2014年6月中旬,绵延不断的川藏高原上,国家电网公司投资建设的川藏联网工程建设现场正处于施工高潮。一张张设计蓝图在电力建设大军的辛勤努力下,变成一座座巍巍铁塔,矗立在蓝天白云下。
川藏联网工程是继青藏联网工程之后,又一高原电网建设工程。该工程全线最高塔位海拔4926米,创行业之最;全线单标段最多索道数120余组,单索道最大悬倾角52度,最大高差910米,最大单跨长度1920米,处于行业领先水平。这一系列刷新以往工程设计记录的数据,无不显示了工程设计人员所要克服的恶劣条件和需要突破的设计难题。西南院作为本工程500kV牵头设计院,承担了全线自然条件最为艰苦、设计难度最大的2座500千伏变电站和2×229公里500千伏输电线路的勘测设计工作,在整个工程中留下了浓墨重彩的一笔。
不畏艰辛闯“天路”,做工程建设的探路人和先行者
“以往我们是翻山越岭,这次是要在平均海拔接近4000米的高原上翻山越岭。大家要有充分的思想准备,作为这个工程的探路人和先行者,我们此行将会异常艰苦”。工程队出发前,工程负责人向所有参战人员作了思想动员。
西南院勘测设计的两座变电站和线路部分地势属于“藏东、川西高山、高原区”地貌,海拔高程在2400-5000米之间,平均海拔3850米,是全国平均海拔最高的交流500千伏线路。两条线路分别沿巴楚河、金沙江、澜沧江等河谷和高海拔台地走线,相对高差一般在300-1500米。其中,川藏分界点至芒康约50公里、乡城至巴塘线路跨越金沙江段,地形起伏最为剧烈,沟壑纵横、林木茂盛,线路相对高差达1500-2000米,斜坡陡峻,地形坡度一般在35度-65度左右,岩石风化强烈、岩体破碎,全线高山峻岭占68%以上,地形地质条件极其复杂。
为了克服这些恶劣自然条件带来的高原反应、道路塌方、体力消耗巨大等困难,安全、优质、高效地完成工程任务,西南院组织精兵强将,在电网、勘测两个分公司精选了40余名外业工作经验丰富的青壮年职工,组成6支勘测设计分队,奔赴工程现场进行外业终勘工作。在工程全线条件最艰苦的巴塘、芒康地区有大约10公里无人区段的终勘任务。由于无人区段没有航片可以利用,所有断面均需工测,外业工作量非常大。为提高工作效率,工程人员借宿在山腰藏民家中,早上7点出门,晚上7点回来,每天外业工作12个小时。晚上还要熬夜整理资料为第二天的工作准备多个方案。与这种高强度工作相伴的,还有艰苦的生活条件。因为很久没有下雨,山上缺水严重,除去做饭洗碗用水,几乎再也没有多余的水。洗脸成为一件奢侈的事情。虽然每天爬山大汗淋漓,但是在山上的六天,所有队员没有一人洗脸、洗澡。高强度的工作和艰苦的生活没有压跨工程人员。经过6天的连续奋战,工程人员克服无电、无手机信号、无航片、缺水、山高、植被茂密等困难,忍着严重高原反应带来的剧烈头痛,完成了无人区段外业终勘工作。
艰苦的工作,使各分队队员之间结下了兄弟般的情谊。在无人区作业中,曾有工程队员被棱镜杆根部尖端划破眼角,血流不止。在另一座大山800米高差位置上的队友,从对讲机中得知情况后,立即下山,再爬上对面有600米高差的山上,接替队友继续工作。曾有队员在完成本队工作后,放弃休整时间主动翻越海拔4500米的高山支援其他队友。正是队友间这种大爱无私的相互关心、相互支持和亲密无间的协作配合,为整个工程队克服重重困难提供了强大的精神动力。短短两个月时间,西南院完成了所负责标段的全部野外终勘定位工作,为后期工程施工建设提供了有力保障。
突破设计难点,为工程建设绘制美好蓝图
恶劣的工程环境带来了无法回避的设计难题。怎样突破地质条件恶劣、交通运输条件较差、气象条件复杂、高原生态环境脆弱等一系列问题造成的设计难点,一一摆在了西南院工程人员面前。
为破解这些难题,西南院充分发挥了在山区输变电工程冰区划分、微地形和微气象判断、冻土施工设计、高海拔电气绝缘、全方位长短腿及不等高基础设计等方面的传统优势。同时,针对川藏联网工程沿线所处的特殊地理环境,西南院开展了“地质灾害全过程风险管控关键技术研究”、“高海拔地区交流负荷绝缘子应用研究”、“变电站高海拔外绝缘特性研究”、“导线选择研究”和“新型四组合角钢研究”等19项专题研究,并将这些研究成果成功地应用到工程设计中,合理确定了工程导地线选择、高海拔绝缘配置、杆塔布置、防风抗冰等关键设计原则,为现场设计工作的合理有序开展奠定了理论基础;科学确定了杆塔使用条件、绝缘配置及各项防灾抗灾措施,逐基判定地质条件,现场划分气象条件组合,全线划分出10毫米、15毫米、20毫米等9种冰风组合气象条件用于设计安全计算,为工程的长期安全运行奠定了扎实基础;专门安排了大件运输专业人员现场踏勘,在设计过程中充分考虑设备运输因素、合理选择路径,最大限度降低了施工和运行维护难度;依托工程环评水保评审意见,开展了环保水保专项设计,做到每一基铁塔均有相应处理措施,确保工程建设与生态环境和谐发展。
在线路设计中,西南院利用海拉瓦技术和最新高清晰度卫星影像、航片和GPS等高科技手段,对路径大方案的优化选择和局部方案进行了详细技术经济比较,合理避让密集的居民区、林区及不良地质地区,优化选择出了最佳路径方案,具有线路长度最短、平均海拔最低、沿线地形地质条件最好、公路利用率较高、建设及运维条件最好、工程投资最省等优点。
在变电站设计中,西南院在巴塘500千伏变电站采用全复合外绝缘设备,极大地提高了设备抗震能力。同时,为满足工程工期需要,西南院率先在行业内对海拔3300米以上的500千伏变电站全站配电装置建筑采用装配式钢结构,大大缩短了工程施工工期。
通过不断地进行专题技术攻关和设计优化,西南院创造了27项设计亮点。2013年9月,在川藏联网工程协调会上,西南院凭借这些出色的设计亮点赢得了工程建设指挥部的通报表扬。
做好安控系统,确保工程安全可靠运行
安全稳定控制系统是保障电网安全稳定运行必要的技术手段。川藏联网工程的建设结束了昌都电网孤网运行的历史,而川藏联网工程主网及昌都电网这两大区域的安控系统有机统一,构成了完整的川藏联网安控系统。西南院承担了该系统的方案研究及工程设计工作。
为确保安控系统与川藏联网本体工程同期投运,西南院投入精干力量,全力以赴,分步展开工作。根据川藏联网工程指挥部要求,西南院首先完成了川藏联网工程主网安控系统的计算分析及初步设计,确立了主网安控系统的结构,明确了四川电网与昌都电网安控系统的配合关系,为后续工程设计的开展奠定了坚实的基础。随后,西南院利用不到一个月的时间,针对昌都电网原有安控系统运行多年,功能简单、设备陈旧、不能满足川藏联网运行等问题,进行调研收资、专题研究,进一步完成了新建昌都地区电网全网的安控系统方案研究报告。目前,基于这两个安控系统的方案规划,西南院正在加班加点开展昌都地区19个厂站、川藏联网主网6个站点共计25个厂站的安控装置施工图设计,努力确保安控系统顺利投运,为川藏联网安全稳定运行保驾护航。
勘测设计作为工程建设的先行者,西南院人一路艰辛,一路付出,为川藏联网工程绘制出了美好蓝图。西南院人通过参与这样一项国家重点工程,不仅再次证明了在高海拔大山区输变电工程勘测设计方面的独特优势,更在服务川藏两省经济社会发展、改善当地人民群众生活条件、维护社会政治稳定、增进民族团结方面,做出了中央在川企业应有的贡献。
原标题:雪域高原绘蓝图 川藏联网铸辉煌——中电工程西南院承建藏联网工程纪实