哈鄭工程再次刷新了特高壓直流工程建設(shè)的新紀錄。投運后，新疆豐富的煤電和風電資源將源源不斷送至中東部負荷中心地區(qū)。
一條空中的能源“絲綢之路”正在開啟。
1月27日，備受關(guān)注的“疆電外送”首個特高壓項目哈密南—鄭州±800千伏特高壓直流輸電工程(下稱哈鄭工程)正式投運。
哈鄭工程是繼向家壩—上海±800千伏特高壓直流輸電示范工程、錦屏—蘇南±800千伏特高壓直流輸電工程之后，公司自主設(shè)計和建設(shè)的第三個特高壓直流輸電工程。
工程西起新疆哈密南天山換流站，止于河南鄭州中牟縣中州換流站，途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、山西、河南6個省(區(qū))，輸電線路全長2210公里，總投資230多億元，輸送容量達800萬千瓦，是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最長的特高壓直流工程，創(chuàng)造了多項世界之最。這是公司電網(wǎng)建設(shè)的重大成就，也是中國電力工業(yè)發(fā)展的重大成果。
沒有最好只有更好
哈鄭工程從設(shè)計之初便提出，以安全可靠、自主創(chuàng)新、經(jīng)濟合理、環(huán)境友好、國際一流為目標，努力打造一個優(yōu)質(zhì)精品工程。
“哈鄭工程是公司建設(shè)的第三個特高壓直流輸電項目，但并不意味著一定有捷徑可循。相反，在某種程度上，施工技術(shù)和管理水平需要有更大的創(chuàng)新和突破。”長期負責直流工程建設(shè)的國網(wǎng)直流建設(shè)部主任劉澤洪在接受記者采訪時強調(diào)說。
黃河大跨越是哈鄭工程在河南境內(nèi)的一個標段，線路全長3.9公里，鐵塔僅有5基，加之工程首次在國際上采用6分裂1000平方毫米大截面導線，放線的難度不言而喻。
“哈鄭工程與以往在河南境內(nèi)建設(shè)任何工程相比難度更大，主要體現(xiàn)在跨越線路長、工期緊、地質(zhì)條件復雜、強度高等方面。”負責該標段的業(yè)主項目部經(jīng)理、國網(wǎng)河南電力基建部副主任宋曉磊深有感觸地說。
如何保證放線的安全，并且符合黃河防汛技術(shù)要求，負責承建的河南送變電公司反復研究和試驗后提出，對5基鋼管結(jié)構(gòu)鐵塔，采用國內(nèi)首創(chuàng)的低承臺、斜高立柱灌注樁鐵塔基礎(chǔ)澆制，確保了鐵搭的穩(wěn)定性和安全性。同時，實施無人直升機作業(yè)，投入國內(nèi)最大噸位的1850毫米輪徑的2×100千牛張力機，進行牽引作業(yè)，最終成功創(chuàng)造了國內(nèi)跨越段最長、世界上導線截面積最大的架線作業(yè)紀錄。
創(chuàng)新和突破不僅僅在2000公里的輸電線路上，在換流站等關(guān)鍵項目，建設(shè)者對極致的追求也無處不在。
2013年12月18日下午5時，哈鄭工程中州換流站最后一臺換流變壓器順利安裝到位，負責施工的華東送變電公司經(jīng)理李文終于長吁了一口氣。
華東送變電公司負責中州換流站電氣安裝B包工程。按照施工要求，安裝前必須對交流濾波器和并聯(lián)電容器測量電容值。“以往都是要將設(shè)備上的短線拆除測量后再接起來。這樣做耗時耗力，還可能影響設(shè)備整體穩(wěn)定性。”李文分析說。
要做到提高效率的同時，安裝質(zhì)量也能得到提升，李文和同事在堆滿資料的辦公桌上反復研究后拿出了新的方案。在不拆除連接線的情況下，采用低壓配平方法直接對電容器單體進行測量。后經(jīng)檢驗和實踐，實測值與標稱值誤差小于±1%，該公司所負責的電氣安裝設(shè)備全部一次通過帶電檢測，且效率提高了三分之一。
同樣的例子在千里之外的哈密南換流站也能發(fā)現(xiàn)。在電氣安裝階段時，哈密已經(jīng)進入冬季。零下十幾攝氏度的低溫，現(xiàn)場已經(jīng)是呵氣成霜。新疆送變電公司是第一次承擔特高壓變電站電氣安裝。相比以前承建的750千伏變電站，哈密南換流站的換流變壓器體積大，單體是750千伏變電站主變的1.3倍，一根普通的安裝套管長度要比750千伏變電站的長1倍多。另外，工藝要求嚴格，業(yè)主項目部要求施工單位必須一次通過。新疆送變電公司項目部人員幾乎每天都會在一起開會，研究施工方案。通過改進工器具、自制工具等措施，僅用3個月就實現(xiàn)了首次在換流站同時接入750千伏及500千伏兩個電壓等級，更創(chuàng)造了500千伏封閉式組合電器設(shè)備(GIS)安裝工期最短的歷史記錄。
國網(wǎng)直流建設(shè)分公司總經(jīng)理丁揚告訴記者，哈鄭工程從2012年8月主體開工到2013年年底雙極全壓解鎖，有效果工期僅17個月，比同為±800千伏的向上工程、錦蘇工程建設(shè)分別提前8個月和1個月;哈密南、中州兩站極Ⅱ高端各6臺換流站安裝、調(diào)試時間分別為9.2天和11.2天，創(chuàng)造了特高壓直流建設(shè)工程的新紀錄。更可貴的是，提高效率的同時，工程質(zhì)量也同步提升。整個工程的分系統(tǒng)調(diào)試、站系統(tǒng)調(diào)試等所有一次設(shè)備均一次帶電成功。
公司副總經(jīng)理鄭寶森在視察中州換流站時指出，經(jīng)過一年多的建設(shè)，哈鄭工程完成直流線路的建設(shè)、驗收和帶電測試，完成兩個換流站的交、直流站系統(tǒng)調(diào)試等工作，工程取得重大階段性成果。這個成果來之不易，是全線數(shù)十家參建單位和上萬名建設(shè)者艱苦奮戰(zhàn)的結(jié)果。
國產(chǎn)化率84%
哈鄭工程不僅代表了目前公司特高壓直流工程建設(shè)的最高水平，而且也帶動了民族電工裝備制造業(yè)的發(fā)展和壯大。
記者了解到，哈鄭工程僅換流站的工程設(shè)備就達到4000多臺套，換流變壓器56臺，此外還有大量的斷路器、隔離開關(guān)以及GIS設(shè)備等。“在重要的工業(yè)領(lǐng)域我們不能受制于人，必須掌握獨立的研發(fā)和制造能力。”劉澤洪強調(diào)說。
這一觀點也得到了丁揚的認同，“公司建設(shè)的是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最長的特高壓直流工程，世界性的技術(shù)難題都集中在這里，為什么我們不能成為技術(shù)和產(chǎn)品的引領(lǐng)者和推動者。”
支持和提升國產(chǎn)電工裝備制造業(yè)這一訴求在哈鄭工程體現(xiàn)得尤為明顯。整個工程沒有簽署一份外匯合同，所采用的設(shè)備大部分為國產(chǎn)設(shè)備，即便有些外國品牌，大多是以零部件供應(yīng)或合同分包的方式參與，工程國產(chǎn)化率達到84%。更重要的是，與國內(nèi)設(shè)備企業(yè)合作的過程中，公司倡導產(chǎn)業(yè)鏈共贏的思路，既保證設(shè)備企業(yè)有合理利潤，同時進一步降低工程造價。
“扣除通貨膨脹率，哈鄭工程的投資比向上工程和錦蘇工程還降低了5%~10%。”劉澤洪自豪地說。在他眼里，隨著近幾年公司特高壓直流建設(shè)步伐不斷加快，一個以企業(yè)為主體、市場為導向、產(chǎn)學研合作，共同打造特高壓直流產(chǎn)業(yè)鏈的格局已經(jīng)形成。受益于此，一批國產(chǎn)電工裝備企業(yè)的綜合實力不斷提升，如南瑞繼保、許繼、中電普瑞、沈電等已躋身世界領(lǐng)先水平廠商的行列，有的開始向國外輸出技術(shù)和產(chǎn)品。
充滿期待的還在后面。隨著公司提出“以堅強智能電網(wǎng)承載和推動第三次工業(yè)革命”的重要觀點，相信未來骨干網(wǎng)架進一步加強和智能電網(wǎng)建設(shè)的進一步推進，國產(chǎn)電工裝備將迎來新的發(fā)展機遇。
“在今后的特高壓直流工程建設(shè)中，我們將會進一步推進國產(chǎn)化，國產(chǎn)設(shè)備的比重也會越來越高。”劉澤洪表示。
打造和諧工程
如果說古代絲綢之路是以絲綢為開路先鋒，開啟了對外文化交流的大門，那么，如今的電力絲綢之路，則在肩負能源資源配置重任的同時，還傳遞著公司倡導的能源、經(jīng)濟、生態(tài)和諧發(fā)展的理念。
哈鄭工程的送端地區(qū)——新疆資源豐富，煤炭預測儲量2.19萬億噸，占全國預測儲量的40%，陸上風能資源占全國總量的37%。不過由于自身消化能力有限，外送通道缺乏，資源難以有效轉(zhuǎn)化。與此相對應(yīng)的是，我國70%以上的能源需求集中在中東部。
劉澤洪告訴記者，大型能源基地和負荷中心相距上千公里，在負荷區(qū)建設(shè)電站，會帶來煤炭資源供應(yīng)、環(huán)境污染等問題;在能源基地建設(shè)電廠，現(xiàn)有的外送能力遠滿足不了長距離、大規(guī)模的電力輸送，反而造成資源的浪費。解決問題
的路徑只有一條，建設(shè)特高壓電網(wǎng)。
作為公司落實中央新疆大開發(fā)戰(zhàn)略的重要舉措，哈鄭工程投運后，新疆豐富的煤電和風電資源將源源不斷送至中東部負荷中心地區(qū)，從而實現(xiàn)在全國范圍優(yōu)化配置能源和電力資源。而新疆的資源優(yōu)勢將轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，成為實現(xiàn)跨越式發(fā)展并推動西部大開發(fā)的新引擎。
據(jù)初步測算，借助哈鄭工程這條能源大通道，額定功率運行下每年可向華中地區(qū)輸電量500億千瓦時以上，直接拉動新疆投資1000億元，拉動河南GDP增長2500億元，相當于運輸煤炭2300萬噸，減少排放二氧化碳4000萬噸、二氧化硫33萬噸，真正實現(xiàn)了能源、經(jīng)濟、環(huán)境的和諧發(fā)展。
而從具體層面來看，諸多隱形的設(shè)計和思考，同樣折射出公司在工程建設(shè)與和諧發(fā)展方面追求最大的平衡。
以換流站建設(shè)為例。中州換流站是目前特高壓直流換流站中占地面積最小的，僅有16.38公頃。建設(shè)單位通過壓縮交流場和直流場之間的距離、各設(shè)備之間的間距以及通道寬度等，使中州站比原來規(guī)劃節(jié)省了不少的占地。
“只要符合換流站生產(chǎn)運行和安全的要求，技術(shù)又可靠和經(jīng)濟，就應(yīng)該采取合理的方式布置，盡量節(jié)約每一寸土地。”劉澤洪道出了背后的原因。
在這樣的理念影響下，打造和諧工程的追求已經(jīng)融入了施工的每一個環(huán)節(jié)。
哈鄭線從送端換流站出來后，首先進入甘肅境內(nèi)的戈壁灘。戈壁灘地區(qū)在以往的輸電線路建設(shè)中，多采用鋼筋混凝土開挖基礎(chǔ)的方式，其未能充分利用戈壁地區(qū)的碎石土所具有的良好的抗剪性能，材料消耗量大，不利于環(huán)境保護。國網(wǎng)甘肅電力根據(jù)安全、運行、巡視等規(guī)范規(guī)程要求，首次采用戈壁碎石土地基掏挖基礎(chǔ)，大大減少了挖填方量，有效降低了工程造價，減少了對原地貌和植被的破壞。
“如果我們各行各業(yè)都能注重環(huán)保和生態(tài)，企業(yè)對社會、環(huán)境包括企業(yè)自身的貢獻也就更大。”劉澤洪語重心長地說。
團隊不斷成長
不僅如此，更值得關(guān)注的是，通過哈鄭工程的鍛煉，一批朝氣蓬勃的直流建設(shè)隊伍迅速成長起來，成為公司未來電網(wǎng)建設(shè)的寶貴財富。
丁揚告訴記者，哈鄭工程的參建人員來自公司總部、直流建設(shè)分公司、送變電公司、物資公司、監(jiān)理以及科研機構(gòu)，其中30歲至40歲的中青年人占到三分之二以上，一些關(guān)鍵項目上甚至高達80%。
2012年，35歲的鄒軍峰來到哈鄭工程中州換流站時，他意識到這里將成為自己新的戰(zhàn)場。鄒軍峰是直流建設(shè)分公司中州換流站業(yè)主項目部經(jīng)理，從事直流建設(shè)工作已經(jīng)8年，曾先后參加和負責三峽輸變電建設(shè)，宜都、靈寶、青島等換流站項目建設(shè)。他所帶領(lǐng)的團隊共有20多人，平均年齡30來歲，不少員工具有豐富的直流工程建設(shè)管理經(jīng)驗。
對于這支團隊而言，負責換流站建設(shè)應(yīng)該是駕輕就熟的工作。然而，從接到任務(wù)的第一天起，他們就沒有輕松過。
“哈鄭工程是我參加過的直流建設(shè)項目中，最具挑戰(zhàn)性的，也是責任最重的。”鄒軍峰深有感觸地說。
哈鄭工程有效工期不到20個月，是同類型工程中工期最短的，同時又是工程量最大、施工最復雜、要求最高的工程。以中州換流站建設(shè)為例，配置單相雙繞組有載調(diào)壓換流變壓器28臺，規(guī)劃500千伏交流出線8回，本期建設(shè)6回，直流出線1回，接地極出線1回。不僅如此，由于站址土質(zhì)為沙土，且地下水位高，地址條件復雜，且因為征地問題，工期拖延了2個多月。
鄒軍鋒告訴記者，以前參加其他直流工程建設(shè)，地址條件簡單，工期相對寬松，現(xiàn)在面對哈鄭工程壓力相當大。“最擔心的是完成任務(wù)，全線都在干，唯獨咱們步子慢了，這可不是小事。”回想當時的情況，鄒軍鋒感慨道。
雖然在國網(wǎng)直流建設(shè)部和國網(wǎng)直流建設(shè)分公司以及國網(wǎng)河南電力公司的共同協(xié)調(diào)下，征地問題妥善解決。但留給鄒軍鋒的時間已經(jīng)不多了。
若按照傳統(tǒng)的施工模式，根本沒辦法按期完成任務(wù)。鄒軍鋒和項目部同事一道，白天在現(xiàn)場指揮處理工作，晚上討論研究、確定技術(shù)方案、組織編寫和審查評審報告。有時已經(jīng)深夜，他們還驅(qū)車去現(xiàn)場。經(jīng)過努力，這支年輕的團隊，圍繞直流工程的總體目標和工期規(guī)劃，創(chuàng)造性地提出“分區(qū)移交”的工序新模式，即改串行施工為并行施工，交叉作業(yè)，平行推進。同時，為了保證安全和質(zhì)量，各單位采用互查、監(jiān)理專項檢查以及業(yè)主項目專項檢查的方式，層層把關(guān)，不留死角。
剛開始，有些施工單位不理解，認為為什么要等別人施工完了自己才能施工，為什么工程進行一半了要停下來等別人。業(yè)主項目的員工心里也不舒服，認為太折騰。
一天晚上，忙碌了一天的鄒軍峰約了施工單位、監(jiān)理單位的負責人，連同業(yè)主項目部的員工，坐在一起和大家交心。他說，我們不能因為時間緊就放棄創(chuàng)新。要想在哈鄭工程站穩(wěn)腳跟，必須不斷地學習和創(chuàng)新，讓工程經(jīng)得起歷史的考驗。
慢慢的，各參建單位意識開始轉(zhuǎn)變，工程速度和優(yōu)良率穩(wěn)步提高。比鄒軍峰年長幾歲的項目部執(zhí)行經(jīng)理陳緒德告訴記者，在中州換流站建設(shè)高峰期，現(xiàn)場曾有6家單位，上千名施工員，十多臺汽車和工程機械，分多個作業(yè)面同時施工。“即便在這樣的情況下，土建施工、電氣安裝、系統(tǒng)調(diào)試等所有建設(shè)任務(wù)，都是在規(guī)定期間內(nèi)按質(zhì)量一次性完成，這遠遠超出了我們當初的設(shè)想。”
哈鄭工程的建設(shè)也激發(fā)一些剛參加工作的年輕人的熱情。“很慶幸自己能參加這么重要的工程建設(shè)，可以和專家面對面學習，這些實踐經(jīng)驗豐富和提升了我的理論知識，非常寶貴。”清華博士畢業(yè)僅2年多的專責楊鵬程深有感觸地說。
年僅24歲、從清華畢業(yè)的劉超仍然記得剛來中州換流站時的情形。“當初還擔心學了知識沒有機會用，但經(jīng)過這大半年的鍛煉，我學到了許多書本上學不到的實踐知識，這對我的成長非常有幫助，也讓我更有信心參與到公司以后的項目建設(shè)中。”
不僅僅是鄒軍峰、楊鵬程、李超，還有很多來自其他參建單位的年輕建設(shè)者，當他們的同齡人在玩手機、看美劇、泡吧的時候，這些年輕人卻在自己的崗位上堅守著自己的信念與目標。
“我希望看到我們的事業(yè)后繼有人，愿意看到這些年輕人不斷成長最終擔負起直流建設(shè)的歷史重任。”劉澤洪意味深長地說。
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