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世界最大换流站怎么建设?

北极星智能电网在线  来源:人民网    2022/9/6 16:43:23  我要投稿  

北极星智能电网在线讯:9月初,金沙江大凉山段,高峡出平湖,来自青藏高原的江水从高处奔来,又向东滚滚流去。

俯瞰大地,江河似画笔下的线条,富有想象力地勾勒出大美河山肌肤的纹理。在蜿蜒流淌的江河上空,一条新贯通的电力银线连接川苏两省,将来自四川金沙江流域的“绿电”送往华东地区,成为助推“双碳”目标实现的能源大动脉。另一条连接川浙两省的银线,则在参建人员的挥汗下加速合拢,预计今年底贯通送电。三条线时空并行,辉映交错,述写了新时代特高压电网建设者构筑又一项“大国重器”背后的艰辛付出。

银线的起点,是位于四川凉山州布拖县的世界最大换流站。该站是白鹤滩电站水电送出工程的送端站,也是全球最大面积和输容量的超级工程。该站采取“三站合一”式建设,由白鹤滩-江苏特高压直流工程送端站布拖±800千伏换流站、白鹤滩-浙江特高压直流工程送端站白鹤滩二期±800千伏换流站和500千伏变电站组成。整个工程项目占地约930亩,可换流容量高达1600万千瓦。

而对这群参建者的“领舞者”——国网特高压公司而言,尽管拥有多年的特高压工程建管经验,但这次工程的经历并不是那么轻车熟路。在打造新时代特高压直流输电升级版“双800”精品示范工程建设目标中,除了工程技术升级之外,该公司还将克服高海拔,地震设防烈度高,场地高差大,高挖填边坡、地质复杂,以及雨季绵长、雾雨霜冻不利施工气候,交运直建、低运高建、一投一建,大件运输困难等考验。7月1日,历经近600天的艰辛建设,布拖±800千伏换流站顺利投运。白鹤滩二期±800千伏换流站仍在加紧建设中,参建者正为工程年底实现双极低端带电投运节点目标挥汗奋战,确保年底形成输送华东地区1200MW清洁能源能力。

走访现场,通过解读国网特高压公司建管工程的关键路径实践,既可还原他们如何将多年建管经验释放的淋漓尽致,更可清晰梳理出特高压电网工程专业化管理公司核心能力如何实现与现场的精准“靶向对接”。

优化工程设计,遴选建设最优“顶层方案”

9月上旬的大凉山,雨水润泽,处处苍翠欲滴,就连植物叶片上也常挂着雨滴,晶莹透亮折射出阳光的五彩斑斓。

走进已投运的布拖换流站现场,各种隔离带警示标记醒目张贴,设备运行发出的声音与围墙外林间农舍和谐生成一片。对比工程站址建设初图片,原来土地上挺起了一座现代化科技味十足的换流站,成为过往之人视线必关注的“景点”之一。

对两站业主项目部经理、国网特高压公司西南工程建设部主任邹军峰来说,该项工程建管无疑是对自己和项目部成员一次工作主动的加压和负重之旅。

布拖换流站、白鹤滩二期换流站与以往工程相比,存在施工环境条件趋难、设备技术性能升级、施工工艺要求提高等多重因素变化的特点。如果沿袭过去经验管理,无疑会影响工程建设目标的完成。 “我们采取不断优化工程设计的方式,从源头抓好质量提升的关键,主动对工作惯性思维‘开刀’,对创新思路开‘绿灯’,遴选出建设的最优‘顶层方案’,让工程真正体现新时期特高压精品工程的导向性意义。” 邹军峰说。

让设计优化贯穿施工全过程。工程建设筹备阶段,国网特高压公司打好设计工作“提前量”,主动介入设计前期工作,他们与工程设计团队进行协商“会诊”,将自身积累的现场施工经验与设计团队最新理论概念有效结合起来,消除设计项目部与现场施工需求对接的“时间差”。坚持每月工地现场设计例会制度,对已出图的工程设计图纸,采取现场“模拟施工”的复盘方式,组织施工项目部技术力量、设计工代进行设计的优化细化。认真落实样板引路、示范先行理念,严格审核施工方案,彻底解决工程设计图纸与实体成品呈现的“最后一公里”问题。

采取三站共用主控楼、综合楼、综合水泵房、电源及水源等公用设施,两个换流站共用换流变、平波电抗器线圈备品备件方案设计,节省了工程总体投资造价。合理优化站区布置,交流滤波器场地纵向尺寸较同类工程减少20米。采取站区竖向台阶式布置设计,上下台阶高差7.4米,节省土方量39万立方米。为优化抗震措施,两个换流站高端阀厅均采取全钢结构,直流场及交流场主要电气设备支架采用钢管格构式支架,减小地震对电气设备影响。对GIS组合电器及罐式断路器等低重心设备,其外绝缘采用复合材料设计,提高设备抗震性能。

建设期间,国网特高压公司业主项目部和设计团队数次碰头,针对现场土质天然含水量达55%以上的情况,创新采用高含水量黏土强夯置换填方地基建造设计方案,成功解决了超高含水量黏土填放处理这一世界级难题,避免了250万立方米的大规模弃土现象发生。采取“宽台缓坡+多排抗滑桩”联合支挡的挖方边坡设计方案,与“加筋土+护墙脚”的填方边坡方案相结合方式,顺利解决了高含水量黏土、超高边坡稳定的治理难题。

“对设计图纸本着‘鸡蛋里挑骨头’的思想,严格审核把关设计图纸,促使大家进行再优化细化,精益求精寻找工程提升的跃迁点,从而确保了工程质量工艺提升实现从源头上发力。”布拖换流站业主项目部质量专责张智说。据介绍,整个建设期间,该站共优化设计方案43处,使设计更好服务现场施工要求。

走进布拖、白鹤滩二期换流站换流变广场,笔直光滑高达几十米的防火墙是最吸引人眼球的地方。施工前,国网特高压公司业主项目部和施工项目部针对换火墙施工一直存在的钢筋保护层厚度不足且又过度集中的“结构瑕疵”,与设计方一道对施工设计方案进行反复研讨和交流,确立了“带附加层的组合钢模”技术方案,并在组合钢模中设计了止水系统,达到了防火墙结构正版墙面无缝对接的效果,填补了国内大面积清水混凝土浇筑薄壁结构的技术空白。

坚持技管工程,不断增强工程建管“含金量”

8月13日,一场“云会议”将国网特高压公司本部变电部、安全质量部和现场业主项目部、施工项目部技术人员召集在一起,大家对白鹤滩二期换流站双极低端换流阀安装施工方案进行“会诊”审核。会上,大家对该项施工方案中的质量工艺、技术标准、安全管控、工期计划等内容事项,逐一进行“过滤”。

“这样的技术支撑和帮带加持,让我们施工项目部具体作业起来,是干有标准、抓有方向、管有重点,对施工潜在可能遇到的难题也一并‘扫雷’破障了,现在大家心里也亮堂了很多。”提及这样已形成制度惯例的施工方案审查会,白鹤滩二期换流站电气A包四川送变电公司施工项目部经理对其好处是赞不绝口。

为加大工程建设管理的“含金量”,强化工程精细化管理,认真落实“六精四化”要求,国网特高压公司不断优化完善工程现场施工方案审核、技术交底、过程帮带和施工验收的管理机制,坚持技管工程,夯实每一作业环节,确保了工程建设质量的稳步提高。在现场,国网特高压公司业主项目部发挥自身优势,梳理多年建设经验,将以往的单一常规管理改为技术帮带管理,主动“贴上去”“靠近身”,不当“甩手掌柜”和“传声筒”,在帮、带、教、授上作文章,及时开展工艺质量提升技术服务和支撑活动,努力提升施工单位作业能力。

翻阅两个换流站监理项目部施工方案报审汇总表发现,自工程开工以来,布拖、白鹤滩二期换流站业主项目部坚持对每一项重要施工内容进行审核,做到对施工方案中风险要点、技术要求、工艺质量等分项严格审核,确保心中有数。此外,因地制宜对施工项目部开展作业技能帮带和交底培训,此举既严格了施工作业工艺标准,又持续提高了施工项目部参建能力。

利用信息技术手段,对全站地下管网施工、过道路电缆埋管、换流区电缆隧道、阀厅钢结构吊装、重要电气设备安装等实现三维设计交底,促使一线施工班组人员精准理解和掌握技术要点,有助于施工项目部提高物资耗材采购的精细化和作业效率。

8月上旬,白鹤滩二期换流站双极低端阀厅交安,现场施工进入电气安装新阶段,该站业主项目部分别组织了换流阀、换流变安装质量工艺专题培训,严格施工项目部对作业细节的落实,不断提高施工单位作业标准。

全链条建设管理,拓展工程边界增强建管韧劲

9月4日,布拖换流站双极直流低端系统已安全运行65天了。随着将工程从施工阶段顺利建成带入运行阶段,布拖换流站业主项目部副经理王雪野终于大大松了一口气。“这个时候确实踏实了很多,工程建设的所有担忧终于可以卸下来了。”他说“卸”的内容,不仅指工程现场围墙内的事,还包含了施工内容涉及的上下游若干项工作。

在该业主项目部,有一个工作原则员工不提自清——工作视线要放大放宽,不拘泥现场单一事项范围,要着眼整个工作的关系链和延长链,有的放矢做好工作提前量。

受制疫情管控影响,施工人员难免会出现到场不及时、不满员的现象。为不影响工程节点任务完成,国网特高压公司业主项目部组织施工项目部对各自的二级进度计划进行全面梳理,排定了科学详细的施工计划,对图纸供应和甲供物资的交付节点进行了优化。加大了交叉施工力度和深度,同一个施工区域按照空间层次划分出高低作业面,根据施工人力资源情况,合理安排工序时间节点,为土建和电气交叉作业创造了良好条件。

布拖、白鹤滩二期换流站工程大件设备多,从西昌火车站到布拖县城附近的工程现场,全程200多公里,运输道路崎岖,山高坡陡,加之冬季雨雪天气,设备能否安全运抵现场始终一个大问题。国网特高压公司业主项目部与属地公司、当地交通运政部门和大件物流运输单位建立了定期协调工作机制,围绕大件运输进行问题沟通和困难排解,解决影响运输畅通的各种因素,打通了大件运输各个环节。从为安全运输换流变而对沿途公路桥梁加固的建设协调跟踪,到两个换流站换流变运输及其它大件运输路途保障,国网特高压公司业主项目部始终将该项工作抓早抓好,彻底避免出现人等设备的现象。

让进场的设备完好无损。换流站安装电气设备众多,小专业上百家,任何一项设备的质量好坏都将影响整个工程最后能否顺利带电投运。国网特高压公司物资监造人员,主动介入重要设备制造全过程,从设备材料选定、组装工艺质量、驻场调试等严格实行监造跟踪制度,把好设备生产质量关。现场业主业主项目部人员对进场设备,严格落实开箱验收环节,坚决杜绝残次品流入最后的安装环节。

GIS耐压实验一次性通过,换流变压器耐压局放试验全部一次通过,双极低(高)端调试内容一次性完成……布拖换流站建设期间,诸多这样的第一次,创造了工程建设新纪录,这也是国网特高压公司业主项目部采取施工全链条管理带来的可喜成果。

“现场施工工序上千项,每一项能否按期完成,都将影响整个施工‘流水线’作业的高效完成。强调和提倡建管人员注重运用全链条管理思维,目的在于拓展工程边界,增强建管工作韧劲,防止因工作视线‘短视’而造成建设的被动或滞后。”白鹤滩二期换流站业主项目部副经理李勇说。

“无人区”弹跳摸高,追求建设效益峰值

在布拖、白鹤滩二期换流站进站道路上,一排红色大字格外引人注目——高可靠性、高标准化、高利用率。建设初,该工程就确立了打造新时代特高压直流输电升级版“双800”精品示范工程目标。

作为特高压电网工程专业化建管公司,国网特高压公司其工程管理技术和工作经验在业内率先步入了“无人区”。在“双800”精品示范工程建设目标前提下,工程电力负荷输送规模和运行电压等级均达到设计峰值,这对工程质量工艺和施工细节标准要求更严格精细,倒逼建设者要在以往成绩平台上实现更进一步。

“‘三高’要求对我们建设者而言,无疑是一次主动‘弹跳摸高’。好比一位世界冠军体育运动员要想继续提高成绩,即使一点点的进步,也需付出万倍的努力。我们通过创新驱动寻找提高施工质量的路径,也打开了‘无人区’继续领跑的赛道。”国网特高压公司白鹤滩二期换流站业主项目部专责谢永涛形象的介绍,

他们坚持发挥参建者创新主体作用,动态整合各参建单位科技创新资源,组建了以业主项目部为责任牵头单位,施工单位和厂家为主体的工程现场科技创新体系。牵头编制《布拖、白鹤滩二期±800千伏换流站新技术应用策划》,滚动修订《布拖、白鹤滩二期±800千伏换流站创新科技项目工作计划》,结合工程现场实际情况,分解细化现场科研创新任务。先后组织开展了“管道内壁防腐喷涂器”、“带附加层钢模板施工工艺”、“基于无人机航测技术的场地平整度控制”、“换流站土建施工环保方向具有防护功能降尘装置的研发”、“直流穿墙套管吊装新型辅助工具”、“悬式绝缘子的RTV涂料喷涂新方法”等几十项创新成果研究,不断提升工程建设的技术和质量水平。

建设全过程推进数字化、智能化管理。首次在业内打造共享型数字化工地控制中心。创新研发应用分层分布式混凝土自主养护方法,变原有的粗放养护措施为自主精细化养护,全面提升混凝土浇筑实体质量。对于换流变压器等关键设备的大件运输,利用北斗定位技术和单元全景影像,实现对整个运输过程的远程协作指挥。采用数字化、可视化方式,实现500千伏GIS、换流阀等重要设备安装关键参数及过程实时在线监控,全面实施工厂化安装、无尘化作业,完成对室内设备安装环境条件的实时监测和联动控制,以科技手段促进质量管控水平的提升。

直流穿墙套管始终是现场设备安装的“老大难”,其套管吊装与孔洞尺距是需精确到毫厘控制的作业。施工项目部技术人员多次进行试验研究,研发出直流穿墙套管吊装专用工具,彻底消除吊带与阀厅外墙彩板易发生“碰撞”现象。“通过研发辅助工具使吊点向户外端延伸45厘米,既避免吊带被卡住,又大大降低了施工安全风险,提高了作业吊装效率,单台套管安装作业时间可缩减3小时。”在现场,布拖换流站电气A包四川送变电施工项目部经理张明蹢介绍。

积极利用创新这一举措,不但赢得了工程建设的顺利进取,也实现了施工工艺与建设质量的“水涨船高”。(李旸 马勇 巨斌)


原标题:世界最大换流站怎么建设?

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