第26版:综合/管理

中国能源报 2020年07月06日 星期一

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以精益设计助青豫直流建设

■特约通讯员 孙岳 戴宇明 杨礼东 《 中国能源报 》( 2020年07月06日   第 26 版)

  “通了!通了!通了!”

  6月29日,青海-河南±800千伏特高压直流输电工程豫南换流变电站双极低端一次解锁成功,送电功率达到40万千瓦,标志着1587公里之外的青海绿色电能首次以“点对点”方式送抵华中。与此同时,位于青海省的±800千伏青南换流站也顺利完成双极低端联合调试。

  该工程是我国加快推进特高压电网建设的标志性工程,途径青海、甘肃、陕西、河南四省。其中,东北院勘察设计的标段位于山高、岭深、崖险、林密的秦岭山脉,勘测和设计难度很大。凭借在直流特高压设计领域的高超技术和丰富经验,东北院成功打造出优质精品工程。

  穿越秦岭腹地

  根据业主要求,该工程需要倒排工期,设计时间十分有限。

  东北院勘测工作的开展正值酷暑,为避免在一天中最热的时间段登山,勘测团队每天天一亮就整装出发,经过两三个小时的山路颠簸,才到达塔位所在的山脚下。“遇到进山的道路因为山体滑坡、路面塌方等情况无法乘车通过时,我们只能徒步到山脚,再爬上山。”项目经理高福军回忆说,“由于工程线路大都在人迹罕至的山岭上,根本没有现成的路可走,我们就得自己开路,到达塔位时往往已过午时。”    

  “俗话说‘望山走倒马’。往往一眼望去很近的路,实际上却不得不走好几个小时,同事们个个汗水直冒,两条腿也像灌了铅一样沉。每个人一天至少要背上四瓶水才能满足需要。”勘测队员杨洪旭补充道。

  山高难行,荆棘丛生,每天进山定位都是一次艰难的“拓荒”,勘测队员的衣袖和裤脚被撕破,甚至身上“挂点彩”都是常有的事。

  经过两个月的勘测定位,项目团队高质量完成了勘察定位工作。

  创新优化设计

  地形陡峭,铁塔依山而建,高差最大达到了35米——秦岭复杂的外部条件,给设计工作带来了重重挑战。项目团队专项设计了适用于陡峭地形的铁塔结构,不仅能有效提升铁塔强度,而且为后续工程提供了设计参照。

  工程路径需要跨越多条330千伏线路和高速公路,跨越位置地形复杂,设计与施工配合难度很大。项目团队细化跨越设计原则,提出了跨越位置、跨越方式、杆塔设计等多项优化建议,建立起有效衔接设计与施工两个环节的机制与措施。

  为将工程建成真正的绿色环保工程,项目团队走访了沿线35个自然村镇,充分听取了当地相关部门和群众的意见,设计了余土综合利用处理、植被恢复方案及水土保持等方案,成为设计中的一大亮点。

  “凡是通过成片林区的线路,我们都尽量采用高跨方案,减少林木砍伐,同时也方便后续的运行维护。”东北院送电专业设计人员戴宇明表示。

  在施工图设计阶段,项目团队还运用了先进的航测遥感和海拉瓦技术,最大限度优化线路长度、减小耐张塔比例、避让沿线房屋、减少林木砍伐、节约走廊通道,有效减少了工程投资及对环境的影响。

  此外,该工程还是国内首个采用线路三维设计技术的特高压线路工程,项目团队利用该公司编写的TOWER3D软件,实现了铁塔三维结构逐节点精细化设计,还利用受力计算时建立的铁塔三维单线模型及杆件选材结果,实现了“先见实物,后见图纸”的设计模式。

  奉献优秀方案

  深入优化设计方案,积极配合现场施工,将设计意图全面落实到施工中,东北院为该工程的建设提供了优质服务。

  在工程开展伊始,项目团队就制定了设计创优、强制性条文执行、标准工艺应用、项目设计计划等策划文件指导设计,同时,配合加强原始资料输入、组织技术接口、中间过程检查评审及成品校核等工作,确保成品质量。

  为满足施工现场对设计图纸的迫切需求,东北院组建起具有丰富特高压工程设计经验的20人精干团队。“团队成员平均年龄只有35岁,朝气蓬勃,干劲十足,为确保按时开工,曾连续60天奋战在图纸设计一线。”高福军感叹道。

  为使设计方案更加科学合理,项目团队还对问题进行了专题协调,制定了缺陷消除方案及计划,交出了一份份“安全可靠、先进适用、经济合理、节能环保”的优秀设计作品。

  自工程开工以来,东北院先后安排了结构、电气、地质等专业主设人入住现场担任工地代表,工期紧张之时甚至同专业多人常驻现场,24小时不间断服务。春节以来,受新冠肺炎疫情影响,工期被严重压缩,复工后,项目团队一手抓疫情防控,一手抓安全生产,保质保量完成了设计任务。

  如今,该工程全线贯通,将进一步推动我国新能源产业创新发展与装备制造业转型升级,促进西北可再生能源基地开发与外送,保障华中地区经济发展对电力需求的迅猛增长,为青海、甘肃等重点地区打赢精准脱贫攻坚战作出贡献。东北院也凭借该工程,提高了在高山地区特高压输变电工程领域的勘察设计水平,为推动我国特高压工程建设发展,助力国家“大气污染防治行动计划”的顺利实施添砖加瓦。