創(chuàng)新，搶占世界電網(wǎng)技術(shù)制高點

——準東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程新疆段全線貫通系列報道之二

3月29日上午，準東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程新疆段(以下簡稱±1100千伏特高壓新疆段)全線貫通。這是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術(shù)水平最先進的特高壓輸電工程。技術(shù)水平最先進體現(xiàn)在哪里?工程采用了哪些新技術(shù)?在哪些方面有所突破?帶著這些問題，記者進行了深入采訪。

從圖紙到現(xiàn)實九年磨一劍

“準東—皖南特高壓工程是搶占世界電網(wǎng)技術(shù)制高點的創(chuàng)新工程。”國網(wǎng)新疆電力有限公司建設部副主任李亞說。

創(chuàng)新在哪里?從220千伏到500千伏，從750千伏到1000千伏，從±800千伏到±1100千伏，每一次電壓等級的提升不僅僅是數(shù)字的變化，更意味著電力工業(yè)技術(shù)的一次次跨越。

電壓等級±800千伏上升至±1100千伏，輸送容量從640萬千瓦上升至1200萬千瓦，經(jīng)濟輸電距離提升至3000公里—5000公里，每千公里輸電損耗降至約1.5%，每一次跨越進一步提高了直流輸電效率，節(jié)約了寶貴的土地和走廊資源。

時光追溯到2007年8月16日。這一天，位于北京中關(guān)村科技園區(qū)昌平園的國家電網(wǎng)公司特高壓直流試驗基地試驗線段成功升壓至±1100千伏——新的世界紀錄誕生了。±1100千伏電壓等級的實際運行經(jīng)驗在國內(nèi)外均無先例，此次試驗線段為新電壓等級的工程帶來了第一份寶貴的設計依據(jù)和技術(shù)支持。

“建設±1100千伏特高壓在國內(nèi)外沒有任何可遵循的標準和規(guī)范，工程的首創(chuàng)性決定了它要面臨許多前所未有的困難和挑戰(zhàn)。在這條創(chuàng)新之路上，充滿了汗水與艱辛，也承載著光榮與夢想。”±1100千伏特高壓新疆段業(yè)主項目部副經(jīng)理徐玉波說。

2009年，國家電網(wǎng)公司啟動±1100千伏及以上特高壓直流輸電技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)研究，并開展準東能源基地外送輸電方案研究，制定了準東能源基地的輸電方向、特高壓直流輸電方案和送端電源組織方案。

2011年，國家電網(wǎng)公司全面啟動±1100千伏特高壓直流工作。同年，±1100千伏特高壓直流輸電設備研制技術(shù)規(guī)范正式發(fā)布，為工程啟動奠定了設備基礎(chǔ)。

2014年，準東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程可行性研究完成。2016年，準東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程開工。

從2007年到2016年，九年磨一劍，電力行業(yè)從±1100千伏及以上特高壓直流輸電技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)研究、設備研制、成套設計等方面均取得了突破性進展，終于讓藍圖變?yōu)楝F(xiàn)實。

研發(fā)創(chuàng)新展示新疆力量

“準東—皖南工程的技術(shù)創(chuàng)新有九成體現(xiàn)在換流站中。”徐玉波說。

在±1100千伏特高壓新疆段全線貫通的施工現(xiàn)場，記者看到一座座鐵塔手拉手向遠方延伸，鐵塔起點正是一個被圍擋的建筑物，這個神秘的建筑物就是±1100千伏昌吉換流站。

“昌吉換流站和古泉換流站是準東—皖南工程的心臟，兩個換流站各有特色，代表目前頂級的電力設備技術(shù)。”徐玉波說。

3月中旬，±1100千伏昌吉換流站工程進入雙極低端換流閥安裝施工。換流閥是該工程的“心臟”設備，負責將新疆產(chǎn)出的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，再通過特高壓線路輸送至東部用電區(qū)域。3月24日，該站首臺換流變壓器和首套換流閥順利完成設備主體安裝，標志著該項目全面進入核心設備安裝階段。

這些即將安裝的設備中體現(xiàn)了多年來電力行業(yè)最先進的技術(shù)成果。其中，有一個新疆企業(yè)的名字閃耀其中，那就是特變電工股份有限公司。

在特變電工±1100千伏特高壓變壓器研發(fā)制造基地內(nèi)，世界首臺最高電壓等級±1100千伏特高壓換流變壓器正在加緊研制，這是世界級輸變電工程——準東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程的核心電力裝備，預計今年上半年順利下線。

特變電工股份有限公司副總工程師黃新楠介紹，這是特變電工在成功突破±800千伏直流輸電技術(shù)的基礎(chǔ)上，攻克了特高壓的絕緣設計，解決了遠距離輸送上由于電壓升高而帶來的絕緣、直流偏磁等一系列世界級技術(shù)難題后孕育出的“孩子”，一旦成功下線，將成為國家“西電東送”戰(zhàn)略的核心設備。

科研攻關(guān)刷新多個“第一次”

在準東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程新疆段施工現(xiàn)場，聽到最多的就是創(chuàng)新和“第一次”。

這源自工程的首創(chuàng)性，讓各施工單位無前例可循。

在±1100千伏特高壓新疆段第1標段的施工現(xiàn)場，該標段項目總工安學奇驕傲地表示，他們標段在施工中研發(fā)了沙漠地區(qū)混凝土智能滴灌養(yǎng)護系統(tǒng)，成功解決了沙漠地區(qū)碰到的施工難題，現(xiàn)在正在申請專利。

新1標地處沙漠腹地，干旱缺水，夏季氣溫均在40℃左右，水分揮發(fā)非常快。在施工中，工作人員發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)混凝土澆制完成后如果得不到及時有效的養(yǎng)護，就無法保證基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量，以往人工澆水的方法在炎熱的夏季沙漠中難度相對較大，不容易達到養(yǎng)護效果。

如何解決這一難題?項目組在新1標段項目副經(jīng)理金毅的帶領(lǐng)下，通過采用改良的滴灌原理，進行現(xiàn)澆基礎(chǔ)的養(yǎng)護，解決了沙漠地區(qū)混凝土澆筑養(yǎng)護的難題。

除了沙漠，在山地的施工標段也根據(jù)標段地形特征有了相應的創(chuàng)新。新3標段施工方項目執(zhí)行經(jīng)理周輝說，以往的施工都是進行現(xiàn)場攪拌。有一個施工點位于天山深處，不具備拉運原材料到現(xiàn)場的條件，只能在別處攪拌好混凝土直接拉運到現(xiàn)場，再用索道運輸上去。

“這是我們一個重要的科研攻關(guān)項目。”周輝說，攪拌好的混凝土比較容易凝固，確保15公里以外攪拌好的混凝土在運輸中不凝固，且澆筑后在24小時內(nèi)凝固，便是此項科研攻關(guān)的難題。

施工方聯(lián)合部分科研院校進行科技攻關(guān)。該科研項目負責人梁超介紹，在混凝土攪拌中通過加入新材料外加劑，最終解決了這一難題。

從設計、研發(fā)到施工，我國特高壓技術(shù)的發(fā)展和實踐，為特高壓輸電技術(shù)在世界范圍內(nèi)更廣泛的應用積累了經(jīng)驗，也為構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)奠定了堅實基礎(chǔ)。