作為西部大開發(fā)23項重點工程之一,青藏電力聯(lián)網工程被譽為“電力天路”,更成為惠及青海、西藏人民的“光明之路”。架起一條跨越高寒缺氧、高海拔地區(qū)的“電力天路”,需要攻克高原生理健康保障困難、生態(tài)環(huán)境極其脆弱、高寒地區(qū)凍土基礎施工困難、高海拔過電壓與絕緣配合及設備研制復雜四大難題。
工程自2011年12月竣工投運,迄今已有5年時間。從國家電網青海電力公司公開的數據看,截至今年5月6日,工程已累計向西藏地區(qū)輸送電量33.92億千瓦時, 經受住了高寒、低氣壓、大風沙等惡劣環(huán)境考驗,安全穩(wěn)定運行,各項運行指標均達到設計標準和要求。
在2015年度國家科技獎勵大會,該電力工程榮獲科技進步二等獎,在7家主要完成單位中,中國西電集團公司(下稱“中國西電”)作為主設備供貨商位列其中。讓強勁而穩(wěn)定的電流通向雪域高原,對技術裝備提出了怎樣的要求?國產裝備又是如何實現自主攻關?本報記者采訪了中國西電直流工程負責人申予章。
勇?lián)髟O備研制安裝任務
在2010年6月國家發(fā)改委批準工程建設后,整個項目的設備開始了公開招標。中國西電中標了格爾木站的換流閥、換流變壓器,以及整個工程的直流場設備,其中直流部分的中標額度約5.3億元;交流部分還中標了拉薩站220千伏變壓器、濾波器、避雷器。后來,格爾木站交流部分又中標了750千伏GIS和330千伏GIS。
在中標以后,中國西電成立了以集團總經理張雅林為組長的青藏工程領導小組,每個生產企業(yè)都設立了相關的工作小組。“這件事在2010年是當作很大的一個事情來抓的。”申予章回憶說,工程小組的職責就是要求所有為這個工程提供的設備,從設計、原材料采購、制造、出廠試驗、現場安裝,必須要“一條龍”不能出現質量問題。
從2010年7月全面開工建設,到2011年12月竣工投運,整個工程的建設周期非常短,也使得設備的生產工期十分緊迫。中國西電憑借過硬的技術實力和項目管理能力,所有設備全部按期保質交貨。
越昆侖過雪山,在數百千米凍土層上施工,在“生命禁區(qū)”里作業(yè),既對設備的性能提出了特殊的要求,也給現場施工人員帶來了嚴峻的考驗。結合工程的自然環(huán)境,工程沿線建立起立體醫(yī)療保障防護網,國網公司也提出了上得去、站得穩(wěn)、干得好,零死亡、零傷殘、零高原后遺癥的健康安全目標。
“為了完成這個工程的設備安裝,西電組織了技術能力強、身體素質好、政治覺悟高的員工,駐扎在前方,干了最長的有半年,一般都有三個月以上。”“我們西電去的這些人,三四十人次是肯定有的,只少不多。”即使時隔多年,申予章仍記憶猶新。
“我們先讓所有員工到職工西電集團醫(yī)院做全面身體檢查,檢查完了拿著這個健康證,到格爾木和拉薩兩個營地,先進行一周的試驗性嘗試,身體不出現問題再去工地,這是為了保證‘三零’目標采取的措施,最終的結果是,西電所有到現場的員工在施工過程中和結束后,沒有出現任何事故。”申予章說。
有的放矢實現自主攻關
“這個工程的難度主要是高海拔,從技術角度看,海拔超過3500米,設備屬于非標準產品,電氣絕緣性能就不能按照常規(guī)研究的結果,在3500米以下,是有公式可以計算。”談到設備的研制,申予章一語道出了該工程的特殊要求。
資料顯示,該工程±400千伏直流輸電線路全長1038公里,其中西藏境內425公里,青海境內613公里;沿線平均海拔4500米,最高海拔5300米,海拔4000米以上地區(qū)超過900公里。
“前期科研階段,國網經研院、設備廠做了很多的科研,就是按海拔4000米以上的設備絕緣裕度來建設的。”申予章分析稱,如果這個絕緣水平放到平原地區(qū),相當于±600千伏的水平。
申予章介紹說,由于海拔高,設備必須解決放電、絕緣水平等問題,中國西電在研制過程中做了很多有針對性的試驗模擬,比如模擬電場強度、模擬電場分布,再如西高院在產品設計時,在絕緣水平上綜合考慮了多種因素等等。
事實上,在當時該工程設備研制時,中國西電的直流輸電設備已經做到了±800千伏,云南-廣東和向家壩-上海兩條直流輸電線路都是在2007年招標,2009年投運,早于青藏電力聯(lián)網工程。
在申予章看來,在2010年時中國西電已經有了±800千伏直流工程的經驗,青藏工程的電壓等級更低一些,“在研發(fā)上倒沒有很大難題,就是怎么做的最經濟是最關鍵的。”
“要做的最經濟,在設計上就要精雕細琢,主要體現在絕緣尺寸和絕緣裕度的考量上。”申予章進一步解釋說,“高原空氣稀薄,絕緣強度低,所以要增加絕緣,但增加太多浪費,增加少了不夠,怎么取這個量,沒有現成的技術可依,各種設備要自己去摸索。”
“工程完全是自主攻克的,全部是自主設計,這也給后續(xù)的高原工程,比如國網現在要建一條從巴基斯坦默蒂亞里到拉合爾±660千伏工程提供了可資借鑒的樣本。”申予章說。
截至目前,青藏電力聯(lián)網工程仍是世界上第一個、也是唯一的一個在運的高海拔輸電工程。
