目前,川藏联网工程进入投运倒计时。在川藏联网工程建设过程中,工程建设指挥部和各施工单位面对高原特殊地质、环境条件下的输变电工程建设问题,开展有针对性的科技创新研究,创新工艺标准和规范,为今后高海拔地区电力建设积累了宝贵经验。
“川藏联网工程的科技创新为特殊施工条件下的现场施工提供了有力的技术支撑和保障。”9月20日上午,丁燕生对科研项目在川藏联网工程中的应用成效进行了总结。
作为川藏联网工程建设指挥部副总指挥,丁燕生负责工程科研项目的策划组织和管理工作。“工程异常艰险,指挥部全方位调集技术力量,研究解决特殊地质环境和施工条件下的工程建设难题,实践证明取得了很好的效果。”丁燕生说。
工程异常艰险 探求施工运维管理之策
受川藏高原山区特定地理、地质环境制约,川藏联网工程具有许多不同于一般超高压输电工程的特殊性。“工程面临许多常规施工方法、工器具和设备无法解决的难题,许多工艺标准和规范不满足该工程的设计、施工和运维管理要求。”川藏联网工程建设指挥部工程技术部主任助理、负责工程科技创新项目研发和现场推广应用的张亚迪说。
目前,高原山地施工主要存在人机降效、运输困难、方案特殊、机具笨重,安全、质量控制困难等难题。川藏联网工程沿线地质条件异常复杂,构造运动强烈,导致工程区内岩体破碎、地灾频发,给施工和运行带来极大影响,被誉为目前世界上施工难度最大的超高压输变电工程。
“组织一切技术力量,尽快解决工程施工及运行维护难题。”国家电网公司总经理助理、川藏联网工程建设指挥部总指挥喻新强说。
针对川藏联网工程特殊地质地形条件和气候环境,工程建设指挥部于工程前期便组织有关科研、施工、装备、设计单位开展施工技术、新型工器具、地灾防控、系统安全稳定和管理效率提升等五大类科研项目的攻关。该工程科研项目涵盖了新技术、新设备、新材料、新工艺等在川藏联网工程中的研究和推广应用。同时,指挥部还提早着手研究工程防震、防冰、防鸟害等课题,积极为工程建成投运和后期运维管理做好准备。
深入理论研究 保证电网安全稳定运行
协助管理工程技术和安全质量的川藏联网工程建设指挥部总指挥助理易建山说:“特殊工程的科研项目,更需全面谋划、统筹安排,深入开展理论研究;不仅要解决施工中遇到的困难,更要为电网的稳定运行和后期运行维护服好务。”
首次开展高海拔、长寿命、免维护金具的深入研究。针对以往线路中易发生事故的金具以及导致事故发生的因素,结合国内线路金具研制经验,川藏联网工程建设指挥部在耐磨、耐振等8个方面对现有金具的薄弱环节进行深化研究和试验,形成新的制造标准,并在全线推广应用,避免金具故障发生,提高金具寿命,达到在寿命期内少维护乃至免维护的目标。
深化开展新型复合材料在高海拔地区的研究和应用。整理研究高海拔地区线路复合绝缘子的运行情况,分析高海拔条件下对复合绝缘子材料老化性能、机械性能;研究不同条件下复合绝缘子的污闪特性,获得海拔修正系数,提出高海拔地区500千伏交流输电线路复合绝缘子配置方案。对现有复合材料、新型抗震隔震设施进行研究,试点建设抗震及复合化变电站,在110千伏及以上电压等级变电站全面应用复合绝缘设备。
集中科研攻关解决系统稳定问题。由于昌都地区电网非常薄弱,川藏联网工程长距离接入后将引起诸多系统问题。指挥部在工程设计阶段便着手组织中国电力科学研究院等科研单位开展川藏联网系统的电磁暂态、动态稳定性、谐波及过电压、防雷性能的深入研究,提出合理的系统配置、操作方案,确保工程安全稳定运行。
实施地质灾害防控关键技术研究。首次开展全过程地质灾害风险管控研究,建立输变电工程地质灾害危险性及危害性评价模型,创建输电线路地质灾害风险全过程管控体系,提出地质灾害风险控制措施,有效规避和降低了地质灾害对工程的危害,并为未来川藏地区输变电工程建设的地质灾害防控提供理论和数据支撑。
全面开展高海拔特殊施工措施的研究和实施。以川藏联网工程特殊施工条件为研究对象,针对高海拔工程施工建设各阶段的特殊工艺、安全措施、新型工器具和设备进行全面研究,合理选择高海拔施工工艺、机具、设备,解决特殊施工环境引起的施工安全和质量问题,提高施工效率,提出包含高寒、高海拔、冻土、地灾、爆破、环水保等专项措施;深化QC和新型工器具成果的产出,通过工艺改进形成高海拔环境下的标准工艺和典型工法。
施工技术创新 安全质量保障如虎添翼
“施工技术创新是不断提升工程安全质量的根本措施。”川藏联网工程建设指挥部副总指挥王成说。据王成介绍,为解决特殊条件下工程建设施工难题,川藏联网工程建设指挥部按照国家电网公司关于开展输电线路全过程机械化施工技术研究和试点建设的工作要求,组织有关科研、施工、装备单位进行科研攻关,成功研制出多种新型工机具,并在工程建设施工中推广应用,提高了施工效率,降低了安全风险,有效解决了高原山地施工降效和安全管理等难题。
川藏联网工程建设指挥部针对工程特殊施工环境和地形条件,组织宜兴博宇电力机械等单位研制了自适应防跳槽多轮组合式放线滑车,并在架线工程中应用,取得了圆满成功。9月13日,在川藏联网工程包18标段,施工队正在进行昌都—玉龙220千伏线路导线展放施工。与以往不同的是,在NL077-NL093塔放线区段的左导线处,施工人员正采用自适应防跳槽多轮组合式放线滑车替代常规滑车展放导线。只见在高差达1200多米的崇山峻岭之间,走板牵引着截面为400平方毫米的双分裂导线顺利通过多轮组合式放线滑车,实现了两基铁塔之间的导线连接。
5月15日,位于西藏自治区芒康县措瓦乡库孜村的包12标段河南送变电工程公司的N1204219基坑开挖现场,一座“人”字形微型“铁塔”吸引了大家的目光。这台小型机械,正是指挥部主导研发的轻型基坑旋挖机。看着操作杆有规律的升降,施工人员不时上前清理出旋挖机金属料斗中的碎石和土块,项目副经理赵玉龙高兴地说:“这里海拔高,走几步都气喘,人工开挖基坑进度慢,平常我最担心下坑作业人员的安全,这下可以放心了。”
轻型旋挖机在包12标段应用的第一天,施工队长刘发喜和现场施工人员就感受到了这台新型工机器具带给他们的便捷。刘发喜说:“以前两个人一天只能挖1米多深,旋挖机两小时就能挖出1米,且成孔的圆度和垂直度都是人工开挖无法相比的。”
“长期以来,输电线路铁塔基础施工主要依靠人工掏挖或爆破,存在施工效率低,安全风险大、工艺质量差等缺点。”张亚迪说。
川藏联网工程全线铁塔2761基,人工开挖基坑不仅劳动强度大、危险性高,且工效低、质量难以保证。为此,工程建设指挥部组织开展了高原山地输电线路特种基础基坑开挖机械化作业机具研究,并将该新型施工机具试点应用于工程基础施工,极大提高了施工效率,保障了人员安全。该项目攻关组组长、河南送变电公司副总经理刘宏达说:“项目组集中攻关,用100天时间研发出了轻型组合式旋挖机,它运输宽度小、掏挖能力强、单件重量轻,且可按模块拆解运输,特别适应高原山地施工。”
8月9日至16日,新型抱杆在位于西藏自治区芒康县邦达乡的湖南省送变电工程组塔现场试点。看着比往常同等起吊重量轻一半的碳纤维复合材料抱杆,施工队长周广极不放心,他转身问项目总工陈小元:“陈工,这东西太轻了,怕是不牢靠吧?”陈小元乐了:“放心吧,老周,这东西比钢铁还结实呢!”
由于重量轻了一半,现场拼装节省了2/3的时间,施工人员也减少了2个,组塔施工比往常结束得更早。周广黑黑的脸膛露出了笑容:“嘿!这抱杆还真好。”
8月17日,湖南省送变电工程公司安排现场试点应用“塔上外拉线组塔”新工艺,尝到试点应用甜头的周广欣然接受任务。当天要组立的铁塔位于3800米的悬崖边,地形十分狭窄,周广不禁为打拉线一事犯了难:如果选择打内拉线,单根吊装费时费力;若是打外拉线呢,攀爬悬崖特别危险,清理通道还会破坏不少高原植被。见周广犯难,指挥部工程技术部主任助理杨怀伟告诉他,内外拉线都不用打,只需在塔身四角各安装一根7米的碳纤维拉线撑杆,把抱杆拉线打在塔脚就行了。
经过试验,周广感觉这方法确实好用,不仅起吊重量一点没有降低,而且还不需要清障,最重要的是,施工人员不必攀崖冒险去打拉线,人员安全风险也降低了不少。
在全面开展索道标准化研究和应用的基础上,工程建设指挥部还组织研发了自动化循环式不停机索道并在现场试点应用,尽可能减少了人员现场操作,有效降低了施工安全风险。
四川电力送变电建设公司副总工程师景文川是该项目的负责人,他说:“自动化索道通过转运平台实现运行小车的自动运行,通过控制系统实现驱动机操作动作的精确控制。在不改变现有索道型式的前提下,实现运行小车精确定位和自动转运等控制自动化,整体结构更紧凑、更简单、更可靠。”
【建设者感言】
面对异常艰险、复杂的施工环境条件和常规管理手段、施工方法、工器具和设备无法解决的难题,川藏联网工程建设指挥部通过开展有针对性的工程科技项目创新研究,高效率地解决了工程建设施工中遇到的困难和问题,并将工程难点转化为工作亮点。川藏联网工程五大类科技创新项目在工程中的深入研究和推广应用取得了良好效果,同时也为今后更大、更难、更高标准的电网建设打下了基础。
——川藏联网工程建设指挥部总指挥助理 李俭
针对川藏联网工程施工难点、特点研发的一批新型机机具和管理方法,有效解决了高海拔、高寒、缺氧地区人员施工及线路运行维护等难题,为高海拔地区输变电工程建设积累了经验,在行业内树立了技术创新的标杆。
——国网交流公司线路工程主管 徐国庆
输变电建设以机械替代人工是必然趋势,尤其是基础施工人员劳动强度极大、危险性极高,且工效较低。轻型组合式基坑旋挖机不仅消除了人工开挖的危险性、降低了人员劳动强度,而且加快了施工进度,保证了安全和质量。
——川藏联网工程建设指挥部工程技术部副主任 李刚
塔上外拉线组塔施工创新工艺不仅解决了高原山区常规内拉线组塔工艺吊装重量小、高空作业量大和常规外拉线组塔工艺拉线设置难度极大的问题,而且占地面积小、吊装重量与常规外拉线相同,该创新工艺适用于山地、平地、丘陵、河沼等地理环境条件。塔上外拉线组塔工艺可完全替代常规内拉线和外拉线组塔施工方法,将常规抱杆组塔工艺优点合二为一,既节省人力、物力和财力,又保障了安全和质量,其应用、推广前景十分广阔。
——川藏联网工程建设指挥部工程技术部主任助理 杨怀伟
新技术、新设备、新工艺的研发和推广应用解决了特殊地质环境条件下、高海拔地区的电力建设难题。川藏联网工程的创新技术成果应用对送变电企业提高技术水平、提升核心竞争力发挥了重要作用。
——四川电力送变电建设公司项目副经理 伍建明
新型材料在工程中的应用有效解决了高原山地的设备运输难题,对施工单位提高工效、保证安全起到了积极作用。
——湖南省送变电工程公司项目执行经理 刘彬
轻型组合式基坑旋挖机在川藏联网工程高原山地施工环境中运用效果良好,不仅避免了人工开挖的安全风险,而且大大提高了施工工效,确保了工程的安全和质量。
——吉林省送变电工程公司项目总工 王超
通过在川藏联网工程包18标段输电线路工程中实际应用防跳槽多轮组合式放线滑车展放导线,我们获取了直观的现场应用资料和数据,提升了队伍的张力架线施工水平。同时,也为下一步在宁东(灵州)—浙江(绍兴)±800千伏特高压直流输电工程中大规模推广应用防跳槽多轮组合式放线滑车,展放1250平方毫米大截面导线施工积累了宝贵的经验。
——山西省电力公司供电工程承装公司质量管理处副主任 杨晓静
标签:川藏联网,创新引领,施工,运维管理