工程建设过程中创造了总重量、地基深度等一系列世界纪录,为世界相关领域在输电特高塔组立、远距离跨越铁塔建设等方面积累中国经验。
今年6月,由中国能建江苏院设计的,一座高达米世界最高输电铁塔--凤城至梅里千伏长江大跨越工程顺利完成跨江架线施工。该工程是泰州凤城至无锡梅里千伏输电线路工程的重要组成部分,也是江苏境内第六条穿越长江的高等级电力通道。工程建成投运后,可满足约万户家庭的日常用电需求,显著提升长江两岸的能源互通互济能力,意义重大。
从泰州凤城到无锡梅里,公里、近2小时车程的距离之间,“藏”着国家电力发展“十三五”规划重点项目——泰州凤城至无锡梅里千伏输电线路工程的重要组成部分,分别坐落在长江两岸的无锡江阴利港和泰州靖江新桥,是江苏境内第六条穿越长江的高等级电力通道。
别看距离短,可是要想在长江上“穿针引线”绝不是易事。首先,工程要跨越长江,为了不影响航运,一开始计划建设米高塔,最后经过十数次优化设计完善,最终将高度确定在米,这样就可以让江面上所有类型的船只安全平稳通过。其次,工程建设过程中,还创造了总重量、地基深度等一系列世界纪录,为世界相关领域在输电特高塔组立、远距离跨越铁塔建设等方面积累中国经验。
如今,站在泰州凤城、无锡梅里的江边远眺,一座“世界最高输电塔”在诉说着这两个城市“千丝万缕”的缘分。今天,请跟随《中国科技信息》一起了解这座“世界最高输电塔”的“前世今生”。
多重考量将输电塔高度定在米
凤城至梅里千伏输电线路工程起自泰州凤城千伏变电站,止于无锡梅里千伏变电站,新建及改造千伏线路.1千米,是我国电力建设史上技术难度最大的千伏跨江联网输电工程。
万事开头难,输电塔的工程要跨越长江,为了不影响航运,中国能建江苏院一开始计划建设米高塔,但是,长江黄金水道沿岸寸土寸金,跨越塔位置受到生态红线、长江堤脚保护距离、地方规划等多重因素控制。一方面,长江跨江档距达米,过江电缆线路自然弧垂将达.8米。因为导线与江面之间要留出巨轮通航高度——57.8米。
然而,加上安全距离、综合误差、跨绝缘子串长度、安全富裕高度、塔头高度等等,综上,跨越塔全高经过许许多多次的调整,最后达到了史无前例的——米,这样就可以让江面上所有类型的船只安全平稳通过。
由于跨越塔高度超高、跨距大,加上需要考虑风、雪、地震等自然灾害的冲击,因此跨越塔采用钢管加装环装钢骨支撑并浇灌混凝土结构,即米以下采用在钢管内部加装环状钢骨支撑并浇灌混凝土的方式,米至米为钢管浇灌混凝土结构,米以上则是钢管结构。工程负责人介绍,工程建设过程中,还创造了总重量、地基深度等一系列世界纪录,为世界相关领域在输电特高塔组立、远距离跨越铁塔建设等方面积累中国经验。
“黑科技”让最高输电塔“站”得更稳
年7月13日,工程开始在南岸进行首段首腿钢管混凝土灌注,现场配备6辆混凝土搅拌运输车接力作业,高塔主管外围设置8道施工防护平台,总灌注方量约立方米。到今天,中国能建江苏院设计的米世界最高输电铁塔千伏长江大跨越工程顺利完成跨江架线施工。
试着想象一下走在路上经常看到的输电塔,塔腿似乎都很细,哪里需要浇筑混凝土?的确,和“世界第一高”输电塔相比,人们日常生活中常见的那些输电塔,外观较小,用处也受到限制。那么,想要突破限制,并建最高输电塔绝非易事,因此,在“世界第一高”输电塔的混凝土浇筑过程中,电网人充分发挥智慧,运用了许多“黑科技”对塔腿进行“体检”,充分保证建设质量。
一方面,无人机团队在施工现场可利用无人机红外相机,对混凝土浇筑过程进行安全和质量监控。在监控屏上可以看到,实拍画面和对应的红外画面。其中,未浇筑的部分是暗红色,而正在浇筑的部分是亮黄色。可以说,红外技术赋予了现场人员一双“透视”的眼睛,可以实时观察到钢管内部混凝土浇筑情况,该项技术是电网基建领域的一次创新应用。
另一方面,超声波检测技术也有所应用。现场施工人员利用非金属超声监测分析仪,对已经完成浇筑的钢管内部混凝土进行密实度监测,判断是否存在小气孔等缺陷,对于同一个检测点,当波形是匀速变化的几组声速值也基本相同,由此可以判定钢管内部混凝土是密实的。每条塔腿有个检测点,南北岸两个跨越塔共有0多个检测点、现场人员对这些点进行周期性监测,最终得到10多组采样结果并进行数据分析,确保世界第一高输电塔安全、稳固。该项技术同样是首次在电力施工中启用。
“最高塔”可满足万户家庭日常用电
一直以来,江苏区域经济发展特点明显。据统计,年,苏南地区全年用电量.92亿千瓦时,占全省57.61%;苏北地区全年用电量.76亿千瓦时,占全省21.25%。苏南是整个江苏乃至长三角地区的负荷中心,而苏北地区用能需求较低但新能源发展较快。年,仅盐城、南通两地的海上风电就已经突破了千万千瓦的装机规模。山西、内蒙等能源基地通过特高压输送到江苏的电能,大部分也落地在苏北。“北电南送”更加迫切。
由于过江输电能力有限,江苏“苏北窝电、苏南缺电”的现象仍然存在。为缓解电源分布不均衡的问题,国网江苏电力已经构建“六纵六横”千伏网架结构,建成北电南送高等级过江通道5条,其中4条都是从江面上跨江而过的千伏输电线路,分别从南京、镇江、江阴等地跨越长江,总体输电能力近0万千瓦。此外,安徽煤电基地的电能也经由苏通GIL综合管廊工程,在苏州地区穿越长江,输送至苏南及上海,输送能力为万千瓦。
其中,凤城至梅里千伏输电线路工程,根据配套线路工程现场进度,跨越塔预计年6月工程投入运行。它不仅是泰州凤城至无锡梅里千伏输电线路工程的重要组成部分,也是江苏境内第六条穿越长江的高等级电力通道,最大输送容量达万千瓦,每年可将约亿度的清洁电能从长江北岸被送往长江南岸,可满足约万户家庭的日常用电需求,显著提升长江两岸的能源互通互济能力。