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全球首條特高壓穿越長江綜合管廊貫通

字號: 2018-08-21 14:11 來源:

核心提示:三是GIL工程設計難度大。GIL沿隧道三維蜿蜒敷設,垂直方向下降/上升近80米,水平方向最大移動近1000米,基本沒有水平段,非標準轉角段大幅增加,須開展全管系柔性分析和應力計算,還需適應運行過程中環境溫度變化、極限負荷情況,以及地震等特殊工況下的累積變形要求。此外,GIL產品研發制造與隧道施工同步推進,GIL三維工程設計方案需要考慮消化隧道施工誤差、沉降等因素。

今天(8月21日),淮南—南京—上海1000千伏交流特高壓輸變電工程蘇通GIL綜合管廊工程(以下簡稱“蘇通GIL綜合管廊工程”)盾構隧道貫通現場會在江蘇南通舉行,國家電網公司副總經理劉澤洪宣布隧道貫通。這條穿越長江的隧道在接通了南通和蘇州輸電通道,完成了華東特高壓交流環網關鍵工程。

淮南—南京—上海1000千伏交流特高壓輸變電工程是國務院大氣污染防治行動計劃重點建設的12條輸電通道之一,是華東特高壓主網架的重要組成部分,工程于2014年4月21日獲國家發改委核準,同年7月全面開工建設,2016年工程五站四線建成投運。

蘇通GIL綜合管廊工程是淮南—南京—上海工程的組成部分之一,工程采用敷設于管廊(隧道)中的兩回(6相)1000千伏GIL(氣體絕緣輸電線路),在蘇通大橋上游1公里處穿越長江,隧道中預留了兩回500千伏電纜以及通信、有線電視等市政通用管線。工程起于北岸(南通)引接站,止于南岸(蘇州)引接站,隧道長5468.5米,盾構直徑12.07米,是穿越長江的大直徑、長距離過江隧道之一。工程投資47.63億元,計劃2019年建成投運。

引力播

GIL即氣體絕緣金屬封閉輸電線路,采用金屬導電桿輸電,并將其封閉于接地的金屬外殼中,通過壓力氣體絕緣。與常規電纜相比,GIL具有傳輸容量大、損耗低、人身安全水平高、電磁場極低、不受環境影響、運行可靠性高、節省占地、無電(熱)老化等顯著優點,尤其適合作為架空輸電方式或電纜送電受限情況下的補充輸電技術。即使是從經濟的角度考慮,GIL在大容量高電壓場合,其投資低于電纜,維護費用比電纜低。

蘇通GIL綜合管廊工程是世界上首次在重要輸電通道中采用特高壓GIL技術,兩回1000千伏GIL管線總長近35公里,是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、技術水平最高的超長距離GIL創新工程。

工程創造的 “第一”到底有多少?

一是隧道技術難度大。隧道盾構段長5468.5米,盾構直徑12.07米,是穿越長江的大直徑、長距離隧道之一。隧道結構底面最低標高為-74.83米,水壓力最高達0.8兆帕,是目前國內江河埋深最深、水壓最高的隧道。江中地質條件復雜,具有高透水性(滲透系數大于38米/天)、高密實度(標貫值大于50)、高石英含量(超過60%)等特點,技術難度高,施工挑戰大。

采用綜合管廊方式穿越長江,避免了大跨越方式對長江航道的影響,對通航安全、航道維護、港口規劃、防洪等因素均消除了不利影響。蘇通GIL綜合管廊是世界領先的盾構綜合管廊,從一般城市綜合管廊來說,也屬于斷面較大、長度較長的綜合管廊工程。為讓工程發揮綜合效益,隧道中預留了兩回500千伏電纜以及通信、有線電視等市政通用管線。

二是GIL技術水平高。兩回(6相)1000千伏GIL管線單相長約5.8公里,6相總長近35公里,電壓等級、總長度等方面均為世界之最,國內外沒有可以借鑒的成熟經驗和產品。本工程是世界上首次在重要輸電通道中采用GIL,輸送距離長、輸電容量大,GIL位于輸電線路中部,工頻電壓耐受水平高,對GIL可靠性要求高。GIL布置于蜿蜒隧道,力平衡、熱平衡、三維設計制造和安裝等面臨全新挑戰。

引力播

三是GIL工程設計難度大。GIL沿隧道三維蜿蜒敷設,垂直方向下降/上升近80米,水平方向最大移動近1000米,基本沒有水平段,非標準轉角段大幅增加,須開展全管系柔性分析和應力計算,還需適應運行過程中環境溫度變化、極限負荷情況,以及地震等特殊工況下的累積變形要求。此外,GIL產品研發制造與隧道施工同步推進,GIL三維工程設計方案需要考慮消化隧道施工誤差、沉降等因素。

工程的意義何在?

華東地區位于長江經濟帶,經濟發達,是我國主要的能源消費區域,在經濟社會發展進步方面具有舉足輕重的地位。保證華東電力安全可靠供應,改善能源供應結構,妥善處理好能源與環境、民生、社會發展的關系有利于促進地區經濟、環境、社會可持續發展。蘇通GIL綜合管廊工程是華東特高壓交流環網合環運行的咽喉要道和關鍵節點,工程建成后,淮南—南京—上海工程將與已投運的皖電東送淮南—皖南—上海工程一起,形成貫穿皖、蘇、浙、滬負荷中心的華東特高壓交流環網,這也是世界首個特高壓交流雙環網,將大幅提高華東電網接納區外來電能力,提升電網安全運行水平,對于促進華東地區和江蘇省經濟社會可持續發展、進一步提升我國電力技術水平具有重要意義。

一是提高華東地區接受區外來電能力。華東地區經濟發達,用電量需求大,預計到“十三五”末,華東地區區外來電總容量將高達1.1億千瓦,其中僅江蘇就將達到近5000萬千瓦。建設蘇通GIL綜合管廊工程,形成華東特高壓受端環網,不僅能提高華東地區消納區外來電的能力,滿足華東地區經濟社會發展的用電需要,還能實現資源在更大范圍優化配置,對于優化能源布局,調整能源結構,保障能源供應,加快電網升級,構建清潔低碳、安全高效的能源體系發揮重要作用。

二是保障華東電網安全穩定運行。建設蘇通GIL綜合管廊工程,形成華東特高壓受端環網,不僅可構建堅強的電力交換平臺,而且能夠為系統提供電壓、頻率穩定支撐,提高電網抵御故障能力,是華東直流饋入系統正常運行的根本保障。同時還為根本解決長三角地區500千伏短路電流問題創造條件。

三是推動技術創新和產業升級。蘇通GIL綜合管廊工程采用敷設于管廊隧道中的1000千伏GIL管線穿越長江,是特高壓輸電領域一項重大的技術創新,為特高壓、超高壓輸電提供了一個新的方向,具有重要的創新和展示意義,將進一步提高國內電工裝備制造水平,帶動制造業轉型升級,促進電力行業高質量發展,持續提升我國在世界電網技術和電工裝備制造領域的影響力和競爭力。GIL綜合管廊技術的創新突破,也將為國內在跨江、跨海、城市人口密集地區建設輸電通道提供了新的解決方案,具有重大的示范意義和廣闊的應用前景。

四是有效促進華東地區大氣污染防治。建設蘇通GIL綜合管廊工程,形成華東特高壓受端環網,充分利用區外清潔電力,每年可以減少發電用煤1億噸,減排二氧化硫48萬噸、氮氧化物47萬噸、煙塵6萬噸,對促進華東地區大氣污染防治,服務生態文明建設,推動經濟社會與生態環境和諧發展具有重要意義。(蘇報融媒記者 惠玉蘭 文/圖)

責任編輯:蘇櫻
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