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走在电网设计创新的春天里——福建省电力勘测设计院电网工程设计发展纪实
信息来源:罗晓东  发布时间:2020-03-12 08:08:43 【字体大小: 】 『 返回

作为电网建设的设计先行官,中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司(简称“中国电建福建院”)电网专业团队沐浴春风,载梦前行,不断书写着电网技术创新的篇章,一项项 “自主研发”、“国内第一”为电网点亮梦想,为社会经济发展注入强劲动力。

自力更生,艰苦创业

1958年,成立之初的中国电建福建院自力更生,艰苦创业,第一次以福建自己的力量完成了福州电厂35千伏升压站设计。到上世纪70年代,中国电建福建院先后自主设计完成了第一座220千伏变电站——三明列西变电所(扩建)和第一条220千伏线路工程——永安—三明220千伏输电线路的设计的设计。此后,福建省内的220千伏输变电工程不再委托部属电力设计院设计。

改革开放,电力建设需先行。中国电建福建院抓住机遇,在上世纪80年代设计了厦门李林—半兰山220千伏电缆及架空综合输电线路,这条线路包括了我国第一条深埋施工的的大长度(8.1公里)、大截面海缆(630平方毫米)的220千伏厦门半兰山—高崎海缆输电线路,为我国海底电缆设计积累了保贵的经验。

随着电力市场的发展,工程经济效益和环保效益得到重视。

1991年,在220千伏水口—南郊送电线路工程设计中,因地制宜首次采用“埋入式基础”、“高低腿”(其中两个腿与另外两个不等高)和深浅基础综合应用,减少了植被的被坏,降低了基面土石方量的开挖。

在水口—惠安220千伏输变电工程线路部分设计中,中国电建福建院经过多方案比选,国内首创了以220千伏双回路同塔架设,远期升压为500千伏单回路运行的方式,为进一步开展超高压、大电流管型母线设计奠定了技术基础。自此,中国电建福建院的电网设计水平逐步走向前台。

科技兴院,当好电网客户的业务技术参谋。电网专业瞄准国内外前沿技术,积极开展电网控制、电网安全管理技术的研究,技术创新的能力全面提升。时任变电室主任、院副总工程师的罗明览成为电网技术创新中的佼佼者,他在220千伏杨真变电设计中,国内首创在断路器与电流互感器之间设置便于安装、维护、运行的运输道。在220千伏黄历变电所设计中,他牵头研发运用的带附加柱的GW4型隔离开关设计技术成为中国电建福建院的第一个国家专利。

1995年,含括一条长207公里的500千伏输电线路和两座500千伏变电站的500千伏水口—泉州输变电工程上马。由于使用的是世行贷款,按要求必须在1998年3月建成投产。从立项到投产只有两年多一点时间,设计人员打破常规,在线路路径得到主管部门审查认可后就进行终勘定位,为工程争取了两个月的宝贵时间,设计速度为国内同类工程最快的。500千伏水口升压站在狭小因地制宜创新采用平环式布置方案,较常规平环式布置节省近一半用地,升压站与220千伏开关站之间的联络线改部分220千伏电缆架空导线为全架空导线方案,节省投资5000万元。在500千伏泉州变电站工程设计中,全球卫星定位仪GPS和平断面CAD技术得到较好的运用,以此为起点,中国电建福建院各专业开始甩掉图板。

追赶超越,创新不止

2008年 “十一”黄金周的第一天,江西泰和220千伏变电站设计竞赛提资评审会在变电室紧张进行。继当年6月夺得国网公司首次变电站设计竞赛三等奖后,中国电建福建院这次竞赛的目标是“保三冲二争一”。在工程组的努力下,竞赛方案获得一等奖,中国电建福建院打响了电网设计创新的全国品牌。

2010年,中国电建福建院力克群雄,夺得国家电网长春南金城500千伏智能变电站设计竞赛优胜奖并中标该工程设计。2011年12月和2012年1月,中国电力报和国家电网报先后以《福建院长春南金城500千伏智能变电站设计纪实》和《揭开你的盖头来——带你看智能变电站》为题,详细报道了该院的设计成果。这座智能变电站的建设和投运,标志着中国电建福建院已经成为全国智能变电站设计的引领者。

2014年6月,中国电建福建院中标厦门±320千伏柔性直流输电科技示范工程,这个以福建院为主设计的工程,是当时世界上第一个采用真双极接线、电压和容量均达到世界第一的柔性直流输电工程,是国内第一个用于验证柔性直流输电技术在大容量输电和城市电网扩容技术先进性的科技示范工程。通过该工程的建设,中国电建福建院在柔性输电领域的引领作用和电网建设中的影响力不断增强。

不断总结经验,积极主动介入国网系统的前沿技术的研发并不断取得大的突破。2016年1月,中国电建福建院王素芳劳模创新工作室设计的福建省首座新一代智能变电站——龙翔220千伏变电站在龙岩市上杭县投运。该项目是国家电网公司新一代智能变电站示范工程之一,也是福建省内首座220千伏电压等级的新一代智能变电站,多项技术为国内首创,代表着当时国内外最先进的电网智能技术。

彭花娜是王素芳劳模创新工作室成员。2018年,由她担任设总的厦门110千伏黄厝变电站总承包工程创下全国同类工程最快建设纪录。由她担任设总建设中的±500千伏康保换流站在设计上实现了多项国际首创:首次采用架空线互连,实现柔性直流远距离功率输送;首次采用高电压(500千伏)、大电流(25kA)、高速(3ms)直流断路器作为架空线故障清除设备;首次采用“真双极+直流断路器”电气主接线方案;首次采用直流断路器与阀塔同阀厅布置,便于检修、设备扩建。

不仅在陆上,沿海广袤的海域中,中国电建福建院也不断创出新的纪录——涠西南海上油田电力组网工程是国际上第一个石油平台群电网,厦门海底隧道电缆工程则是亚洲最长的隧道电缆、利用平潭海峡公(高速公路)铁(高速铁路)两用大桥敷设的电缆是国内最长容量最大的跨海桥缆,厦门集美-高崎海底电缆扩建工程是当时国内首次采用大截面双分裂交联聚乙烯电缆,是输送容量最大的220千伏海底电缆工程......

逐鹿特高压,艰辛与收获

特高压建设是国家发展重要战略,谁能跻身其中,谁就能占得市场先机。但面对世界电网技术顶端的工程,遇到的困难都是之前不曾有过的,电网设计团队唯有持续创新突破加以推进。

2012年,中国电建福建院投标中得浙北—福州特高压交流工程1000千伏变电站工程B包和浙北—福州输电线路工程段包9。根据沿线土壤特性,设计采用了新型铜覆钢接地装置,大幅减少接地电阻,这是我国特高压线路工程第一次运用这种装置。该工程的建设标志着福建电网进入了特高压时代。

2014年,蒙西—天津南1000千伏特高压交流线路工程中,设计人员发现,由于地形平坦或大小号侧高差不大的转角塔引流线与屏蔽环会发生碰撞。通过专门的攻关,他们将单回路铁塔的中相耐张串中新设计加工一个屏蔽环支撑架,安装在耐张串的T型联板上,将左右布置的屏蔽环调整为上下布置,成功解决了这个问题。

创新引领,以最少的资源消耗和环境代价建设电网,做绿色发展的推动者。甘肃酒泉—湖南±800千伏特高压直流输电线路工程包20段,根据部分路径民宅较密集的情况,铁塔设计采用了外形酷似字母“F”的塔型,将线路强拆区走廊宽度由近38米减小至23米,减少房屋拆迁量约5300平方米。

设计人员对昌吉—古泉±1100千伏特高压直流输电工程塔型选择、塔位布置等方面实施优化,提高走廊拥挤地段线路通道的使用效率。他们还借鉴当地耕作经验,为防止径流,冲刷高土坎,就采用弃土堆砌成的挡水捻,并敷以植被。

在荆门—武汉1000千伏特高压交流输电线路设计中,中国电建福建院标段内2.37公里的汉江大跨越是国内首段位于三级强舞动区的特高压线路,线路专业对大跨越线路防舞方案进行专题论证,分析当地空气动力特性,优化导线布置,有效防止和抑制舞动。

曾担任多个特高压线路设总的该院电网分公司副总经理张礼潮表示,在特高压输变电工程设计中,该院履约履责,在工程质量、安全、创新、优化方面全力以赴,满足了国网公司特高压工程 “安全可靠、自主创新、经济合理、环境友好、国际一流”的要求。

电网设计团队在国家电网公司全国规划的18个特高压输变电工程中,参与完成了其中2座变电站和13条线路工程的勘察设计,沙漠戈壁,雪地沼泽,处处留下中国电建福建院创新发展的闪光足迹。在打造国网“金色名片”的同时,特高压也成为了中国电建福建院 “金色名片”。

砥砺奋进创新路,壮志飞扬奏华章。从全面引入“三通一标”、“全寿命周期管理理念”,到大力推广“两型一化三新”建设,中国电建福建院洞察时势,把握趋势,通过技术创新,为电网巨变做出了突出贡献。近十多年来,电网专业共获国家发明专利和实用新型专利70余项,省部级科技进步奖、省部级优秀设计奖200余项,省部级优秀QC成果奖50余项,编制国家和行业标准5项。

中国电建福建院电网分公司总经理林传伟表示,当前“源-网-荷-储”微网、综合能源服务综合体等电网新业态悄然兴起,该院将持续跟踪国网公司“三型两网,世界一流”战略目标,发挥技术优势,更好地服务泛电力物联网建设。

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