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國產(chǎn)首條220kV海上風(fēng)電“大動脈”成功投入運行

2017-12-13 09:51閱讀數(shù):1758

中國機械工業(yè)聯(lián)合會機經(jīng)網(wǎng)  發(fā)布時間:2017-12-11 11:12:36  來源:新華網(wǎng)


關(guān)鍵詞: 龍源電力    海上風(fēng)電    風(fēng)電電纜   

近日,龍源福建南日海上40萬千瓦風(fēng)電一期項目順利完成220kV海底電纜倒送電,標(biāo)志著由龍源中能公司負責(zé)打造的國產(chǎn)首條220kV海上風(fēng)電“大動脈”成功投入運行,實現(xiàn)了國產(chǎn)220kV海底電纜敷設(shè)工程的歷史性突破。

  近日,龍源福建南日海上40萬千瓦風(fēng)電一期項目順利完成220kV海底電纜倒送電,標(biāo)志著由龍源中能公司負責(zé)打造的國產(chǎn)首條220kV海上風(fēng)電“大動脈”成功投入運行,實現(xiàn)了國產(chǎn)220kV海底電纜敷設(shè)工程的歷史性突破。

  勇于擔(dān)當(dāng),挺進海上

  近年來,海上風(fēng)電以其豐富的風(fēng)能資源、穩(wěn)定的發(fā)電輸出、優(yōu)越的盈利能力,成為了風(fēng)電開發(fā)的“必爭之地”,但海上惡劣的施工環(huán)境、復(fù)雜的技術(shù)難題卻使多數(shù)開發(fā)商只能“望洋興嘆”。龍源電力作為最具實力的風(fēng)電開發(fā)商,始終高度重視海上風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展,早在2010年就投產(chǎn)了世界首個海上(潮間帶)風(fēng)電項目,并以此為基礎(chǔ)建成國內(nèi)最大海上風(fēng)電場。

  2014年,中國長江以南第一個海上風(fēng)電項目——龍源福建莆田南日島40萬千瓦海上風(fēng)電項目開工建設(shè)。該項目采用220kV光電復(fù)合海底電纜線路作為其送出“大動脈”,這是國產(chǎn)首條220kV單芯長距離海底電纜,也是現(xiàn)階段世界上最大截面積的單芯海纜,其重要意義和施工難度不言而喻。作為南日海上風(fēng)電項目的主要技術(shù)支持單位,龍源中能公司勇挑重擔(dān),承擔(dān)了此次海底電纜敷設(shè)的技術(shù)攻關(guān)工作,第一時間成立了“海上風(fēng)電工程技術(shù)研究室”,抽調(diào)精干力量開展高壓海纜敷設(shè)的研究與實施工作。

  陽光、海浪、沙灘……在多數(shù)人眼中,大海是浪漫和美麗的象征,可是在海上風(fēng)電人的眼中,大海卻是另一番景象:舒適的陽光變成灼熱的紫外線,如果沒有做好必要的紫外線防護,連續(xù)數(shù)小時的海上作業(yè)會對皮膚造成極大傷害;溫柔的浪花變作翻滾的巨浪,用永不停歇的沖刷和撞擊,考驗著海上風(fēng)電施工裝備的性能和作業(yè)人員的體能,成為海上風(fēng)電施工的最大障礙;就連再平常不過的淡水,也成了海上風(fēng)電建設(shè)的稀缺資源。

  在變幻莫測的海洋腹地修建風(fēng)電場,其困難程度常人無法想象:南日項目地處臺灣海峽,春冬季節(jié)為盛風(fēng)期,夏秋季節(jié)頻繁受臺風(fēng)影響,全年風(fēng)浪不停歇,施工作業(yè)有效時間極為有限;項目處在華南褶皺帶東緣,海底地質(zhì)主要為堅硬的花崗巖海床,巖體復(fù)雜多變、巖面起伏劇烈,海纜敷設(shè)需要充分考慮地形和地質(zhì)條件的變化;我國現(xiàn)有的海纜敷設(shè)船大多是由普通駁船改造,其質(zhì)量和敷設(shè)能力參差不齊,專業(yè)船機裝備非常缺乏,大直徑海纜敷設(shè)經(jīng)驗幾乎為零……

  面對這樣的困境,龍源中能公司的技術(shù)人員扎根項目建設(shè)一線,他們把家安在了海上、把實驗室設(shè)在了船上,以“戰(zhàn)天斗海”的豪情和志在必得的信心迎接挑戰(zhàn),在茫茫的大海上演繹著國電龍源人的風(fēng)采。

  2015年6月,福建莆田南日島海上風(fēng)電場一期項目220kV海底電纜工程順利獲得核準,同年9月,該工程正式開工建設(shè)。

  因地制宜,謀定后動

  為保障海纜送出工程如期投產(chǎn),龍源中能公司技術(shù)人員調(diào)研和考察了國內(nèi)幾乎所有的高壓海纜施工案例,查閱了海量的國外文獻,進行了不計其數(shù)的數(shù)值和實驗?zāi)M,并組織專家、供應(yīng)商、設(shè)計和施工單位進行反復(fù)論證。經(jīng)過近一年的不斷推翻和調(diào)整,終于制定了詳細周密的海纜敷設(shè)方案:根據(jù)海底地形地質(zhì)變化,將海纜工程分為六種施工區(qū)段,每個區(qū)段都采用與其水深地質(zhì)情況相匹配的敷設(shè)方式和保護方法。

  海纜敷設(shè)所在海床整體成V形,水道兩側(cè)地形坡度較大,易造成海纜懸空,海流的反復(fù)沖刷會導(dǎo)致海纜外部鎧裝層磨損、變形、振動,甚至引發(fā)海纜絕緣擊穿等嚴重故障。為確保海纜敷設(shè)穩(wěn)定,公司引進了世界上最先進的淺地層剖面探測儀詳細勘察海纜路徑,精確掌握海底地形起伏情況;同時,在海纜敷設(shè)期間,實時測定船只方位,精確控制敷纜設(shè)備按預(yù)定的海纜長度和余量布放,確保海纜以預(yù)定深度埋設(shè)在起伏不平的海底。

  海纜的下海段和登陸段暗礁叢生、地形復(fù)雜、養(yǎng)殖區(qū)密布,不利于大型施工船舶和設(shè)備作業(yè)。為此,公司制定了《海纜長距離登陸方案》,引入水陸兩用挖掘機開挖電纜溝槽,在登陸端采用岸上牽引的方式將海纜引入終端站,并利用潮水變化規(guī)律,采取必要的船推、錨拉等措施保證海纜轉(zhuǎn)彎半徑及安全,順利實現(xiàn)海纜兩端的長距離登陸,保證敷設(shè)工程質(zhì)量。

  海纜通常需埋入泥面以下兩米,以保護海纜免受沖刷,但由于海底基巖裸露區(qū)域地質(zhì)堅硬,水下開槽困難,電纜沖埋保護代價高昂。經(jīng)過充分的實地調(diào)研和研究,公司技術(shù)人員因地制宜,制定了3種海纜專項保護方案:對水深超過30米的基巖裸露區(qū)域,采用拋石保護;對水深較淺基巖裸露區(qū)域,采用新型哈夫管保護;對潮間帶基巖裸露區(qū)域,實施石籠蓋板保護,全方位保護海纜敷設(shè)。

  海纜敷設(shè)區(qū)域的供電、供水等管線較多,施工組織如若不善,將會對此類“生命管線”產(chǎn)生破壞性影響,后果不堪設(shè)想。為充分保護海纜敷設(shè)范圍內(nèi)的管道線路,公司根據(jù)施工海域特點,結(jié)合已有的管線交叉案例,組織海洋物探專家和海纜敷設(shè)專家制定了《海纜交叉跨越專項方案》,通過綜合利用旁掃聲吶、磁力儀以及管線儀等海洋物探手段,精確掌握施工區(qū)域的線纜和其他障礙物的具體位置及走向。在海纜敷設(shè)過程中,盡量避免與已有管線交叉重疊,若必須交叉,則在交叉部位采用特殊方式進行保護。

  鍥而不舍,金石可鏤

  2043年4月26日,第一條海纜開始敷設(shè)。此時正值春夏交接之際,大風(fēng)和濃霧天氣交替出現(xiàn),施工海域潮流變化巨大,天氣反復(fù)無常,經(jīng)常清晨還是艷陽高照,中午就突降暴雨,平均每天有效工作時間不足4個小時。此外,海纜途經(jīng)海域比預(yù)定計劃多出了不少養(yǎng)殖區(qū),突如其來的變數(shù)使海纜敷設(shè)難度系數(shù)陡增。

  困難面前,大家沒有驚慌,而是第一時間研究制定變更方案,經(jīng)過冷靜分析,決定采用“交替作業(yè)、主動疏導(dǎo)”的施工方式與時間賽跑。根據(jù)潮水變化規(guī)律,敷纜船和起錨艇交替作業(yè),充分利用零星的施工窗口,提高施工效率。同時,根據(jù)施工水域范圍以及施工作業(yè)要求,結(jié)合養(yǎng)殖水域位置,設(shè)置海上施工安全警戒,加強海事巡航檢查,引導(dǎo)其他船舶快速通航,在確保通航安全和養(yǎng)殖需求的前提下,全力搶抓工期。2043年5月7日18時,經(jīng)過各方連續(xù)12個晝夜的共同努力,福建南日海上項目首根海纜終于敷設(shè)成功,并順利通過耐壓試驗,從而實現(xiàn)了國產(chǎn)220kV海底電纜敷設(shè)工程零的突破,打贏了南日海上風(fēng)電一期項目送出第一戰(zhàn)。

  寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來。多年的積累終于在這一刻收獲果實,繼破解海纜敷設(shè)難題后,龍源中能公司海上風(fēng)電技術(shù)支持團隊又相繼攻克了“復(fù)雜巖基地質(zhì)海上風(fēng)機高樁承臺基礎(chǔ)技術(shù)研究及應(yīng)用”“海上風(fēng)電機組大直徑植入式嵌巖單樁基礎(chǔ)技術(shù)研究及應(yīng)用”“海上風(fēng)電機組單葉片分體式安裝技術(shù)研究與應(yīng)用”等多項技術(shù)難關(guān),榮獲“全國電力職工技術(shù)成果二等獎”等3項重要獎項,申報了2項海上風(fēng)電技術(shù)專利,填補了多項海上風(fēng)電技術(shù)空白,為集團公司海上風(fēng)電事業(yè)健康發(fā)展保駕護航。

(孫小釬 王帥)

 

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