万里长江,一道飞虹跨南北。 4月28日,我国首个“交流改直流”输电工程——扬州至镇江±200千伏直流输电工程正式竣工投运。该工程首次把在运交流输电线路改造为直流输电线路,在充分利用稀缺的跨江输电走廊资源的前提下,实现了输电容量翻倍。工程施工中,素有“电力铁军”之称的江苏省送变电有限公司克服了工期紧、任务重、技术新等诸多挑战,大规模运用智能机械设备和先进工法技术,在严把安全质量关的同时,坚持绿色施工理念,打造了可复制、可推广的现代智慧输变电样板工程。 升级技术工法 去年9月26日7时许,在镇江市丹徒区的五峰山长江大跨越施工段,牵引场、张力场内各有两台大型牵张设备同步启动,牵引着导线匀速移动。一场与时间赛跑的跨江换线正在紧张进行。 此次换线是工程最重要、难度最高的部分之一,要在江面封航时段内,限时完成导线的“以旧换新”。为此,施工人员通过大吨位牵张一体机牵引旧线,采用承重量达20吨的放线滑车同步配合,再通过直径26毫米的钢丝绳套兜住导线的工法进行施工。“为了最大限度提升效率,我们安排不同施工组密切配合,使拆除旧导线与牵引新导线同步进行。”该公司扬镇直流线路3标段项目经理徐仲征介绍,施工人员还研制了一款测距型间隔棒起吊滑车,并运用机器人进行大跨越放线时的弧垂观测及间隔棒安装测量划印,以进一步提升整体施工效率。 随着各组人员紧密协作,旧导线慢慢地被新导线替代,在牵引场的线盘上一圈圈收紧,变成一只巨大的银盘。随后,另一部分高空作业人员立即乘坐“载人飞车”,在江面上凌空安装间隔棒。他们在跨越段1290多米长的导线上,努力克服着导线受力摇摆和横风吹动的影响,精准地将单个重达10千克的间隔棒和导线防振装置等附件牢牢“锁定”在新导线上。终于,经过3个多小时的紧张施工,该相跨江换线作业任务圆满完成。 扬镇直流工程线路全长约110千米,新建铁塔280基,自去年3月起历时10个月完工。其间,省送变电公司持续优化升级施工工艺及设备技术,保障线路施工高效推进、如期贯通。 扬镇直流线路工程有20余处重要交叉跨越段,除了较大的两处分别跨越长江和夹江之外,还跨越21条电力线路、3条铁路和4条高速公路等重要基础设施。为此,省送变电公司摒弃了过去常用的毛竹跨越架,采用在跨越点两侧分别使用吊车吊举横抱杆,并结合多旋翼无人机自动飞行的牵引放线方式,不仅节省了大量施工准备时间,还实现了对跨越段的有效保护。 以跨越宁启铁路施工为例,今年1月4日封网作业首日,23时35分,现场负责人张兆偲接铁路部门施工许可后,立即下达开工指令。无人机飞手开始展放初级导引绳,高空、地面作业人员各司其职,绳索从铁轨接触网侧旁腾空升起。只见快速升空的无人机尾部带着8毫米直径的杜邦丝,平稳飞过369米的跨越档上空,展放着初级引绳。接着是第2根、第3根、第4根……左右两侧施工人员立即与之配合,同时利用杜邦丝逐根牵引着直径20毫米的迪尼玛绳。随着绝缘网划过承力索慢慢停留在铁轨上空,两侧跨越塔下方人员立即收紧承力索,控制好与铁轨接触网的安全距离。 在各组默契配合下,次日1时45分,全部封网工作顺利完成,比铁路部门批准的时间提前了25分钟。封网完成后,项目部派专人24小时监护,确保封网与宁启铁路接触网之间的高度满足安全距离要求,并实时检查线路地锚受力及跨越处状态。“考虑到跨铁路施工风险等级高、夜间施工窗口期短的问题,项目部现场在常规施工规模基础上,多配置了一套牵张机设备,同时新增了50名作业人员,在前一相导线展放的同时,同步展放下一相牵引绳,并完成紧挂线及其附件施工,相当于在有限施工时间内跑出了‘接力赛’的速度。”省送变电公司扬镇直流线路2标段项目经理张恒说。1月11日0时15分,随着最后一根承力索顺利拆除落地,跨越宁启铁路架线施工完成,比原计划的10天工期整整提前了3天。 1月30日,扬镇直流工程线路全线贯通,具备了两端换流站连接调试基本条件。 迎战酷暑严寒 在加紧线路施工的同时,两端的换流站建设也紧锣密鼓。 去年夏季的特殊高温天气,是送变电人必须直面的艰辛。8月29日9时,±200千伏少游换流站施工现场,骄阳炙烤着地面,围墙里没有一丝风,施工人员的工作服早已湿透,只好不时用脖子上的毛巾擦汗。起重指挥吕志刚在横梁吊离地面100毫米后,严格按照流程暂停起吊并进行全面检查,确认工况良好后向作业负责人皇甫道军汇报。这一吊是少游站开工后的第一个重要节点,也标志着少游站正式进入电气安装阶段。 “起吊!”随着皇甫道军一声令下,6.5吨重的钢结构横梁开始缓缓抬升,起吊至拼接位置。在A字杆顶端就位的高处作业人员将横梁与A字杆用尖扳手固定,随后立即进行安装紧固作业。 “此次吊装的核心构件是200千伏滤波器场部分构架,由10根A型构架柱和13榀横梁构成,单件最大重量7.9吨、最大吊装高度达24米。加上施工现场频繁的交叉作业,给吊装协调和风险控制带来了严峻挑战。”少游换流站项目经理陈镜石介绍,项目部在充分计算了构架单元重量、高度、吊装半径等技术参数的基础上,结合具体作业环境,最终决定采用80吨吊车执行吊装任务。 当日,笔者在吊装现场看到吊车的4条支腿都深深陷入地面下,不禁疑惑。陈镜石介绍,由于场地条件欠佳,路面平整度低且施工通道受限,吊车难以站稳。为了稳固地基,他们用十几根铁道木铺了4层,才让吊车支腿在地上牢固“扎根”。“为了万无一失,我们还在A字杆拉线地锚处采用了主辅双地锚控制,增强了拉线的稳定性。”陈镜石介绍,此外,项目部对螺栓力矩紧固、构架梁预拱处理、构架柱垂直度把控等关键环节进行实时监测。最终,面对少游站复杂的现场协调与紧凑的吊装工期,在吊装作业开工首日即完成了过去通常需要2至3天才能完成的构架吊装三级风险作业量。 与酷暑的闷热相反,冬日的江岸边是侵入血肉的严寒。保暖防滑工作是冬季施工作业的重点把控内容,考虑到跨越点两侧铁塔高度均在60米以上,施工项目部为高空作业人员配备了全方位安全带、速差控制器、攀登自锁器等安全用具。“针对夜间施工视线差、作业风险高和监护难度大等困难,我们还在现场布置了8台高亮度探照灯,防范视线不佳带来安全风险。”扬镇直流线路2标段项目总工成健介绍。 今年2月6日,正值±200千伏圌山换流站分系统调试作业高峰期,当地气温仍在冰点以下,呼啸的北风夹杂着雨雪裹挟而下。“雨雪天气,务必注意地面坑洞,防止滑倒。”圌山站项目总工朱广飞在站班会上交代安全事项的话音刚落,保护调试班组的全体班员立即忙碌起来。当日,电流互感器二次通流、电压互感器二次通压、信号核对、开关传动等调试工作同步开展。 邹家兵、梁旭、陆衍三人首先到达交流滤波器区域二次通流试验现场,在技术员邹家兵的监护下,开始对交流滤波器场电流回路进行二次通流试验。户外温度仅-5℃,梁旭紧了紧安全帽下的护头套,搓了搓手,将继电保护测试仪与端子排之间的测试线接好,并设置好测试仪中试验电流参数。随着测试仪“开始”键被按下,陆衍同时打开电流测量仪,用卡钳在保护室内屏柜的电流芯线上进行测量。尽管寒风吹得三个年轻人有些发抖,但他们动作有条不紊,如久经战场的老师傅一样稳健熟稔。 “二次通流试验是变电站分系统调试中十分关键的试验项目,可以检查二次回路中各元件的电流幅值,从而及时发现二次回路缺陷。”朱广飞介绍,当日,调试人员进行了超过500条电流、700条电压和近千条信号的回路验证工作。 值得一提的是,省送变电公司为本次调试自主研发了大型变压器一次通流设备,采用从220千伏主变压器中压侧注流、通过主变压器高压侧向换流变压器通流的模拟带负荷方案进行试验。这也是全国首次利用主变压器对换流站整站开展大电流模拟带负荷试验,其电流最高均可升至100安以上,有效解决了变压器一次通流电流过小、难以校验控保装置的难题。 据了解,自去年11月入场调试以来,该项目部采用轮班方式精细把控调试作业,在连续56个日夜的努力下,圆满完成了所有设备及系统调试作业,为该工程设备和系统安全稳定运行守好了“第一道门”。 推行低碳环保 “当前施工现场湿度指数为30%,气温为25℃,天气多云,东南风风力4级。”施工期间,每天一早,省送变电公司土建分公司项目经理张必亮都会按例巡视少游换流站施工现场,检查混凝土浇筑、养护和成品构件保护情况,并根据当天天气,向项目技术员段昆义发出使用覆盖、喷淋等养护指令。 除了利用智能检测系统实时采集环境信息、监控现场扬尘和噪音情况,省送变电公司还在施工现场的厂界四周、进站口等位置配置了抑制扬尘的喷淋设施,并在塔吊吊臂和外脚手架上布置了喷淋管,在场地内则安排了移动雾炮车等设备,严格控制扬尘。 “绿色环保是电力施工转型发展的重要方向,我们在施工中对传统管理思路进行了改进,在保证质量和安全的前提下最大限度节约资源,尽量减少对环境的影响。”张必亮介绍,施工前,项目部就全面梳理了地下管线工作,按照“一次开挖、全部埋清”思路进行全局规划和科学统筹,避免了场地重复开挖。 以少游换流站广场北侧管路为例,由于片区管道情况复杂,项目部对各种管道坐标和特点进行比对分析后,按照管道标高“先深后浅”的顺序组织施工,一次性完成了所有管道开挖作业,并将余土及时清理到临时堆场,用防尘网覆盖,待埋深最深的雨水管道施工完成后,再对施工污水、工业、消防、绿化和生活水管道进行分层回填。“这种开挖方式对施工组织要求较高,但有效防止了二次开挖可能造成的环境污染,也有利于管道的成品保护。”张必亮说。 在两端的换流站内,一体化光伏系统随处可见。按照“应绿尽绿”的原则,省送变电公司在换流站的钢筋混凝土建筑屋面、非运行区域建筑南立面以及围墙南立面和顶面上,都设置了光伏组件,并接入至站用电系统的400伏第二段母线就地消纳。据统计,两端全站光伏装机总容量达1023.08千瓦,高峰时段发电功率相当于150户居民客户同时用电的功率总和,可基本覆盖站内综合楼用电。 “在光伏组件的选择上,我们采取灵活性和经济性相结合,如站用电室外立面采用了外观与建筑物更好融合的建材型光伏组件,而在建筑物屋顶则采用常规的安装型光伏组件。”圌山换流站项目经理刘笠说,该工程还通过零碳检测系统与智能辅控系统联动,实现对全站照明、空调、水泵、风机的远程控制、电量采集和状态监视,并在站内配置综合能源系统,由此每年可减少能耗约10.89万千瓦时。 此外,该工程还在部分项目部办公区配置了小型光伏发电和雨水收集、污水净化处理及再利用系统,实现了该区域白天办公用电自发自用、降尘用水自集自用,余水余电还可供应到施工材料加工区,通过水电系统的优化提升,首次在电力施工现场探索打造了近零碳项目部。
跑出质效提升“接力赛”
耕守安全投运“责任田”
打造绿色施工“新名片”