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打通綠色能源“大動脈”——隴東—山東±800千伏特高壓直流輸電工程山東段建設紀實

2025年04月07日14:59 | 來源:人民網-山東頻道
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4月1日,隴東—山東±800千伏特高壓直流輸電工程東平換流站全面進入端對端直流系統調試階段,標志著該工程向建成投運邁出堅實的一步。

東平換流站施工。徐可攝

東平換流站施工。徐可攝

作為國家西電東送大通道之一,隴東—山東工程是我國首個“風光火儲一體化”大型綜合能源基地外送項目,通過特高壓將我國西北地區的煤電、風電、光伏發電“打捆”送往山東,每年可向山東輸送電量超400億千瓦時,其中綠電佔比達50%。工程投運后,將有效打破能源要素“天花板”,助力黃河流域生態保護和高質量發展,對於加速我國電力綠色低碳轉型、助力實現“雙碳”目標具有重要意義。

隴東—山東工程山東段線路。徐可攝

隴東—山東工程山東段線路。徐可攝

國網山東省電力公司高度重視隴東—山東工程建設,精心組織、科學管理,認真踐行安全第一、質量至上理念,積極應用新設備、新技術、新工藝,大力推廣機械化施工,加強智能化管控,保護沿線生態環境,確保了工程建設安全優質高效推進。

全線率先開工 高效組立鐵塔

2023年7月13日,隴東—山東工程山東段N2550號塔基礎施工正式開工,標志著山東段在全線率先開工,並充分驗証了施工方案的可行性,為全線建設打造了樣板。

隴東—山東工程線路全長926.4千米,其中山東段線路長141.4千米,共需組立鐵塔299基。山東段線路途經聊城、濟南、泰安3市6縣,共跨越鐵路2處、高速公路3處、國道省道9處、220千伏輸電線路8處、110千伏及以下電力線路164處,並在濟南市平陰縣與聊城市東阿縣交界處跨越黃河。

山東段黃河跨越施工。徐可攝

山東段黃河跨越施工。徐可攝

在山東段線路工程建設過程中,國網山東電力大力推廣機械化施工。在平原地區優先採用吊車組塔作業方式,並根據鐵塔的高度選用不同噸位的吊車﹔在山區等地形復雜的地區,則選用安全性更高的落地抱杆組塔方式,以機械化施工保証安全作業。

“組塔作業時,吊車指揮人員一定要跟司機統一口令和手勢。安全警示標志要放在醒目的位置,防止人員靠近危險區域。”在東阿縣魚山鎮隴東—山東特高壓線路工程黃河大跨越N2570號鐵塔組立現場,山東送變電工程有限公司施工項目部總工李鵬再三強調現場安全管控細節。

2024年8月9日,隨著開工指令的下達,700噸大型流動式履帶起重機穩穩地把長達54.44米的鐵塔橫擔吊升至138米的高空。20分鐘后,塔上作業人員順利完成對接就位,將橫擔牢牢固定,標志著隴東—山東工程全線最高、最重的鐵塔組立完成。

山東段線路高空作業。徐可攝

山東段線路高空作業。徐可攝

“這基鐵塔高159.5米,單基塔重達到530噸。為確保安全高效地完成組立工作,我們在國內首次應用700噸大型流動式履帶起重機組立輸電鐵塔,相比於傳統的組立方式效率提升了30%以上,作業時間減少近1個月。也為超高型輸電鐵塔的組立拓展了裝備選擇,積累了寶貴的經驗。”隴東—山東特高壓線路山東段業主項目部執行經理、國網山東建設公司趙建文介紹說。

為確保組塔作業安全,國網山東電力以落實“最后一公裡的最后一百米”安全管理理念為抓手,創新研發了安全質量管控平台,關口前移,組塔安全管理全過程無死角。他們在黃河大跨越鐵塔組立現場,配備了高空、地面不同緯度的5組高清攝像頭,以及無人機、高倍望遠鏡等裝備,同時,配置新型鋼絞線式攀登自鎖器和高空作業平台,安裝倒傘型防護網、水平防護網,使用大跨越專用安全帶,全方位保証高空作業人員安全。

自主研發裝備 銀線飛架黃河

2024年12月17日,在濟南市平陰縣東阿鎮,隨著N2572—N2582段最后6根導線順利展放完畢,隴東—山東特高壓線路工程全線貫通。

山東段黃河跨越附件安裝。徐可攝

山東段黃河跨越附件安裝。徐可攝

位於山東段的黃河大跨越是隴東—山東工程最具挑戰的工程之一。“黃河大跨越段線路長約2806米,導線展放最大牽引力達到16.5噸。一般來說,跨越距離越長,放線張力越大,技術難度越高。”趙建文說,“為此,我們提前組織各參建單位深入現場復勘,科學制定了詳盡的跨越施工方案,並採用山東電力自主研發的集控智能牽張設備及放線架,確保了導線展放安全高效。”

如果使用傳統的牽張設備,放線時1名操作人員隻能操控1台設備,而採用集控智能牽張設備及放線架,1名操作人員可以同時控制多台設備。同時,通過設置在牽張場、跨越塔橫擔、走板等關鍵位置的18組攝像頭,操作人員能夠清楚地看到跨河放線的實況,實現了全過程機械化施工、智能化控制,大大降低了作業風險和勞動強度,提升了導線展放效率。而施工項目部為黃河大跨越放線段特制的專用導地線牽引管、鎧裝放線滑車、10噸級鏈條葫蘆等工器具,也為導線展放的順利實施提供了保障。

山東段黃河跨越放線。徐可攝

山東段黃河跨越放線。徐可攝

“牽引機減速,張力機增加張力!”2024年10月31日,在平陰縣東阿鎮黃河大跨越段放線現場,李鵬在智慧張力放線監控平台前仔細觀察導線展放情況,並隨時向牽張設備操作人員發出指令。隨著牽引板在百米高空穿過黃河南岸的導線滑車,隴東—山東特高壓線路山東段導線成功跨越黃河。

隴東—山東特高壓線路採用1250平方毫米大截面導線,導線鋁鋼截面比例大、壓接難度高,施工過程中容易造成“散股”的問題。對此,施工項目部在導線壓接的時候,創新採用耐張管“倒壓”、直線管“順壓”的方式,有效避免了導線“散股”,提升了導線壓接質量。

破解岩溶難題 鑄就堅實底座

2025年3月6日,東平換流站1號調相機成功啟動送電,為換流站的整體系統調試和帶電試運行夯實了基礎。

換流站是直流輸電工程的核心組成部分,被譽為“電力語言的轉換大師”。作為隴東—山東工程的受端換流站,東平換流站負責將來自隴東的±800千伏直流電轉換、降壓為交流電,再通過500千伏線路接入山東電網。

隴東—山東工程山東段黃河跨越。徐可攝

隴東—山東工程山東段黃河跨越。徐可攝

東平換流站佔地315畝,相當於26個足球場大,站內的電氣設備多達359台套,包括28台換流變、2台500千伏降壓變、8台平波電抗器、2台300兆乏調相機等“巨無霸”。在已投運的同類工程中,換流變壓器等大件設備單台重量平均在300噸左右。

東平換流站站址屬於在山東比較罕見的岩溶(又稱喀斯特)地質,而且岩溶見洞隙率達35.4%。在這種地質條件下,如何確保東平換流站內幾十台對穩定性要求極高、總重量超過萬噸的大型電力設備安全可靠運行?是擺在建設者面前的一道難題。

為此,國網山東電力提出了“深樁強基、科學布陣”的工程策略,專門成立了特殊地質攻堅柔性團隊,依托享受國務院津貼的專家、行業權威、國網首席專家的技術支撐,聯合山東大學設立課題組,共同制定施工勘察標准和施工方案。創新應用智能成像技術,查明地質構造,實現對孔深、孔徑和岩層的可視化管控,形成數字化鑽孔岩芯,為樁基施工提供了精准的數據支撐。

隴東—山東工程山東段線路。徐可攝

隴東—山東工程山東段線路。徐可攝

最終,建設者以9858根混凝土灌注樁構建出“地下鋼筋混凝根系”,將上萬噸電氣設備的重量有效分散至深層穩定岩體,通過近萬根樁基的群樁效應,將東平換流站打造為“一萬個放心”工程。

3月31日10時50分,東平換流站極Ⅰ換流器帶線路開路試驗順利通過,標志著國網山東電力圓滿完成國網系統首次特高壓換流站雙極高低端直流系統同時帶電調試,實現了24台換流變一次沖擊成功、4組換流閥一次解鎖成功、38項直流站系統調試一次調試成功、直流線路一次帶電成功,為后續特高壓直流工程調試積累了寶貴的經驗。(徐可 崔浩杰 劉漢鵬)

(責編:劉穎婕、邢曼華)

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