浅谈苏通综合GIL管廊工程的建设重要性

(整期优先)网络出版时间:2016-12-22
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浅谈苏通综合GIL管廊工程的建设重要性

叶成建

(江苏省电力公司经济技术研究院江苏南京210009)

摘要:目8月16日,淮南-南京-上海1000千伏特高压交流工程苏通GIL综合管廊工程开工,江苏省作为苏通GIL综合管廊工程的落户地,工程受到了国家电网公司与江苏省政府的高度关注,作为一名从事电网工程的建设者,有必要正确认识苏通GIL综合管廊工程的建设重要性。

关键词:GIL;特高压;管廊;隧道

0引言

GIL是指气体绝缘金属封闭输电线路,采用压力气体将输电的金属导电杆绝缘,并将气体和导电金属封闭在接地的金属外壳中,被称为电缆送电、架空输电外的第三种输电技术,具有传输容量大、损耗小、不受环境影响、运行可靠性高、节省占地等显著优点。

1建设背景

目前江苏电网存在的主要问题有:

(1)负荷高峰时段部分输电断面出现接近或超限运行的情况,电网供电能力相对不足。

(2)火电占总装机容量约90%以上,电网电源结构单一,电源结构不尽合理。

(3)江苏电网特别是苏州南部电网接线复杂,随着500千伏电网的不断加强,使500千伏变电站的500千伏/220千伏母线和大容量电厂的220千伏母线短路电流已接近或超过设备载流量。短路电流问题严重。

(4)随着特高压电网的建设,城市电缆化率的不断提高以及城市电网的负荷特性,电网无功电压支撑能力尚显不足。

为落实国家能源战略,提升华东电网区外电力接纳能力和电网安全稳定水平,改善长三角地区大气污染、推动经济社会持续健康发展,国家电网公司正在建设“淮南~南京~上海1000千伏交流特高压输变电工程”。

在苏通跨越长江大桥方案设计中主要存在的以下问题:1)因采用架空跨越方案要求较高,同时综合考虑工程建设对两岸规划、长江航道以及长江航运造成的潜在影响,采用架空跨越方案的技术经济性优势不明显。2)考虑目前行政审批难度与时间周期、架空方案的施工风险、江中基础对航道淤积和船舶航行的影响。3)特高压GIS母线技术经过十多年的“研发、制造、试用、推广、运行”的经验,已非常成熟,基于“GIS”母线技术的特高压“GIL”气体绝缘管道也已经研发出来,国内、外的制造商均能实现质量可靠的量产,同时产品在三个特高压变电站工程中均挂网试验通过。

2016年1月,在国家电网公司组织的过江方案论证专家评审会议中,与会专家和领导确定过江方案采用GIL管廊方案,隧道管廊方式穿越过长江。

图11000千伏淮南~南京~上海输电工程系统方案图

2工程规模

苏通GIL综合管廊工程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,也是中国华东特高压交流环网合环运行的“咽喉要道”和控制性工程。工程起于南岸(苏州)引接站,止于北岸(南通)引接站,上层敷设两回1000千伏GIL线路,预留通信、有线电视等市政通用管线,下层预留两回500千伏电缆隧道离江面-74.83米,水土压力超过0.9兆帕,是目前国内埋深最深、水压最高的隧道。因本工程是世界上首次在重要输电通道中采用GIL,可靠性要求很高。

(1)GIL引接站:本工程需建设2座GIL引接站。

(2)工作井:始发在长江南岸(常熟侧),井中心距离长江大堤取300米;北岸工作井作为接收井。

(3)隧道:采用两回(六相)1000千伏GIL敷设于地下管廊中穿越长江,管廊长度约5.8公里,1000千伏GIL管线每相长度约6公里。

3建设意义

苏通GIL综合管廊工程对提高华东地区接纳区外电力能力、提升电网安全运行水平,降低华东地区大气污染,满足华东地区经济社会发展具有重大意义。

(1)华东两淮地区煤炭资源丰富,是华东的能源基地;而长三角地区是我国经济最发达的地区之一,电力需求旺盛,但能源资源馈乏,受各种等因素的影响,本地电源建设不能满足地区用电需求。本工程在皖电东送1000千伏淮沪通道的基础上,增加了淮南与长三角地区的第二个1000千伏通道,输电能力显著加强,送电可靠性也大幅提高。

(2)随着向上、锦屏、溪洛渡、宁东等特高压直流工程的建成投产,华东地区将形成多直流馈入的受端电网。淮南~南京~上海(沪西)1000千伏交流输变电工程与皖电东送特高压工程一起形成长三角特高压受端环网。提高了华东电网在特高压直流故障情况下受电能力,降低多回直流故障造成大面积停电事故的发生几率。

(3)为满足经济社会发展和能源资源更大范围优化配置需要,规划建成“三纵三横”特高压骨干网架,形成华北、华东和华中“三华”交流特高压同步电网。淮南~南京~上海(沪西)1000千伏交流输变电工程是“三纵三横”骨干网架的重要组成部分,是长三角地区接受特高压区外来电的重要平台。

建设淮南~南京~上海(沪西)1000千伏特高压交流输变电工程,形成长三角受端环网和“三纵三横”骨干网架,有利于提高华东负荷中心接纳区外电力能力及内部电力交换能力,提高电网的安全稳定水平和“皖电东送”送电可靠性,对缓解江苏、上海地区用电紧张局面,增强长三角电网抵御重大故障的能力,而特高压苏通GIL管廊过江工程作为1000千伏泰州~苏州交流特高压线路的跨江段部分,是1000千伏泰州~苏州交流特高压线路建成的保证。

4产生影响

苏通GIL综合管廊工程的建设将促进我国首个特高压交流环网合环运行,增强电网优化配置电能资源,将对电网发展乃至社会的发展产生深远影响:

(1)进一步完善“三纵三横”特高压骨干网架,形成华北、华东和华中“三华”交流特高压同步电网,为了实现全球能源互联网奠定了基础。

(2)实现工程建设领域中的多个创新,从设计方案、施工措施、项目管理水平角度衍生出更多研究课题和管理思路,突出“长久安全、坚固耐用、方案最优、经济合理”,强化工程建设精益化管理,积极应用新技术,深入完善并推行标准化建设与应用,实现工程大规模建设优质高效。

(3)隧道管廊的建设能够实现对动床模型试验和盾构隧道深槽段最小覆土厚度等专题的深入研究,加强工程建设领域的科技创新,统筹开展工程建设和管理科研攻关、新技术研究工作。依托电网建设对新技术推广,提高电网智能化建设技术水平。

(4)苏通GIL综合管廊工程的投运后,通过对过江管廊、GIL设备、特高压电压等级配电设备的运行维护,总结和完善,开拓思路形成一套特高压工程生产运行的管理标准和制度,对特高压电网的推广起到积极的作用。

(5)考虑到工程的安全可靠实施,GIL设备按照纯SF6气体开展研制和设计工作。国内厂家开发的1000千伏GIL产品完成了出厂试验,其中部分厂家的产品已经在北环特高压工程完成现场安装,即将投入运行。本工程为国内电气设备的研发和制造搭建一个良性平台,不但提高了国内设备制造商的科研能力,更进一步缩小与国外先进电气设备制造水平的差距。

(6)通过苏通GIL综合管廊工程的建设,在采取相应的环境保护措施后,工程产生的环境影响能够满足国家有关环境保护法规、环境保护标准的要求。在建设和运行过程中实施一系列的水土保持措施后,将有效防止新增水土流失,可实现项目区环境的恢复和改善,达到项目所在区域水土流失防治目标的要求使得工程建设与环境保护和谐发展,形成环境友好型的电网建设的环境。

5结束语

苏通GIL综合管廊工程作为对1000千伏淮南~南京~上海输电工程的重点工程,它的顺利投产将为提高华东地区接纳区外电力能力、提升电网安全运行水平奠定基础,对降低华东地区大气污染,满足华东地区经济社会发展提供强有力的支撑。

参考文献:

[1]淮南~南京~上海1000千伏特高压交流苏通GIL管廊工程可行性研究报告中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司,2016年1月

作者简介:

叶成建(1984),男,江苏南京,硕士,曾从事电气工程设计工作,目前从事基建工程管理工作。