第25版:中国能建周刊

中国能源报 2020年12月14日 星期一

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穿越云端 点亮光明

■本报记者 董欣 特约通讯员 汤欢 《 中国能源报 》( 2020年12月14日   第 25 版)

  陈怡蕊 贾聪聪 周升平 夏露 

  阿里——西藏西部,“世界屋脊的屋脊”。

  长约1689公里、平均海拔高度约4600米、跨越西藏2个地市的10个区县,继青藏电力联网工程、川藏电力联网工程、藏中电力联网工程之后的第四条“电力天路”正穿越云端,点亮光明。

  12月4日,阿里与藏中电网联网工程(以下简称“阿里联网工程”)正式投运,标志着西藏主电网由此迈入了覆盖全区7地市、74县(区)的新时代,可有效解决和改善沿线近38万农牧民的用电问题,结束了阿里地区长期孤网运行的状态。

  该工程由中国能建规划设计集团牵头设计,中国能建西南院、电规总院、洛斯达公司等10余家企业,从系统规划、工程可研、全过程咨询、输变电设计及施工到设备供货,全面参与到工程建设中。

  ■人文自然美美与共

  冈仁波齐神山、玛旁雍错、珠峰景观区、孜布日神山、佩枯措……在阿里联网工程沿线的重要景观点,西南院设计的143基“岗巴羊头塔”和“白绒山羊塔”景观塔镶嵌其中,构成雪域高原新景观。

  岗巴羊生长在日喀则地区岗巴县,“岗巴羊头塔”模仿其独特的弧形羊角,结合导地线布置特点而设计,已获取国家专利局外观设计专利。白绒山羊是阿里地区地畜产品资源中的名片,在当地民众生活中占有重要地位,“白绒山羊塔”型模仿其上下弯折羊角进行设计。两种杆塔造型设计巧妙融入阿里地区地方特点,生动展示着工程师匠人之心成就的工程美学。

  甘肃院设计的萨嘎变电站,是阿里联网工程中第一座220千伏变电站,采用藏式风格建筑及围墙,建筑色彩以灰白色和藏红色为主,造型简洁大方,既具有工业建筑特色,也体现了当地民族特色。

  青藏高原独特的生态系统,为600多种鸟类提供了丰富的生存空间。在详尽研究了鸟类习性后,工程师们结合柴拉直流、青藏、川藏、藏中联网工程设计及运行经验,提出了线路防鸟针板、栖鸟架布置方案,增强了绝缘配置,有效降低了工程建设对环境的影响,降低了工程涉鸟故障,同时提高了线路防雷性能,提升了线路安全性。

  ■“量身定制”高海拔电网

  12月2日,4R051号塔位顺利完成定位,高程5356.72米,成为全世界海拔最高的500千伏塔位。阿里联网工程三次跨越雅鲁藏布江,最高海拔5357米,平均海拔4572米,是目前世界上平均海拔最高的输电线路工程。

  施工降效是高原输电线路设计关注的重点问题。尽管中国能建在高海拔输变电设计领域处于国内领先水平,但该项目的部分关键技术没有试验数据支撑,设计团队需要进行大量技术攻关。

  工程师们从源头开始,对基础选型及尺寸、铁塔单根构件重量、施工用孔设置等进行系列优化,从而提高了施工效率。配合科研单位开展相关试验,经多方努力最终确定了工程空气间隙取值,并根据地区特殊环境进行了外绝缘差异化配置,填补了相关领域技术及标准空白。

  “西藏生态环境脆弱敏感,阿里地区更是如此,每一块草皮都弥足珍贵。为降低施工对土壤的扰动,设计过程中90%以上的塔位都选用了更具优势的原状土基础。”西南院送电结构主设人王梦杰说。

  工程途经高原季节性冻土、高原湿地、沼泽、盐渍地、矿区等特殊区域,设计团队为每基杆塔“量身定制”最合身的接地装置和基础,不仅减少了现场施工困难,而且确保了线路可靠性及运维便捷性。

  严苛的自然环境让工程面临着电能损耗和噪音污染等问题,沿线极端低温环境又让金属性能面临严峻的考验。“我们联合材料制造方开展研究攻关,使塔材和金具更加适应超高海拔、极低温的环境。”西南院副总工程师李力说,一切只为实现电网“安全可靠、环境友好、资源节约”。

  特殊的气候环境和施工环境,让科技创新之光闪耀整个工程。大量运用特殊高强钢、大规格角钢等钢材,大幅“提工效、促进度、省投资”。应用优化材质和配方后的复合绝缘子,降低费用约67%,经济效益显著。湖南院首次在西藏高原应用了高海拔地区沼泽地螺旋锚基础,为形成相关应用技术体系提供了完整的技术储备。创新高海拔变电站富氧系统工艺流程,并获两项专利授权。查务-吉隆500千伏线路新建工程是全线海拔最高的标段,最低环境温度为零下35摄氏度,安徽院集中技术骨干力量攻关,为其全新规划设计了8个系列、72个塔型。

  ■数字化移交 智能化运维

  全线220千伏和500千伏共计3290基铁塔,海拔4000米以上的铁塔占全线的96.2%,海拔4500米以上的铁塔占全线的69.5%。阿里联网工程地貌复杂、险峻,地质灾害频发,道路交通等基础设施较为落后,建设及日常检修维护工作极具挑战。

  洛斯达公司承担工程全线航飞海拉瓦优化设计选线任务,充分利用信息化手段为工程服务,其三维设计成果搭建覆盖了工程沿线带宽3公里的高精度三维地形实景,辅助施工单位高效精准开辟施工便道,在优化施工计划、提高施工精度的同时,为线路运行维护、检修提供着数字化保障。

  全线三维电子化成果信息库,让铁塔的杆塔坐标、地理位置、杆塔参数、参建单位、生产厂家及设计、施工、竣工等阶段的关键信息清晰可追溯。

  恶劣的施工环境,激发着建设者们不断创新施工工艺,阿里联网工程成为全国机械化施工率最高的大型超高压工程,甘肃院设计的标段,机械化施工率达到80%。

  工程师们从杆塔开始设计制定相应安全防护措施,采用 “设计安全扶手”“简易休息平台”“攀爬机和防坠落装置”等方案,以减轻登塔作业强度,为后期电网的安全运行及运维提供了有力支撑。 

  ■“让繁星不再孤单”

  东达山上,没有负重的情况下,每走一步,都“气喘如牛”;米堆冰川附近,需要在专业攀岩人员的协助下完成探勘;在比珠峰大本营还高的马攸木拉山垭口,外业工程需横渡两条冰川河流……

  阿里地区冬长夏短,施工窗口期为每年4-10月,建设工期紧迫。氧气含量低、昼夜温差大、医疗救助条件薄弱,中国能建坚持“医疗保障先行”,高原健康培训、现场习服制度、定时吸氧、医疗团队夜间查铺及巡诊的医疗体系,保障了人员健康。

  线路的查务变-罗罗辖村段,风力可达8-10级,人体机能严重下降。在安徽院“老勘测”王向阳的带领下,终勘队采用了“十步一躺工作法”,即走十步,在地上躺下休息片刻的同时做勘测记录,然后继续前进。终勘工作就这样在“设计窗口期”中艰难推进——赶在大雪封山之前完成,为后续建设创造条件。

  “吉隆县和吉隆沟轮流用电,即使是供电期,一天停电五六次也很正常。”西南院送电结构专业的高见,在到达现场的第一天,就有了尽快实现电力畅通的强烈愿望。“随着最后一基塔的进度牌打钩确认,外业工作也即将结束。朝夕相处,实现突破,我们难说再见。”在即将踏上归程时,安徽院结构专业的张浩、苏晓波,和队员们来到了藏族同胞家做客,共饮甜茶、青稞酒,分享光明带来的喜悦。

  从2015年开展可研到2020年全线贯通,阿里联网工程连接起阿里电网与西藏大电网,实现了当地几代人对稳定用电的愿望,为国家整体发展战略提供着电力保障。“世界屋脊”上四条“电力天路”如同飞扬在山间的哈达,为西藏人民带去发展的动力与脱贫致富的希望。

  “让国家发展给人民带来的便利延伸到最边远地区人民的家里。哪怕只有一户人家,也要让这里的夜晚被灯光温暖,让这里的繁星不再孤单。”洛斯达西南分公司副总经理薛赛说。