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青海新聞網(wǎng)·大美青�？蛻舳擞� 金沙江水奔騰洶涌，大國(guó)重器電力澎湃！
剛剛過去的6月28日，在我國(guó)長(zhǎng)江上游金沙江，裝機(jī)容量世界第二的白鶴灘水電站首批單機(jī)容量百萬千瓦機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電三周年。作為世界第二大水電站和實(shí)施“西電東送”的國(guó)家重大工程之一，白鶴灘水電站以六項(xiàng)世界第一被譽(yù)為“大國(guó)重器”。
今天，崇山峻嶺間，宛如銀絲的特高壓線路將自然的震撼與人類的智慧緊緊相連，也證明了千余年來華夏民族用智慧沉淀出的“中國(guó)智慧”“中國(guó)創(chuàng)造”的強(qiáng)大。
從白鶴灘水電站，到黃河上游第一座大型梯級(jí)電站——龍羊峽水電站，再到世界首條清潔能源特高壓大通道——青豫±800千伏特高壓直流工程……其實(shí)，這一個(gè)個(gè)大國(guó)工程的背后，不無青海電力技術(shù)的強(qiáng)大支撐。
沒錯(cuò)，正是青海這個(gè)祖國(guó)內(nèi)陸省份，經(jīng)過幾代電力人的接續(xù)奮斗，破解了我國(guó)高壓電發(fā)展中的一個(gè)個(gè)難題，盡所能支撐著我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展的高速挺進(jìn)，成為我國(guó)電力工業(yè)70余年進(jìn)程中的重要“脊梁”。
今天，記者走進(jìn)位于青海的國(guó)家電網(wǎng)高海拔高電壓實(shí)驗(yàn)室（以下稱“雙高實(shí)驗(yàn)室”），探究大國(guó)工程背后的密碼……
一個(gè)個(gè)國(guó)家重大電力工程——
有青海支持
青海到西藏的電力“天路”總是閃絡(luò)、頻繁跳閘影響電網(wǎng)運(yùn)行怎么辦？
青豫直流輸電項(xiàng)目所需的高端換流變壓器重量過重、尺寸過大，難以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)輸，該如何破解？
白鶴灘水電站需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)空載試驗(yàn)及低頻空載試驗(yàn)，試驗(yàn)存在高海拔高電壓和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)兩大難題，國(guó)內(nèi)外尚無先例，該如何進(jìn)行？
……
在青海省西寧市南川工業(yè)園區(qū)有著世界上凈空高度最高且硬件條件最先進(jìn)的高電壓實(shí)驗(yàn)室，也是世界上能源電力企業(yè)中唯一同時(shí)具備交流1500千伏、直流±1100千伏電壓等級(jí)輸變電設(shè)備組裝和試驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合實(shí)驗(yàn)室。
“‘雙高實(shí)驗(yàn)室’具有兩個(gè)顯著的優(yōu)勢(shì)：一是特高壓外絕緣研究不可替代的海拔優(yōu)勢(shì)，大廳所在位置海拔2494米，位于海拔接近0米的北京、武漢特高壓試驗(yàn)基地和海拔4312米的西藏羊八井戶外高海拔基地之間，補(bǔ)充了不同海拔梯度外絕緣試驗(yàn)研究的布點(diǎn)；二是綜合試驗(yàn)?zāi)芰?yōu)勢(shì)，實(shí)驗(yàn)室既可以開展雙百萬特高壓外絕緣試驗(yàn)，同時(shí)也可以開展變壓器溫升、沖擊截波等型式試驗(yàn)，是目前國(guó)內(nèi)國(guó)外綜合能力最強(qiáng)的特高壓試驗(yàn)大廳。”國(guó)網(wǎng)青海電科院設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)中心副主任蔣玲介紹。
在我國(guó)，當(dāng)電力重大工程建設(shè)及運(yùn)用中遇到高難度“考題”，位于青海的“雙高實(shí)驗(yàn)室”就會(huì)挺身而出亮出“學(xué)霸”體質(zhì)。
世界首條清潔能源特高壓大通道——青海至河南±800千伏特高壓直流工程建設(shè)期，由于青海側(cè)所需的7臺(tái)±800千伏高端換流變壓器重量過重、尺寸過大，難以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)輸。工程建設(shè)者利用“雙高實(shí)驗(yàn)室”在國(guó)內(nèi)外首次采用了現(xiàn)場(chǎng)組裝和試驗(yàn)的技術(shù)方案。
針對(duì)青藏直流等重點(diǎn)工程投運(yùn)初期頻繁跳閘等問題，實(shí)驗(yàn)室開展了50余項(xiàng)研究，提出了增加外絕緣配置、調(diào)整防鳥害半徑等多套方案，有效解決了工程安全運(yùn)行問題，為青藏地區(qū)電力可靠供應(yīng)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。
此外，為完成白鶴灘水電站±800千伏布拖外送工程送端換流站國(guó)內(nèi)外尚無先例的兩項(xiàng)試驗(yàn)，負(fù)責(zé)“雙高實(shí)驗(yàn)室”的國(guó)網(wǎng)青海電科院工作人員將試驗(yàn)設(shè)備拆解，在現(xiàn)場(chǎng)重新組裝，圓滿完成了試驗(yàn)，還開創(chuàng)了我國(guó)在高海拔地區(qū)對(duì)大型三相組裝變壓器實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)空載和低頻負(fù)載試驗(yàn)的先河。
蔣玲自豪地說：“布拖換流站500千伏主變?cè)囼?yàn)的完成為白鶴灘至江蘇、白鶴灘至浙江特高壓直流輸電工程的順利投運(yùn)奠定了重要基礎(chǔ)，為豐富提升大型組裝變壓器的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試診斷提供了重要借鑒，同時(shí)，也驗(yàn)證了‘雙高實(shí)驗(yàn)室’具備現(xiàn)場(chǎng)開展大型變壓器空載試驗(yàn)?zāi)芰Α?rdquo;
從高海拔高電壓運(yùn)行數(shù)據(jù)收集、到高電壓新型技術(shù)研究、再到電力發(fā)展難題的破解等，“雙高實(shí)驗(yàn)室”通過35年的沉淀與探索，為我國(guó)新型電力系統(tǒng)建設(shè)作出了卓越貢獻(xiàn)。
從“0到1”的技術(shù)跨越——
有青海解答
進(jìn)入7月，已是一年中最為炎熱的時(shí)段，此時(shí)，撥動(dòng)開關(guān)，空調(diào)、電扇等電器開始運(yùn)轉(zhuǎn)，頓時(shí)享受炎炎夏日的清涼。這就是現(xiàn)代社會(huì)人們的生活，其實(shí)，在現(xiàn)代高效舒適的生產(chǎn)生活背后，是迄今為止最復(fù)雜的電力系統(tǒng)。
新中國(guó)成立70多年來，我國(guó)電力工業(yè)從無到有，直到今天建成了世界上覆蓋范圍最廣、能源資源配置能力最強(qiáng)、運(yùn)行水平最高的電網(wǎng)，也使得中國(guó)正式進(jìn)入世界電力領(lǐng)先行列！
從全國(guó)回到青海。1949年9月，青海全省僅有西寧一座電站，總裝機(jī)容量為198千瓦。
據(jù)上了歲數(shù)的青海人回憶，那時(shí)，夜里只有西寧星星點(diǎn)點(diǎn)閃著昏暗的燈光，其他地區(qū)幾乎一片漆黑，蠟燭和羊油燈是百姓日常照明的寶貝。
從過去回到當(dāng)下。截至2023年底，青海電源總裝機(jī)達(dá)到5497.08萬千瓦，經(jīng)過70余年的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了電力總裝機(jī)2.5萬倍的跨越！
跳出數(shù)據(jù)，其實(shí)也能直觀感受到變化，從解放初漆黑的高原之夜到不論海拔如何攀升燈光伴你而行，再到青海綠電點(diǎn)亮祖國(guó)萬家燈火。變的是青海能源發(fā)展實(shí)力，不變的是幾代青海電力人不斷探索與奮斗的精神。這其中，不得不提及“雙高實(shí)驗(yàn)室”對(duì)青海電力發(fā)展及我國(guó)電力事業(yè)的支撐。
“‘雙高實(shí)驗(yàn)室’的建成投運(yùn)，對(duì)促進(jìn)青海清潔能源開發(fā)利用、支撐國(guó)家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地建設(shè)意義重大。”國(guó)網(wǎng)青海電科院院長(zhǎng)楊小庫(kù)說。
“雙高實(shí)驗(yàn)室”于2019年年初建成投運(yùn)，該實(shí)驗(yàn)室并不是平地起高樓，它的前身是1989年投入運(yùn)行的“實(shí)驗(yàn)老大廳”。當(dāng)時(shí)，資金缺乏、設(shè)備難于采購(gòu)，但高原電力線路問題時(shí)常出現(xiàn)，迫于壓力，一批勇于開拓的青海電力工程師們，用自己所學(xué)在有限條件下克服萬難，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)“0到1”的突破。
“20世紀(jì)70年代初，因?yàn)榈赜虻奶厥夂芏嗥皆脑O(shè)備來到高原無法使用，為了能盡快推動(dòng)青海電力系統(tǒng)的高效發(fā)展，在資金、人員極度有限的情況下，我們電科院購(gòu)置和自行安裝了三臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，開啟了高原高壓電的科研之路。”教授級(jí)高級(jí)工程師，青海電科院原副院長(zhǎng)徐強(qiáng)回憶搭建實(shí)驗(yàn)室的過程歷歷在目。
當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)還沒有生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的廠家，電科院的工程師們就想方設(shè)法自己制作。
“設(shè)備所需的電容器瓷套、繞變壓器、電阻……我們都是根據(jù)教科書上的原理找一些零配件自己搭接的，沒想到還異常好用。”徐強(qiáng)說，不僅如此，為了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確，電科院克服萬難采購(gòu)到了德國(guó)產(chǎn)1200kV工頻電壓試驗(yàn)裝置，但由于安裝費(fèi)用另外需要5萬歐元，這讓大家犯了難，一咬牙不行自己來，拿著一本德文加英文的說明書開始安裝，僅用4萬元人民幣實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的正常運(yùn)行，現(xiàn)在設(shè)備還能正常使用。
今天，再次回憶此次實(shí)驗(yàn)室“0到1”的跨越，不僅是那個(gè)年代人們特有的堅(jiān)韌和刻苦，也是青海電力勇于開拓的傳承與積淀。
“實(shí)驗(yàn)老大廳”正式運(yùn)用以來，不斷承接國(guó)家級(jí)大型實(shí)驗(yàn)，一項(xiàng)項(xiàng)試驗(yàn)的高效推進(jìn)，不僅改寫了國(guó)際電工委員會(huì)的多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，積累了國(guó)際上處于空白的高海拔高電壓權(quán)威數(shù)據(jù)，還幫助解決了西昌衛(wèi)星發(fā)射基地線路、電力“天路”、龍羊峽水電站建設(shè)等電力難題，同時(shí)，在我國(guó)特高壓這座電力“珠穆朗瑪峰”的“攀登”中貢獻(xiàn)了重要力量。
翻閱國(guó)際電力大事記，看到13年前的今天，青海電力人正是通過實(shí)驗(yàn)室的移動(dòng)設(shè)備，在世界上首次進(jìn)行了5000米高海拔電氣間隙放電試驗(yàn)，通過此次試驗(yàn)編制形成了國(guó)網(wǎng)企標(biāo)《高海拔外絕緣配置技術(shù)規(guī)范》，提出了不同海拔下輸變電設(shè)備外絕緣配置規(guī)范，為高海拔地區(qū)電網(wǎng)設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)維提供了標(biāo)準(zhǔn)支撐，更為高海拔地區(qū)開啟高電壓工程積累了運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)……
中國(guó)特高壓工程再攀新高峰——
有青海“雙高實(shí)驗(yàn)室”再發(fā)力
“5、4、3、2、1！”7月15日，在西寧南川工業(yè)園區(qū)的“雙高實(shí)驗(yàn)室”特高壓試驗(yàn)大廳內(nèi)，隨著操作員的倒計(jì)時(shí)，只聽“砰”的一聲巨響，一次試驗(yàn)就此完成。
蔣玲介紹：“此次試驗(yàn)對(duì)高海拔地區(qū)換流閥閥層間隙尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考意見，為國(guó)內(nèi)相關(guān)設(shè)備制造單位節(jié)省直流特高壓工程設(shè)備造價(jià)，保障直流特高壓設(shè)備在高原環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，助力青海清潔能源高效外送。”
隨著特高壓項(xiàng)目的建設(shè)以及青海清潔能源的快速發(fā)展，“實(shí)驗(yàn)老大廳”已經(jīng)不能滿足電網(wǎng)發(fā)展需要，經(jīng)過十余年的籌建，新的實(shí)驗(yàn)大廳于2019年正式投運(yùn)。
“‘雙高實(shí)驗(yàn)室’投運(yùn)5年以來，每年凈利用天數(shù)達(dá)到250余天，大小實(shí)驗(yàn)不計(jì)其數(shù)。”蔣玲說。
新建“雙高實(shí)驗(yàn)室”凈空高度高達(dá)60.5米，相當(dāng)于20層樓房，在面積近5000平方米的超大型試驗(yàn)場(chǎng)地中，共配備八套核心試驗(yàn)設(shè)備，為保證實(shí)驗(yàn)室的穩(wěn)定、安全，實(shí)驗(yàn)室建筑主體采用單層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度7度，屋面防水等級(jí)為一級(jí)，建筑防火等級(jí)為二級(jí)，可謂是要求極為苛刻。
“為了籌建新的‘雙高實(shí)驗(yàn)室’，我們考察了國(guó)際國(guó)內(nèi)多家實(shí)驗(yàn)室，走遍了西寧空置的場(chǎng)地，對(duì)建筑方案進(jìn)行了無數(shù)次修改……”作為籌備組參與人之一的徐強(qiáng)介紹道。
“試驗(yàn)大廳長(zhǎng)86米，寬68米，建筑高度69.8米，以整體鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建設(shè)。但網(wǎng)架自身高度7米，跨度68.5米，提升高度需要達(dá)到60.4米，而鋼架的撓度決定建筑物的成敗，為此，在網(wǎng)架封頂時(shí)我們經(jīng)過8個(gè)半小時(shí)的穩(wěn)步提升、三次中間高度撓度監(jiān)測(cè)，二區(qū)網(wǎng)架順利達(dá)到就位高度，最終高度誤差5毫米，符合設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)要求。”高海拔高電壓實(shí)驗(yàn)室施工現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人李占林回憶施工的不易。
不僅如此，“雙高實(shí)驗(yàn)室”實(shí)驗(yàn)大廳普通混凝土地坪受設(shè)備荷載及溫度應(yīng)力的影響，地面很容易產(chǎn)生剝落、開裂、變形等情況，為此采用預(yù)應(yīng)力地坪，即在地坪中加入預(yù)應(yīng)力筋，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗裂性能，減少伸縮縫的間距。
“如此大的預(yù)應(yīng)力地坪施工在青海省內(nèi)尚屬首例，我們聯(lián)合廠家多次溝通后才進(jìn)行施工，并且30天內(nèi)不能有中斷，必須一氣呵成。”李占林繼續(xù)介紹。
在多方努力下“雙高實(shí)驗(yàn)室”成功驗(yàn)收。時(shí)至今日，站在碩大的試驗(yàn)大廳，看著眼前的龐然大物，聽著一聲聲振聾發(fā)聵的放電聲，作為青海人的自豪感油然而生。
今天，看著青海清潔能源循著根根銀絲注入祖國(guó)各地，頓時(shí)明白了大國(guó)工程背后的支撐是什么？是青海電力人的堅(jiān)韌不屈、是勇于奮斗、是科技支撐、是繼續(xù)前行……
未來，中國(guó)特高壓工程青海將繼續(xù)鼎力支持，再攀新高峰！
【手記】青海，電力發(fā)展再攀高峰
電能，看不見摸不著，卻是現(xiàn)代社會(huì)的血脈。
今天，電力作為現(xiàn)代社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)的基石，為生活提供了便利，為生產(chǎn)提供了高效的動(dòng)能。
回首1949年新中國(guó)成立時(shí)，偌大的中國(guó)，人均年用電量?jī)H為9千瓦時(shí)。但隨著改革的春風(fēng)吹進(jìn)電力行業(yè)，我國(guó)電力實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展……
一時(shí)間，祖國(guó)大地的夜晚不再黑暗，工廠不再依賴人力，通訊變得迅速而便捷。地鐵、輕軌、高鐵等出行工具迭代升級(jí)，出行便捷高效。農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域也同樣因?yàn)殡娏ψ兊每萍记抑腔郏鐣?huì)因?yàn)殡娏Χ篮�，社�?huì)因?yàn)殡娏Χ咝А?/span>
全國(guó)如此，青海亦如此。1949年青海解放時(shí)，全省僅有西寧水力發(fā)電廠一座電站，總裝機(jī)容量為198千瓦，年發(fā)電量48萬千瓦時(shí)。夜晚除了省會(huì)西寧，青海的草原大山之中只有星光作伴。
現(xiàn)在，青海在世界屋脊將象征人類文明的電網(wǎng)延伸到了草原、戈壁、山丘，不論海拔如何攀升，青海都有信心用技術(shù)與科技將電網(wǎng)平穩(wěn)架設(shè)，以青海“水豐、光富、風(fēng)好、地廣”的能源資源優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)清潔能源高速發(fā)展。
今天，青海經(jīng)過幾代電力人矢志不渝、接續(xù)奮斗，已發(fā)展起東接甘肅、南聯(lián)西藏、西引新疆的多端樞紐電網(wǎng)，為青海經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展和民生改善，注入了源源不斷的動(dòng)力。同時(shí)，“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”全方位挺進(jìn)，青海已實(shí)現(xiàn)從“地理高地”向“清潔能源產(chǎn)業(yè)高地”邁進(jìn)。
如今，在72萬平方公里的土地上，青海新能源發(fā)展如火如荼，截至去年，全省清潔能源裝機(jī)占比92.8%，特別是在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)了新能源裝機(jī)、電量占比“雙主體”。青海電網(wǎng)已成為含碳因子最低的省級(jí)電網(wǎng)，綠電含量居全國(guó)首位。青海綠電不僅造福中原大地，更點(diǎn)亮大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)、閃耀杭州亞運(yùn)會(huì)。
成果斐然，值得驕傲。但是，青海電力戒驕戒躁，攀登高峰的腳步從未停歇，青海電力系統(tǒng)堅(jiān)持科技創(chuàng)新，瞄準(zhǔn)關(guān)鍵賽道，以構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、建設(shè)新型能源體系為主攻方向，主動(dòng)迎接挑戰(zhàn)，讓青海電網(wǎng)發(fā)展、能源發(fā)展再次閃耀。（作者：羋 嶠）