为宝兰高铁匹配强劲引擎
日期:2017-07-19  来源:中国能源报 作者:


  7月9日,宝鸡至兰州客运专线(以下简称“宝兰高铁”)顺利通车,兰州至西安的距离由9小时缩短至3小时。这标志着我国高铁客运专线网向西的最后关卡被打通,首条丝绸之路经济带高铁线随之全面贯通。

  由中国能建甘肃院(以下简称“甘肃院”)设计的宝兰高铁330千伏外部供电甘肃段工程是专线重点配套工程,为其提供稳定、可靠的电源供给。甘肃院项目设计工代们坚守在施工现场,用智慧和汗水,保障了宝兰客专全线顺利通车。

  “拉链式”接入设计

  “设计的首要目标,是满足高铁安全、优质和可靠供电。”甘肃院系统规划部主任吴兴全介绍说,“承担此次供电任务的陇东电网主网结构薄弱,接线和运行方式复杂,330千伏间隔资源缺乏,涉及省内电网结构优化、省际电网解环等大量论证工作。”

  “这种情况下,设计人员开展现场调研和资料收集工作,通过多次系统方案、线路走廊、间隔布置统筹论证,优化陇东电网网架结构,将原来主要由单回路环网供电优化为双回路链式供电,对沿线全国第一座330千伏变电站——秦安变及相关线路进行了扩建改造,使得秦安变不但是牵引变的供电点,还是天水与平凉两城市电网连接点,并利用原甘肃至陕西的两条线路为330千伏清水变提供电源点,使得陕甘两省电网自然解环,最终形成安全可靠、科学可行、严丝合缝的‘拉链式’系统接入设计方案。”吴兴全说。

  “利用这个机会,我们为陇东330千伏电网断面进行了一次大规模‘心脏搭桥手术’,新建通渭、清水两个330千伏变电站,在兰州东变、定西变、麦积变、秦安变、兴仁变等5个运行站累计扩建23个间隔,再建设22条总长682.6公里的330千伏线路,沿着铁路线交叉覆盖,重新梳理甘肃东部地区网架结构,大幅提高电网可靠性,增强高铁牵引站供电稳定性,为宝兰高铁提供拉链式双路动力保障。”甘肃院副总经理王剑补充道,“拉链式接入系统设计,也为今后清水、通渭两县接入新能源准备了条件,最大程度地满足设计深度要求。设计有效利用旧输电线路100多公里,避免了大量老旧线路的浪费,节省了电网建设投资。”

  根据“拉链式”设计思路开展的《宝兰客专牵引站(甘肃省境内)接入系统规划咨询》,获得甘肃省2015年度优秀工程咨询成果一等奖。

  “数字化”技术支持

  数字化三维设计在宝兰高铁供电工程中得到了全面的应用。在两座新建通渭、清水330千伏变电站和330千伏张白村牵至麦积变线路设计工作中,均采用STD三维变电站和三维线路设计软件工具开展工作。选线中,设计人员可以多角度、多窗口、多层次地开展路径优化工作,转角塔、直线塔增减及属性、位置变化,通过立体场景三维漫游,导入线路设计成果和交叉跨越情况,以及导线对地距离、房屋避让、交叉跨越等关键点一目了然。

  变电站设计中,采用数字化建模,运用三维手段全景展现变电站的整体布置方案,实现各专业间协同设计与数据交互,设计质量与效率大幅提升。软件还嵌入多种常用工程计算功能,从三维模型中读取布置信息,并从数据库中读取各种对象相关参数,实现计算绘图一体化,工程成品数字化移交。

  “将来条件成熟,我们的数字化三维设计还将与工程参建各方的管理平台进行数据对接。”甘肃院总工程师郑海涛说:“业主、设计、监理、施工等企业通过电子化流程申请,便可读取成品中的各种模型或数据,实现工程相关资料数据共享。”

  “三新型”设计应用

  宝兰高铁供电工程在设计中大量集成“新技术、新材料、新工艺”三新应用,线路设计中悬垂线夹、间隔棒、防振锤等均采用新型防晕节能型金具,与传统铸铁金具相比,节能60%以上。地线运行方式采用一点接地,通过地线绝缘和单点接地,消除地线间环流,有效避免形成感应电流通路,降低线路长期运行能耗约50%。

  两座新建通渭、清水330千伏变电站是国网甘肃电力首次在330千伏变电站中全面应用HGIS布置方案。HGIS设备安全可靠性高,能有效控制投资,适应环保要求,合理节约工程用地,且扩建灵活性高,停电时间短。全站避雷针采用格构式,更好适应大风地区使用工况,减少地基处理工程量,避免湿陷性黄土地区不均匀沉降的危害,方便运行维护。