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    中國電力報:加強科技投入 讓工程設計智能化精細化 ——中國能建西北院陜北±800千伏換流站設計紀實

      近日,±800千伏陜北—湖北特高壓直流工程正式雙極投運,標志著陜北能源“西電東送”“北電南供”的一個重要里程碑工程順利投產。

      該工程起于陜西省榆林市陜北換流站,南至湖北省武漢市武漢換流站。工程未來每年輸送電量可達400億千瓦時,將有力推動陜北煤電和新能源規?;?、集約化發展,擴大新能源消納范圍,促進陜西資源優勢轉化為經濟優勢,同時可緩解湖北迎峰度夏期間供電緊張局面,強化湖北經濟社會發展的電力保障。

      該工程是國計民生的基礎工程,設計單位發揮著承上啟下的龍頭作用。中國能建中電工程西北電力設計院有限公司(以下簡稱“西北院”)承擔了該工程送端陜北±800千伏換流站設計A包、接地極、線路包1和接地極線路的設計任務。陜北—湖北±800千伏特高壓直流工程是采用新一代“雙八百”特高壓直流技術、設備和標準化設計方案的首批工程。在陜北換流站中西北院采用了5G信息通信技術、數字化設計、CAFS新型消防系統等新技術、設備和方案,全面提升了換流站的信息化水平、設計質量、消防能力;同時針對黃土高原特有的千溝萬壑、支離破碎的地形,采用了超長樁基、隨坡就勢布置接地極增加對深厚填土和復雜地形的適應性。在直流線路中,西北院首次使用了石墨接地裝置和鎧裝引下線,有效減少了接地槽開挖對生態環境的破壞、電化學反應對引下裝置的腐蝕。

      優化設計讓方案更優

      陜北±800千伏換流站用地為原工業園區挖黃土梁峁、填深溝給出的一塊臺階式場地。該場地回填土范圍大、厚度深、土質極不均勻、密實度差異較大,且局部區域具有二級自重濕陷性,其地基處理難度極大。為了處理大面積欠固結土和消除地基土濕陷性、提高地基土承載力、降低場地變形,西北院經多次專題論證,在填方區選用了“強夯預處理+旋挖成孔灌注樁基”的地基處理方案。

      結合場平進行強夯處理后的欠固結填土可有效減少樁側的負摩阻力,提高樁基承載力,減少樁數。同時,強夯地基也兼顧了站區道路、廣場、電纜溝(隧道)、建筑物室外散水、室內地坪及其他空場地的加固效果。

      技術創新為工程創優

      陜北±800千伏換流站中各類設備與網絡相連,實現換流站數據互聯互通、設備可視可控。全站配置六氟化硫密度在線監測、避雷器在線監測、油色譜在線監測等系統,并在此基礎上建立起統一的數據分析平臺,為換流站提供在線監測與故障診斷的整體解決方案,實現廣泛的在線監測,使得設備狀態檢修更加科學可行。

      通過部署智能感知終端、構建大容量骨干傳輸網和終端接入網,實現站內一體化監測、自動化控制、智能化決策,打造全息感知、全景可視、高速可靠、智能可控,全面提升換流站智能化水平。

      陜北換流站設置換流變智能巡視系統,采用雙光譜熱成像測溫云臺攝像機、高清云臺攝像機、高清球機、拾音器、微型紅外攝像機等設備,實現對換流變大型充油設備外觀類巡視項目和安全消防監視點位的全面覆蓋。減少運行人員人工巡視任務,提高人員安全性,提高工作效率。

      精細設計創生態工程

      西北院經精密細致現場踏勘多工況實測,在以往工程數字化設計經驗的基礎上,針對復雜地質條件的接地極進行了數字精細化設計。利用測量提供的地理信息數據,將勘測數據提取轉化為數字化地面模型,通過原始地面的高程、坡度、土方等計算分析比較,優化極址設計方案。

      對溝壑縱橫、坡度較大、巖石直接出露的陜北接地極,設計采取了接地極極環順山梁走勢繞行,遇大溝壑、巖石出露地段接地極極環斷開而電纜繞行敷設等精細化設計措施,實現了優化工程量和減少生態環境影響的雙贏。

      來源:中國電力報 5月10日第六版

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