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錦蘇直流輸電工程 閃耀技術(shù)創(chuàng)新光輝
3月30日18時(shí)43分，±800千伏錦屏—蘇南特高壓直流輸電線路全線架通，標(biāo)志著我國在特高壓直流輸電工程建設(shè)上又邁出了堅(jiān)實(shí)一步。錦蘇工程應(yīng)用了眾多自主研發(fā)的新設(shè)備和新產(chǎn)品，推動(dòng)了我國電力科技水平的提升?！?br />
3月30日，錦屏—蘇南特高壓直流輸電工程線路工程完工。在宣告完工的那一刻，國家電網(wǎng)公司直流建設(shè)分公司員工無不歡欣鼓舞。在工程建設(shè)中，直流公司堅(jiān)持以技術(shù)創(chuàng)新為導(dǎo)向，大力開展技術(shù)研究和技術(shù)攻關(guān)，引導(dǎo)新技術(shù)、新材料、新工藝的應(yīng)用。特高壓直流線路建設(shè)處處閃耀技術(shù)創(chuàng)新的光輝。
大截面導(dǎo)線展放：一次技術(shù)革命
經(jīng)典電工理論——歐姆定律表明，提高直流輸電能力的路徑有兩條：一條是提高輸送電壓，一條是增大輸送電流。
錦蘇工程開六分裂900平方毫米大截面導(dǎo)線的應(yīng)用先河，將我國直流輸電技術(shù)的導(dǎo)線選擇定位在一個(gè)新的高度，也為我國直流輸電實(shí)現(xiàn)“電壓和電流雙提升”奠定了基礎(chǔ)。
直流公司技術(shù)人員表示，應(yīng)用900平方毫米大截面導(dǎo)線，需要攻克施工展放技術(shù)難題。“如同上世紀(jì)80年代初用張力展放替代傳統(tǒng)的人工展放一樣，大截面導(dǎo)線展放同樣是導(dǎo)線展放技術(shù)的一次革命。”
隨著導(dǎo)線截面的增大、分裂數(shù)的增加以及導(dǎo)線破斷力的提高，900平方毫米大截面導(dǎo)線對現(xiàn)有的導(dǎo)線展放工藝、設(shè)備、質(zhì)量以及施工安全、效率提出了更高要求。“受設(shè)備本身的制造技術(shù)以及施工安全性的限制，在導(dǎo)線截面增大的同時(shí)，不能簡單地增大導(dǎo)線展放設(shè)備的額定出力。為此，經(jīng)過努力攻關(guān)和探索，我們形成了‘一牽3’‘二牽6’等大截面導(dǎo)線展放新工藝，為大截面導(dǎo)線應(yīng)用提供了有利的技術(shù)支撐。”直流公司技術(shù)人員說。
“一牽3”、“二牽6”導(dǎo)線展放新工藝，是導(dǎo)線張力展放技術(shù)的一次重大突破。它有效解決了利用現(xiàn)有設(shè)備展放大截面多分裂導(dǎo)線的難題，既降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)，又提高了多分裂導(dǎo)線的展放施工效率、展放質(zhì)量以及作業(yè)安全性。
大規(guī)格角鋼：實(shí)現(xiàn)“中國制造”
在錦蘇工程線路上，有248基鐵塔顯得與眾不同。它們的塔材，采用了由我國首次自主制造的大規(guī)格角鋼。
隨著導(dǎo)線荷載重量的增大，起支撐作用的鐵塔的角鋼承載力也要相應(yīng)增加。增加角鋼的承載力通常有兩種途徑：一是增加角鋼截面積；二是提高單位面積上的承載力。
增加角鋼截面積會增加使用的鋼材量，從成本上看并不劃算。因此，從可持續(xù)發(fā)展的角度看，提高角鋼單位面積上的承載力更為可行。提高單位面積承載力，就是提高材料的“應(yīng)力”，如采用35號鋼、45號鋼、Q345型鋼、Q420型鋼等。
“但是，以往受我國角鋼制造能力限制，單個(gè)構(gòu)件規(guī)格可能無法滿足承載力要求。此時(shí)，只能將兩根或者多根角鋼組合起來使用，由此發(fā)展出多拼角鋼技術(shù)。”直流公司技術(shù)人員表示，“采用這種技術(shù)，需要在角鋼之間用許多綴板連接或焊接，導(dǎo)致鐵塔變重，且結(jié)構(gòu)受力不清晰，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。”
大規(guī)格角鋼的制造成功，改變了這一現(xiàn)狀。大規(guī)格角鋼的應(yīng)用具有顯著優(yōu)勢，它改變了雙拼和多拼角鋼的不合理截面形式，降低了鐵塔鋼材指標(biāo)，優(yōu)化了鐵塔構(gòu)件的構(gòu)造，大量減少連接螺栓和綴板，降低鐵塔組立的施工難度。工程對大規(guī)格角鋼的應(yīng)用，直接推動(dòng)了角鋼制造技術(shù)的進(jìn)步，并帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了從依靠進(jìn)口向“中國制造”的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)了民族工業(yè)的發(fā)展。
“依托錦蘇線路工程建設(shè)，我們開發(fā)出大規(guī)格角鋼。它和北京‘鳥巢’所采用的Q460高強(qiáng)鋼一樣，成為我國高強(qiáng)鋼成功實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的典型經(jīng)驗(yàn)。”相關(guān)專家評價(jià)說。
分節(jié)復(fù)合絕緣子：創(chuàng)新的產(chǎn)品
你聽說過絕緣子，也應(yīng)該聽說過復(fù)合絕緣子，那你知道分節(jié)復(fù)合絕緣子嗎？錦蘇工程線路就創(chuàng)新采用了這種產(chǎn)品。
由于絕緣水平的需要，特高壓直流線路的復(fù)合絕緣子長度達(dá)12米，相當(dāng)于四層樓的高度。超長的規(guī)格增加了產(chǎn)品制造和運(yùn)輸?shù)碾y度。國家電網(wǎng)公司因此提出了將超長復(fù)合絕緣子分節(jié)的設(shè)想，這就是分節(jié)復(fù)合絕緣子。
分節(jié)復(fù)合絕緣子，實(shí)質(zhì)上就是將一支超長復(fù)合絕緣子用兩支短的組合替代。為了保證原長度不變，需要在兩根復(fù)合絕緣子中間串聯(lián)一段金具。但是金屬的串入，改變了絕緣子的電場分布。此時(shí)，必須統(tǒng)籌兼顧絕緣子的電氣絕緣性能和機(jī)械性能，最大限度地壓縮中間連接金具的尺寸。
在總結(jié)和分析“V”形絕緣子串運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，科研人員成功地研制出新型的內(nèi)襯式“封閉碗頭”。所謂“封閉碗頭”，是一種封閉對稱性結(jié)構(gòu)，球窩連接部位沒有開口，保持了傳統(tǒng)絕緣子“球—碗”連接方式的一致性，具有通用、互換和轉(zhuǎn)動(dòng)靈活的優(yōu)點(diǎn)。“封閉碗頭”的應(yīng)用，不僅滿足了復(fù)合絕緣子分節(jié)要求，還有效解決了輸電線路運(yùn)行中“V”形復(fù)合絕緣子串掉串的難題。
“構(gòu)思奇特，結(jié)構(gòu)精巧，是考慮了連接型式和絕緣損失的最優(yōu)方案，充分體現(xiàn)了特高壓建設(shè)者的智慧，為分節(jié)復(fù)合絕緣子在特高壓直流線路工程上成功應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。”專家表示，分節(jié)復(fù)合絕緣子及“封閉碗頭”的應(yīng)用，為更高電壓等級直流輸電線路絕緣子串的設(shè)計(jì)提供了一種新的思路。
旋挖鉆機(jī)成孔：填補(bǔ)國內(nèi)空白
輸電線路的施工，起于基礎(chǔ)坑洞的開挖。
掏挖基礎(chǔ)是輸電線路工程普遍采用的一種基礎(chǔ)型式，與大開挖式基礎(chǔ)相比，在環(huán)境保護(hù)、混凝土養(yǎng)護(hù)、減少回填作業(yè)、充分利用原狀土地質(zhì)等方面有著顯著優(yōu)勢。但長期以來，受機(jī)械成孔技術(shù)的制約，大多數(shù)基礎(chǔ)作業(yè)還停留在“刀耕火種”的年代，仍依靠人力施工，時(shí)常面臨塌方的危險(xiǎn)，安全風(fēng)險(xiǎn)大。
特高壓直流線路基礎(chǔ)較以往線路更深、更大，掏挖基礎(chǔ)施工的安全風(fēng)險(xiǎn)更加突出。如何堅(jiān)持以人為本，更好地完成線路基礎(chǔ)施工？
直流公司以錦蘇工程線路建設(shè)為契機(jī)，結(jié)合工程特點(diǎn)，在建筑行業(yè)廣泛應(yīng)用的旋挖鉆機(jī)的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)出適用于輸電線路掏挖基礎(chǔ)應(yīng)用的DR125T型掏挖鉆機(jī)，填補(bǔ)了國內(nèi)輸電線路掏挖基礎(chǔ)施工機(jī)具的空白。
DR125T掏挖鉆機(jī)充分借鑒大型旋挖鉆機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，以發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，通過液壓傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)鉆桿及鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)直孔鉆進(jìn)作業(yè)和擴(kuò)底作業(yè)，并可自行取土。
“它滿足了輸電線路點(diǎn)多、移動(dòng)頻繁、路況差等特殊施工工況的需求。特別是增加了鉆桿自動(dòng)定位及回位、蛙腿支撐等功能，應(yīng)用先進(jìn)的坑下激光測量技術(shù)，適應(yīng)了輸電線路掏挖基礎(chǔ)的施工特點(diǎn)。”直流公司技術(shù)人員說，“它的應(yīng)用，將人們從繁重的體力勞動(dòng)和施工風(fēng)險(xiǎn)中解脫出來，充分體現(xiàn)了以人為本的宗旨。”
一項(xiàng)項(xiàng)凝聚特高壓建設(shè)者智慧的技術(shù)創(chuàng)新，填補(bǔ)了國內(nèi)外電網(wǎng)技術(shù)空白，體現(xiàn)了建設(shè)者敢于創(chuàng)新的氣魄和勇氣。隨著以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，在實(shí)現(xiàn)“中國引領(lǐng)”和“中國創(chuàng)造”的征途上，技術(shù)人員必將帶來更多驚喜。
信息整理：揚(yáng)州拓普電氣科技有限公司 信息來源：國家電網(wǎng)公司直流建設(shè)分公司
大截面導(dǎo)線展放：一次技術(shù)革命
經(jīng)典電工理論——歐姆定律表明，提高直流輸電能力的路徑有兩條：一條是提高輸送電壓，一條是增大輸送電流。
錦蘇工程開六分裂900平方毫米大截面導(dǎo)線的應(yīng)用先河，將我國直流輸電技術(shù)的導(dǎo)線選擇定位在一個(gè)新的高度，也為我國直流輸電實(shí)現(xiàn)“電壓和電流雙提升”奠定了基礎(chǔ)。
直流公司技術(shù)人員表示，應(yīng)用900平方毫米大截面導(dǎo)線，需要攻克施工展放技術(shù)難題。“如同上世紀(jì)80年代初用張力展放替代傳統(tǒng)的人工展放一樣，大截面導(dǎo)線展放同樣是導(dǎo)線展放技術(shù)的一次革命。”
隨著導(dǎo)線截面的增大、分裂數(shù)的增加以及導(dǎo)線破斷力的提高，900平方毫米大截面導(dǎo)線對現(xiàn)有的導(dǎo)線展放工藝、設(shè)備、質(zhì)量以及施工安全、效率提出了更高要求。“受設(shè)備本身的制造技術(shù)以及施工安全性的限制，在導(dǎo)線截面增大的同時(shí)，不能簡單地增大導(dǎo)線展放設(shè)備的額定出力。為此，經(jīng)過努力攻關(guān)和探索，我們形成了‘一牽3’‘二牽6’等大截面導(dǎo)線展放新工藝，為大截面導(dǎo)線應(yīng)用提供了有利的技術(shù)支撐。”直流公司技術(shù)人員說。
“一牽3”、“二牽6”導(dǎo)線展放新工藝，是導(dǎo)線張力展放技術(shù)的一次重大突破。它有效解決了利用現(xiàn)有設(shè)備展放大截面多分裂導(dǎo)線的難題，既降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)，又提高了多分裂導(dǎo)線的展放施工效率、展放質(zhì)量以及作業(yè)安全性。
大規(guī)格角鋼：實(shí)現(xiàn)“中國制造”
在錦蘇工程線路上，有248基鐵塔顯得與眾不同。它們的塔材，采用了由我國首次自主制造的大規(guī)格角鋼。
隨著導(dǎo)線荷載重量的增大，起支撐作用的鐵塔的角鋼承載力也要相應(yīng)增加。增加角鋼的承載力通常有兩種途徑：一是增加角鋼截面積；二是提高單位面積上的承載力。
增加角鋼截面積會增加使用的鋼材量，從成本上看并不劃算。因此，從可持續(xù)發(fā)展的角度看，提高角鋼單位面積上的承載力更為可行。提高單位面積承載力，就是提高材料的“應(yīng)力”，如采用35號鋼、45號鋼、Q345型鋼、Q420型鋼等。
“但是，以往受我國角鋼制造能力限制，單個(gè)構(gòu)件規(guī)格可能無法滿足承載力要求。此時(shí)，只能將兩根或者多根角鋼組合起來使用，由此發(fā)展出多拼角鋼技術(shù)。”直流公司技術(shù)人員表示，“采用這種技術(shù)，需要在角鋼之間用許多綴板連接或焊接，導(dǎo)致鐵塔變重，且結(jié)構(gòu)受力不清晰，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。”
大規(guī)格角鋼的制造成功，改變了這一現(xiàn)狀。大規(guī)格角鋼的應(yīng)用具有顯著優(yōu)勢，它改變了雙拼和多拼角鋼的不合理截面形式，降低了鐵塔鋼材指標(biāo)，優(yōu)化了鐵塔構(gòu)件的構(gòu)造，大量減少連接螺栓和綴板，降低鐵塔組立的施工難度。工程對大規(guī)格角鋼的應(yīng)用，直接推動(dòng)了角鋼制造技術(shù)的進(jìn)步，并帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了從依靠進(jìn)口向“中國制造”的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)了民族工業(yè)的發(fā)展。
“依托錦蘇線路工程建設(shè)，我們開發(fā)出大規(guī)格角鋼。它和北京‘鳥巢’所采用的Q460高強(qiáng)鋼一樣，成為我國高強(qiáng)鋼成功實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的典型經(jīng)驗(yàn)。”相關(guān)專家評價(jià)說。
分節(jié)復(fù)合絕緣子：創(chuàng)新的產(chǎn)品
你聽說過絕緣子，也應(yīng)該聽說過復(fù)合絕緣子，那你知道分節(jié)復(fù)合絕緣子嗎？錦蘇工程線路就創(chuàng)新采用了這種產(chǎn)品。
由于絕緣水平的需要，特高壓直流線路的復(fù)合絕緣子長度達(dá)12米，相當(dāng)于四層樓的高度。超長的規(guī)格增加了產(chǎn)品制造和運(yùn)輸?shù)碾y度。國家電網(wǎng)公司因此提出了將超長復(fù)合絕緣子分節(jié)的設(shè)想，這就是分節(jié)復(fù)合絕緣子。
分節(jié)復(fù)合絕緣子，實(shí)質(zhì)上就是將一支超長復(fù)合絕緣子用兩支短的組合替代。為了保證原長度不變，需要在兩根復(fù)合絕緣子中間串聯(lián)一段金具。但是金屬的串入，改變了絕緣子的電場分布。此時(shí)，必須統(tǒng)籌兼顧絕緣子的電氣絕緣性能和機(jī)械性能，最大限度地壓縮中間連接金具的尺寸。
在總結(jié)和分析“V”形絕緣子串運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，科研人員成功地研制出新型的內(nèi)襯式“封閉碗頭”。所謂“封閉碗頭”，是一種封閉對稱性結(jié)構(gòu)，球窩連接部位沒有開口，保持了傳統(tǒng)絕緣子“球—碗”連接方式的一致性，具有通用、互換和轉(zhuǎn)動(dòng)靈活的優(yōu)點(diǎn)。“封閉碗頭”的應(yīng)用，不僅滿足了復(fù)合絕緣子分節(jié)要求，還有效解決了輸電線路運(yùn)行中“V”形復(fù)合絕緣子串掉串的難題。
“構(gòu)思奇特，結(jié)構(gòu)精巧，是考慮了連接型式和絕緣損失的最優(yōu)方案，充分體現(xiàn)了特高壓建設(shè)者的智慧，為分節(jié)復(fù)合絕緣子在特高壓直流線路工程上成功應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。”專家表示，分節(jié)復(fù)合絕緣子及“封閉碗頭”的應(yīng)用，為更高電壓等級直流輸電線路絕緣子串的設(shè)計(jì)提供了一種新的思路。
旋挖鉆機(jī)成孔：填補(bǔ)國內(nèi)空白
輸電線路的施工，起于基礎(chǔ)坑洞的開挖。
掏挖基礎(chǔ)是輸電線路工程普遍采用的一種基礎(chǔ)型式，與大開挖式基礎(chǔ)相比，在環(huán)境保護(hù)、混凝土養(yǎng)護(hù)、減少回填作業(yè)、充分利用原狀土地質(zhì)等方面有著顯著優(yōu)勢。但長期以來，受機(jī)械成孔技術(shù)的制約，大多數(shù)基礎(chǔ)作業(yè)還停留在“刀耕火種”的年代，仍依靠人力施工，時(shí)常面臨塌方的危險(xiǎn)，安全風(fēng)險(xiǎn)大。
特高壓直流線路基礎(chǔ)較以往線路更深、更大，掏挖基礎(chǔ)施工的安全風(fēng)險(xiǎn)更加突出。如何堅(jiān)持以人為本，更好地完成線路基礎(chǔ)施工？
直流公司以錦蘇工程線路建設(shè)為契機(jī)，結(jié)合工程特點(diǎn)，在建筑行業(yè)廣泛應(yīng)用的旋挖鉆機(jī)的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)出適用于輸電線路掏挖基礎(chǔ)應(yīng)用的DR125T型掏挖鉆機(jī)，填補(bǔ)了國內(nèi)輸電線路掏挖基礎(chǔ)施工機(jī)具的空白。
DR125T掏挖鉆機(jī)充分借鑒大型旋挖鉆機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，以發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，通過液壓傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)鉆桿及鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)直孔鉆進(jìn)作業(yè)和擴(kuò)底作業(yè)，并可自行取土。
“它滿足了輸電線路點(diǎn)多、移動(dòng)頻繁、路況差等特殊施工工況的需求。特別是增加了鉆桿自動(dòng)定位及回位、蛙腿支撐等功能，應(yīng)用先進(jìn)的坑下激光測量技術(shù)，適應(yīng)了輸電線路掏挖基礎(chǔ)的施工特點(diǎn)。”直流公司技術(shù)人員說，“它的應(yīng)用，將人們從繁重的體力勞動(dòng)和施工風(fēng)險(xiǎn)中解脫出來，充分體現(xiàn)了以人為本的宗旨。”
一項(xiàng)項(xiàng)凝聚特高壓建設(shè)者智慧的技術(shù)創(chuàng)新，填補(bǔ)了國內(nèi)外電網(wǎng)技術(shù)空白，體現(xiàn)了建設(shè)者敢于創(chuàng)新的氣魄和勇氣。隨著以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，在實(shí)現(xiàn)“中國引領(lǐng)”和“中國創(chuàng)造”的征途上，技術(shù)人員必將帶來更多驚喜。
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