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全球首条特高压穿越长江综合管廊贯通

字号: 2018-08-21 14:11 来源: 我要评论()

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核心提示:三是GIL工程设计难度大。GIL沿隧道三维蜿蜒敷设,垂直方向下降/上升近80米,水平方向最大移动近1000米,基本没有水平段,非标准转角段大幅增加,须开展全管系柔性分析和应力计算,还需适应运行过程中环境温度变化、极限负荷情况,以及地震等特殊工况下的累积变形要求。此外,GIL产品研发制造与隧道施工同步推进,GIL三维工程设计方案需要考虑消化隧道施工误差、沉降等因素。

今天(8月21日),淮南—南京—上海1000千伏交流特高压输变电工程苏通GIL综合管廊工程(以下简称“苏通GIL综合管廊工程”)盾构隧道贯通现场会在江苏南通举行,国家电网公司副总经理刘泽洪宣布隧道贯通。这条穿越长江的隧道在接通了南通和苏州输电通道,完成了华东特高压交流环网关键工程。

淮南—南京—上海1000千伏交流特高压输变电工程是国务院大气污染防治行动计划重点建设的12条输电通道之一,是华东特高压主网架的重要组成部分,工程于2014年4月21日获国家发改委核准,同年7月全面开工建设,2016年工程五站四线建成投运。

苏通GIL综合管廊工程是淮南—南京—上海工程的组成部分之一,工程采用敷设于管廊(隧道)中的两回(6相)1000千伏GIL(气体绝缘输电线路),在苏通大桥上游1公里处穿越长江,隧道中预留了两回500千伏电缆以及通信、有线电视等市政通用管线。工程起于北岸(南通)引接站,止于南岸(苏州)引接站,隧道长5468.5米,盾构直径12.07米,是穿越长江的大直径、长距离过江隧道之一。工程投资47.63亿元,计划2019年建成投运。

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GIL即气体绝缘金属封闭输电线路,采用金属导电杆输电,并将其封闭于接地的金属外壳中,通过压力气体绝缘。与常规电缆相比,GIL具有传输容量大、损耗低、人身安全水平高、电磁场极低、不受环境影响、运行可靠性高、节省占地、无电(热)老化等显著优点,尤其适合作为架空输电方式或电缆送电受限情况下的补充输电技术。即使是从经济的角度考虑,GIL在大容量高电压场合,其投资低于电缆,维护费用比电缆低。

苏通GIL综合管廊工程是世界上首次在重要输电通道中采用特高压GIL技术,两回1000千伏GIL管线总长近35公里,是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最高的超长距离GIL创新工程。

工程创造的 “第一”到底有多少?

一是隧道技术难度大。隧道盾构段长5468.5米,盾构直径12.07米,是穿越长江的大直径、长距离隧道之一。隧道结构底面最低标高为-74.83米,水压力最高达0.8兆帕,是目前国内江河埋深最深、水压最高的隧道。江中地质条件复杂,具有高透水性(渗透系数大于38米/天)、高密实度(标贯值大于50)、高石英含量(超过60%)等特点,技术难度高,施工挑战大。

采用综合管廊方式穿越长江,避免了大跨越方式对长江航道的影响,对通航安全、航道维护、港口规划、防洪等因素均消除了不利影响。苏通GIL综合管廊是世界领先的盾构综合管廊,从一般城市综合管廊来说,也属于断面较大、长度较长的综合管廊工程。为让工程发挥综合效益,隧道中预留了两回500千伏电缆以及通信、有线电视等市政通用管线。

二是GIL技术水平高。两回(6相)1000千伏GIL管线单相长约5.8公里,6相总长近35公里,电压等级、总长度等方面均为世界之最,国内外没有可以借鉴的成熟经验和产品。本工程是世界上首次在重要输电通道中采用GIL,输送距离长、输电容量大,GIL位于输电线路中部,工频电压耐受水平高,对GIL可靠性要求高。GIL布置于蜿蜒隧道,力平衡、热平衡、三维设计制造和安装等面临全新挑战。

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三是GIL工程设计难度大。GIL沿隧道三维蜿蜒敷设,垂直方向下降/上升近80米,水平方向最大移动近1000米,基本没有水平段,非标准转角段大幅增加,须开展全管系柔性分析和应力计算,还需适应运行过程中环境温度变化、极限负荷情况,以及地震等特殊工况下的累积变形要求。此外,GIL产品研发制造与隧道施工同步推进,GIL三维工程设计方案需要考虑消化隧道施工误差、沉降等因素。

工程的意义何在?

华东地区位于长江经济带,经济发达,是我国主要的能源消费区域,在经济社会发展进步方面具有举足轻重的地位。保证华东电力安全可靠供应,改善能源供应结构,妥善处理好能源与环境、民生、社会发展的关系有利于促进地区经济、环境、社会可持续发展。苏通GIL综合管廊工程是华东特高压交流环网合环运行的咽喉要道和关键节点,工程建成后,淮南—南京—上海工程将与已投运的皖电东送淮南—皖南—上海工程一起,形成贯穿皖、苏、浙、沪负荷中心的华东特高压交流环网,这也是世界首个特高压交流双环网,将大幅提高华东电网接纳区外来电能力,提升电网安全运行水平,对于促进华东地区和江苏省经济社会可持续发展、进一步提升我国电力技术水平具有重要意义。

一是提高华东地区接受区外来电能力。华东地区经济发达,用电量需求大,预计到“十三五”末,华东地区区外来电总容量将高达1.1亿千瓦,其中仅江苏就将达到近5000万千瓦。建设苏通GIL综合管廊工程,形成华东特高压受端环网,不仅能提高华东地区消纳区外来电的能力,满足华东地区经济社会发展的用电需要,还能实现资源在更大范围优化配置,对于优化能源布局,调整能源结构,保障能源供应,加快电网升级,构建清洁低碳、安全高效的能源体系发挥重要作用。

二是保障华东电网安全稳定运行。建设苏通GIL综合管廊工程,形成华东特高压受端环网,不仅可构建坚强的电力交换平台,而且能够为系统提供电压、频率稳定支撑,提高电网抵御故障能力,是华东直流馈入系统正常运行的根本保障。同时还为根本解决长三角地区500千伏短路电流问题创造条件。

三是推动技术创新和产业升级。苏通GIL综合管廊工程采用敷设于管廊隧道中的1000千伏GIL管线穿越长江,是特高压输电领域一项重大的技术创新,为特高压、超高压输电提供了一个新的方向,具有重要的创新和展示意义,将进一步提高国内电工装备制造水平,带动制造业转型升级,促进电力行业高质量发展,持续提升我国在世界电网技术和电工装备制造领域的影响力和竞争力。GIL综合管廊技术的创新突破,也将为国内在跨江、跨海、城市人口密集地区建设输电通道提供了新的解决方案,具有重大的示范意义和广阔的应用前景。

四是有效促进华东地区大气污染防治。建设苏通GIL综合管廊工程,形成华东特高压受端环网,充分利用区外清洁电力,每年可以减少发电用煤1亿吨,减排二氧化硫48万吨、氮氧化物47万吨、烟尘6万吨,对促进华东地区大气污染防治,服务生态文明建设,推动经济社会与生态环境和谐发展具有重要意义。(苏报融媒记者 惠玉兰 文/图)

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责任编辑:苏樱