陕西恒明电力建设有限公司

刚刚,世界第1条1000000伏电力隧道穿过长江!

2018-08-21 11:36


过江隧道并不稀奇,也是国内40多年的老技术了。可隧道的“过客”大多都是地铁、机动车、行人……

刚刚,世界第1条1000000伏电力隧道穿过长江!

 

(图片来自网络,侵删)

这次,在淮南—南京—上海1000千伏交流特高压输变电工程苏通GIL综合管廊隧道工程的隧道里,将住上一位“常客”——1000千伏特高压GIL。这也是世界上首次在重要输电通道中采用特高压GIL。

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这条隧道的起点在苏州,终点在南通,跨越长江南北,长达5468.5米。

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漫长的江底之路,苏通GIL综合管廊工程隧道建设中的“挖掘机”——“卓越号”盾构机2017年6月28日便出发了。

刚刚,这台行走了419天的巨型盾构机出洞了!

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盾构机“重见天日”意味着苏通GIL综合管廊的隧道工程全面贯通,电气施工安装阶段将要开始。明年,苏通GIL综合管廊工程将建成投运。

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5000多米的江底隧道,盾构直径达12.07米,结构底面最低近-75米……又长又宽又深,技术难度显而易见,可能有小伙伴好奇:

电线为啥不直接江上跨越,非要钻隧道?

毕竟我们常见的输电线缆要么是这样的:

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要么是这样的:

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这次苏通GIL综合管廊里的电线将是这样的:

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它就是GIL(Gas-insulated Metal-enclosed Transmission Line),中文名是“气体绝缘金属封闭输电线路”

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六氟化硫气体用来绝缘,输电靠中间金属杆,它们都被封闭在接地的金属外壳中。比起普通电线电缆,具有传输容量大、电能损耗小、不受环境影响、运行可靠性高、节省占地等显著优点~

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看着是很高端,可非要钻隧道么?

1 跨越江面困难很多

要知道,这次需要跨越的长江江面宽度超过5000米,如果采用架空线路,铁塔高度将超过400米,技术难度极大。昌吉—古泉±1100千伏特高压长江大跨越段的铁塔高达225.2米,建设技术难度已经很大了,400多米的铁塔可想而知……

而且采用架空线路,造价相当之高,甚至可能超过GIL建设方式。此外,400多米的铁塔太高了,会受到航空限高制约。

就是钻隧道,在大容量高电压场合,GIL的投资、维护费用都比电缆低。

2 管廊隧道还能综合利用

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管廊上层敷设两回1000千伏GIL,下层预留两回500千伏电缆以及通信、有线电视等市政通用管线。一次建设,多次受益,还不影响“江容江貌”~

一条特别的隧道,创下许多新纪录

1971年6月,中国第一条越江隧道——打浦路隧道通车。47年间,又有多条跨江隧道在中国“横空出世”。那么,苏通GIL综合管廊工程的隧道有啥特别的呢?

1 埋深最深、水压最高

这条江底隧道埋深最深处有-74.83米,这个深度的水土压力超过0.8兆帕,是目前国内江河埋深最深、水压最高的隧道

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0.8兆帕是啥概念呢?相当于每平方厘米9.8公斤的压力。一个拇指盖上顶个10公斤重的东西,想想估计得折了~

2 大直径、长距离

这条5468.5米长的隧道,“”卓越号”盾构机挖了419天,创造了大直径盾构隧道掘进速度新纪录。

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通过近5500米的长度,普通成年人步行需要走1个半小时,时速250公里的动车大概需要132秒。未来,通过这里的电只需要0.0000165秒,连你眨一下眼睛的时间都不到。

隧道盾构直径是12.07米。这么宽,真的可以双向开车了~

3 首位特高压住户

苏通GIL管线单相长度达5.8公里,两回6相总长约35公里,是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最高的超长距离GIL创新工程这也是世界上首次在重要输电通道中采用特高压GIL。

这条特别的跨江隧道,建设起来并不简单

一般来说,特别的东西,想要拥有都不容易。比如特别的爱和特别的你苏通GIL综合管廊工程的隧道,就面临“两大一高”三座山——

1 技术难度大

隧道长度长、直径大、埋藏深、水压高……技术难度非同小可。掘进过程中,还有甲烷等有毒气体来捣乱,盾构机运行会产生高温或明火,万一发生燃爆,后果不堪设想。此外,盾构机行进过程也不是一马平川,陆续经过了2.3%、3.1%、5%等多方向多坡度的路径,十分曲折。

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工程建设前便进行了通风专项设计和电气防爆设计,确保了施工安全。盾构施工前也充分考虑了管片合理选型及拼装点位,保障了拼装质量和掘进路径的准确性。

2 技术水平高

两回(6相)1000千伏GIL管线的电压等级、总长度等方面都是世界之最,国内外没有可以借鉴的成熟经验和产品。而且输送距离长、输电容量大,GIL位于输电线路中部,工频电压耐受水平高,对GIL可靠性要求高。

3 工程设计难度大

GIL沿隧道三维蜿蜒敷设,盾构机穿越长江大堤容易造成大堤变形甚至沉降,对工程设计要求很多。

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需要开展全管系柔性分析和应力计算,来适应运行过程中环境温度变化、极限负荷情况,以及地震等特殊工况下的累积变形要求。监测表明隧道沉降、位移和收敛都不超过1厘米。

这么难,为啥还要建?

唐僧师徒也是历经千辛万苦才取得了真经。

这条隧道,相当于给特高压GIL筑了一个宽敞、密闭、有改善空间的巢,而且还附送了和谐友好的邻居、顺畅不堵的交通要道。

未来,通过这条隧道,国家大气污染防治行动计划重点建设的12条输电通道之一的淮南—南京—上海特高压工程,将与已投运的皖电东送淮南—皖南—上海特高压工程连接在一起,形成贯穿皖、苏、浙、沪负荷中心的华东特高压交流环网

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苏通GIL综合管廊工程建成后,好处还有更多——

1 电力更充足

华东地区接受区外来电能力更强,既能满足经济社会发展的用电需要,又能实现资源在更大范围内的优化配置。

2 电网更坚强

不但可构建坚强的电力交换平台,而且能够为系统提供电压、频率稳定支撑,提高电网抵御故障能力。

3 技术更进步

苏通GIL综合管廊工程是特高压输电领域一项重大的技术创新,为特高压、超高压输电提供了一个新的方向,具有重要的创新和展示意义,也将为国内在跨江、跨海、城市人口密集地区建设输电通道提供了新的解决方案。

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能充分利用区外清洁电力,每年可以减少发电用煤1亿吨,减排二氧化硫48万吨、氮氧化物47万吨、烟尘6万吨,对促进华东地区大气污染防治具有重要意义。

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