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电力“天路”为高原发展赋能
 
来源:中国能建   发布时间:2020-08-12   浏览:67 次

阿里地区,位于青藏高原北部,平均海拔4500米,是世界平均海拔最高的地区,被称为"世界屋脊的屋脊"、"高原上的高原"。在此前很长一段时间内,该地区电网都处于孤网运行的状态,当地居民生产生活用电需求和用电稳定性难以得到保障。
7月26日,随着最后一根导线在吉隆变电站外侧成功升空,世界上海拔最高、运距最远的超高压输变电工程——阿里与藏中电网联网工程(以下简称"阿里联网工程")全线贯通。阿里地区作为我国最后一个接入大电网的地级行政区,工程建成后,将有效解决和改善沿线近38万农牧民的用电问题,为当地经济发展注入强大动力。
负责工程设计的中国能建西南院,与三万多名建设者、上百家电力建设单位一道,跨越世界屋脊,突破生命禁区,挑战人类极限,用智慧和汗水创造了多项电力工程建设的"奇迹"。
奋楫笃行 臻于至善

阿里联网工程起于日喀则市桑珠孜区多林220千伏变电站,止于阿里地区噶尔县220千伏巴尔变电站,跨越西藏2个地市的10个区县,新建500千伏变电站2座,220千伏变电站4座,输电线路长1689千米。
其中,西南院负责勘察设计的查务-吉隆500千伏线路段,最高海拔超5300米、平均海拔近4700米,难度空前。一些关键技术面临没有试验数据支撑,也没有工程经验可借鉴,需要大量技术攻关的困难。
西南院设计团队对以往高海拔地区工程的经验进行了总结研究,配合科研单位开展相关试验工作,经多方努力最终确定了工程空气间隙取值,并根据地区特殊环境进行了外绝缘差异化配置,进一步填补了该区域空白。
严苛的自然环境让整个工程面临着高海拔金具电晕造成的电能损耗和噪音污染等问题,沿线低至零下45摄氏度的极端低温环境让金属强度、脆性、韧性特性等各项性能也面临严峻的考验。为确保线路金具运行做到安全可靠、环境友好、资源节约,西南院根据现场调查情况,对金具使用环境提出了新的要求。"我们与材料制造方进行了多次沟通交流,开展塔材、金具材质等相关研究,最终决定通过改善合金成分等措施,优化金具材质,使其进一步适应超高海拔、极低温的环境要求。"西南院副总工程师李力介绍。
另一方面,工程沿线区域分布着高原季节性冻土、高原湿地、沼泽、盐渍地、矿区等特殊区域。西南院设计团队针对复杂地形地貌,开展了实地踏勘调研,根据环境特点定位现有接地装置的薄弱环节,对冻涨、冰膜、腐蚀、高电阻率等问题精细化、针对性制定对策,制定了基于线路所在地区土壤特性的超高原高电阻率冻土地区接地材料选用方法,并逐基勘探土壤特性,充分发挥圆钢、离子、石墨等材料的优势,为每基杆塔"量身定制"最合身的接地装置,确保了线路接地装置可靠性、线路运维便捷性。面对佩枯措沿线分布的大量强腐蚀地基,西南院设计团队对地基腐蚀性进行了逐基判断,并根据腐蚀性的深度变化特点,采用了单桩承台和多桩承台基础,有效避免了高标号混凝土和裹体灌注桩的采用,减小了现场施工困难。
和实生物 美美与共

"西藏生态环境脆弱敏感,阿里地区更是如此,任何一块草皮都弥足珍贵。为了减小铁塔基础施工对土壤的扰动,设计过程中90%以上的塔位都选用了更具优势的原状土基础。"送电结构主设人王梦杰介绍说,"高原输电线路工程施工降效是设计关注的重点问题,对于超高海拔地区,施工降效尤为显著。"为此,设计团队从源头开始,对基础选型及基础尺寸、铁塔单根构件重量、施工用孔设置等,采取了一系列的优化手段,使其可以适应机械化施工的要求,进而带来施工效率的提高。
青藏高原独特的高原实地生态系统为鸟类提供了丰富的生存空间,生活在此的600多种鸟类,为高原生态系统各自发挥着独特的作用,维持着当地生态系统的平衡。为了降低工程建设对鸟类生存环境的影响,西南院工程师对沿线鸟类分布情况和生活习性进行了详细调查研究,并系统总结和参考了±400千伏青藏直流线路等工程设计、运行、改造经验。提出了线路防鸟针板、栖鸟架布置方案,同时根据同类地区鸟害研究,提出了线路防鸟害间隙,从间隙取值上为线路防鸟害提供了保障。
为实现输电铁塔与当地自然人文景观的和谐交融,西南院设计团队写出了一张名为"景观输电塔"的创造性答卷。在对工程沿线环境敏感点进行了实地探查后,设计团队将景观元素抽象为主要承载体系,再结合输电铁塔结构特点进行拓展,依次考虑导线悬挂的可能性、电气间隙的安全性与结构传力途径的科学性。同时,设计团队建立了数值模型,对景观塔进行结构变化对受力体系影响的详细分析计算,经反复计算、调整,找到一个景观外形与结构受力的平衡点,形成了岗巴羊头塔和白绒山羊塔两个设计方案。西南院设计团队用创造力,生动地展示了工程师匠人之心成就的结构之美,及其对环境和资源的敬畏感、对人文与社会的责任心。
艰难困苦 玉汝于成

极寒、缺氧、大高差、陡峭地形、日照辐射,外业勘测工作面临着重重挑战,但西南院的工程师们从来不怕困难,他们在平均海拔4700米的雪域高原,以钉钉子的干劲攻坚克难、以"缺氧不缺精神,艰苦不降标准,海拔高要求更高"的精神风貌抒写了又一首奋斗诗篇。
西南院外业终勘队驻扎于日喀则市吉隆县,唯一进出县城的道路,需要翻越海拔5236米的孔唐拉姆山。每年12月到次年5月,由于大雪封山,吉隆县都与外界完全隔离。终勘队于2018年10月进场,适逢降雪降温超历史同期,含氧量也仅有内地的一半,伴随着几步一次的深呼吸,身体和意识早已不能完全受自己控制,只能步履蹒跚,缓缓向前,但时间不等人,工程队必须赶在大雪封山之前完成全部外业工作。
12月10日,吉隆迎来了2018年的第一场雪,孔唐拉姆山尽是白茫茫的一片,一不小心踩到雪坑里,雪漫过膝盖,整个脚瞬间冰冷刺骨,裤腿、鞋袜立刻全部打湿,呼呼作响的寒风时不时将雪渣击打在终勘队员的脸上。就这样亦步亦趋的,西南院终勘队用双脚丈量着群山,用信念战胜着困难,用双肩担起为阿里地区送去光明的责任与希望。
"到达吉隆的第一天,我便深深地感受到了这个工程的重大意义——这是一个极度缺电的地方,吉隆县和吉隆沟两个县城轮流用电,即使是供电期,一天之中停电五六次也再正常不过。身在其中,想要尽快实现电力畅通的愿望就愈发强烈。"送电结构专业高见感慨之时,终勘队的工作就在这样的"供电窗口期"中艰难推进着。
只要在有电的时候,队员们的手机、笔记本电脑、GPS永远在充电。为了尽快完成终勘工作,在无数个寒风呼啸的夜里,他们挤在漆黑的房间里,借着笔记本电脑仅存的电量,激烈地讨论着路径走向和困难塔位。因为他们知道,留给工程队的时间不多了,他们必须赶在大雪封山之前完成所有的外业工作,为后期工作创造条件。
正是凭借着西南院设计团队"特别能吃苦,特别能战斗,特别能奉献"的精神以及欲与天公试比高的魄力,工程队在50余天的时间里,顺利完成了外业终勘工作。
"从2015年工程可研到2020全线贯通,作为最直接参与阿里联网工程的设计人员,从最初的建设方案反复论证,到决战风饕雪虐的孔唐拉姆山,再到线路工程全线贯通,我有幸见证了这一工程诞生的全过程。"送电电气主设人鄢艺说道,"阿里联网的设计经历是我人生宝贵的财富,也将永远激励着我继续前行。"
电力天路惠民生,从青藏联网工程、川藏联网工程、藏中联网工程到阿里联网工程,世界屋脊上四条电力天路如同飞扬在山间洁白的哈达,为西藏人民带去发展的动力与脱贫致富的希望。

 
 
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