“电力国家队”助力世界超级工程寻路大西南

寻路,对于旅人、奋斗者,乃至国家都至关重要。人们都希望拥有一条科学合理、切实可行的"路线图"去达到目标,实现梦想。对于一条投资约242.5亿元、横跨四省的"西电东送"能源大动脉——乌东德电站送电广东广西特高压多端直流示范工程(以下简称"昆柳龙直流工程"),同样如此。

作为世界首个±800千伏特高压多端柔性直流工程,昆柳龙直流工程从云南出发,把世界第七大水电站——乌东德电站丰沛的水电送往广西和广东。作为这条"电力高速路"中段的勘察设计方,中国能建旗下中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司(下称中南院)线路设计团队精益求精,狠抓创新,攻坚克难,为这条跨越1452公里的清洁能源输送工程"蹚出新路"贡献了"武汉设计力量"。

精益设计奠定良好开端

2016年9月,昆柳龙直流工程正式开展可研设计工作。中南院负责广西境内662公里直流线路、81公里接地极线路以及1.8公里配套交流线路的设计工作。

昆柳龙直流工程在广西和广东各有一个换流站,换流站是整个工程的关键节点,意义重大。由于多方原因,广西和广东换流站站址存在多个方案,尤其是广西推荐站址在桂林东北、柳州北部和梧州三个片区摇摆不定,而每个站址之间相距约200 公里,给线路选择带了极大的困难。

为此,设计团队以不变应万变,规划了5个大方案,8个子方案,把所有的站址都串联起来,整个方案系统全面。

当年12月,广西站址确定设在柳州北部,但是距离可研外审仅仅只有2个月。线路设计人员马不停蹄,"内外兼顾",项目经理汪雄安排4大组、8小组开展线路踏勘和16个县区的路径协议办理工作;内业工作人员开展主要设计原则和路径选择报告等卷册的编制。

功夫不负有心人,在可研外审前,现场踏勘和内业报告编制工作顺利完成,协议办理完成率99.3%,优质高效的工作赢得了建设单位的认可。

2017年3月,工程转入初步设计阶段,中南院负责268公里直线线路、80公里接地极线路以及1.5公里配套交流线路的设计任务。

面对时间紧、任务重的困难,公司负责人精心策划,安排4大组、6小组开展现场踏勘、路径选择和协议办理工作,最终按期顺利完成外业工作。

2017年5月,工程转入内业编制阶段,中南院主要负责完成《杆塔设计原则》、《导地线选型》、《新型杆塔研究》等报告和专题,初步设计最终出版的40本卷册中,中南院负责编制12本,配合其他单位编制13本。尽管在设计单位中承担卷册任务最重,中南院团队精益求精,向建设单位交上一份满意的答卷。

创新突破让挑战变亮点

在复杂的环境中蹚出一条新路并不容易。

中南院负责的线路贯穿广西腹地,途经河池市都安县、宜州市,柳州市柳城县、鹿寨县、柳东新区,来宾市金秀县、象州县和桂林市荔浦县,仿佛红军长征一般,要遭遇高山大岭和喀斯特地貌带来的多种挑战。

不仅地理环境复杂,气候环境同样变化多端,沿线覆冰严重,冰区划分复杂。同时,沿线跨越电力线路、公路、铁路及通航河流等数量多,规划区、生态敏感区、采矿区等都能制约线路的走向。

"我们遇到的挑战很大,但我们想方设法去克服。"项目经理汪雄说,团队集中力量进行攻关,取得了很多创新性成果。

在设计过程中,中南院团队发现,受各种因素制约,昆柳龙直流线路工程将与滇西北至广东特高压直流线路产生4次交叉。

由于两条线路均是南方电网输电的主通道,其安全性举足轻重,4次交叉增加了两条线路同时故障跳闸的概率,加大电网安全运行的风险。

"在4次交叉跨越段,两段线路基本技术参数一致,且线路走向平行靠近,我们就提出通过置换路径通道来消除交叉跨越,从而降低电网风险。"送电电气主设人柏晓路介绍,最后建设单位采纳了他们的建议。

为了应对广西独特的地形,设计团队还对塔型进行了因地制宜的创新改造。结构主设人胡超介绍,遇到喀斯特地貌形成的陡峭石头山、尖峰、狭窄山脊这种狭小恶劣的地形地貌,没有足够大的空间设置塔基,设计团队设计出"苗条、秀气"但同样"结实"的窄基塔,满足了山区局部地形陡峭的立塔需要,避免线路绕行导致造价增加;同时也减小征地、土石开挖方量,实现环保设计。

不仅如此,设计团队还在全寿命导线选型、地线融冰设计和环评水保全过程设计等方面进行了创新,把挑战化为机遇,应对困难中创造了亮点。

脚踏实地助推后期建设

"设计工作要科学严谨,考虑全面,接地气,否则在施工过程中就会遇到很多麻烦。"柏晓路说。

为保障后续施工的顺利进行,设计团队尊重当地的风俗习惯,规划线路时尽量避开了村庄后山,塔基尽量不放在房屋附近。

在实地勘察阶段,因为一处塔基可能与当地传统民俗冲突,柏晓路多次会同建设单位工作人员一同走访村屯,与村民签订书面协议,制定了合理的路径方案。

据悉,最终的路径方案全部取得相关协议,"我们签署了乡镇路径协议24份,村级协议79份。"柏晓路说,对于存在的问题早暴露早解决,不遗留到施工阶段。

设计团队并不是交了设计方案就可以打道回府,在施工过程中,也需要他们提供技术支持,保障施工顺利进行。

为帮助施工团队应对不良地质条件、外部环境变化等问题,项目经理汪雄当机立断,成立现场工代攻关组,为建设单位出谋划策,化解现场诸多疑难杂症。

即便是在疫情期间,设计团队为了响应项目攻坚提速的要求,迅速协调安排武汉以外的技术骨干赶赴现场,提供支持。

90后的四川小伙罗冲是送电土建工代,疫情期间他已返回四川老家。当他得知项目急需技术人员支持,而身处武汉的同事无法前往时,尽管家里事情还未安顿好,他毅然决然前往宜州,成为团队中第一个赶到现场的技术骨干,一待就是一个月。

危难之时显担当。设计人员的专业素质和敬业精神,得到了建设单位的一致好评。

如今,纸上的蓝图变成了现实。2020年12月27日,创造了19项世界纪录的昆柳龙直流工程已经建成投产,为祖国南方经济建设贡献巨大的能量。"我们也希望通过努力,让中南院在特高压多端柔性直流输电技术领域一马当先。"汪雄说。(记者熊源、王雷、通讯员周成均、徐彬)