張、交叉跨越眾多,承擔了設計專題《走廊資源緊張地區(qū)多回特高壓交直流線路并行布置方案研究》,通過縮小檔距、采用特殊塔型(“F型塔”)、抬高導線對地距離等方法,壓縮走廊寬度。對路徑方案、塔位布置、塔型選擇進行優(yōu)化。通過技術經(jīng)濟比選,推薦出安全、合理的路徑方案,減少拆遷,滿足規(guī)劃、水利、高速等部門的要求,取得了明顯的經(jīng)濟效益。
基于山西院所承擔標段全線位于文物大市運城市,線路沿線各等級文物保護單位眾多,經(jīng)過全體設計人員的精心優(yōu)化,線路路徑成功避讓了所有文物,為工程的順利推進奠定了基礎。
武漢±800千伏換流站是首批采用“小分層”方式接入交流系統(tǒng)的±800千伏直流換流站,交流配電裝置和交流濾波器的布置更為復雜,能大幅提升接入系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。東北院創(chuàng)新采用GIS分支母線“T”接技術,使調相機的布置更為靈活,站區(qū)整體布局更為規(guī)整。
華東院在設計過程中事先策劃、精心設計,加強三維設計成果轉化,與各建設方積極溝通,支撐工程建設,受到業(yè)主等多方好評。
廣東院在設計陜北±800千伏換流站低端閥廳時,采用標準化直流穿墻套管,準確定位設備及建筑結構的距離尺寸,進一步優(yōu)化電氣設備布置方案。
面對陜北溝、壑、卯、梁等特有的地質條件,陜北±800千伏換流站接地極極址選擇十分困難,西北院最終選定棗林峁作為唯一極址。
由于所在地區(qū)地形破碎、溝壑眾多,接地極需采用隨坡就勢布置。西北院進行數(shù)字精細化設計,利用測量提供的地理信息數(shù)據(jù),將勘測數(shù)據(jù)提取轉化為數(shù)字化地面模型,通過原始地面的高程、坡度、土方等計算分析比較,確定最優(yōu)方案。
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