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【综述】昆柳龙直流工程首个阀厅网架整体提升成功
来源:广东省电力设计研究院有限公司 作者:张肖峰、徐善柱、施世鸿、石骁、郝为瀚、彭冠炎 发布日期:2019-11-05 浏览次数: 字号:[ ]
    日前,由中国能建规划设计集团广东院设计的±800千伏龙门换流站工程完成首个阀厅大跨度网架屋盖整体提升工作。

  这是乌东德电站送电广东广西特高压多端直流示范工程首个提升的阀厅网架,也是我国电力建设史上总面积最大的屋面网架结构提升工作的开始。广东院在特高压柔性直流工程设计领域实现了又一次创新突破。

  应用网架结构理念

  建设国内最大跨度阀厅

  龙门换流站是世界首个±800千伏特高压大容量多端混合直流输电工程——昆柳龙直流工程的广东受端换流站,由南方电网超高压输电公司组织建设。其±800千伏的电压等级和5000兆瓦的输送容量,均创下柔性直流换流站建设的世界之最。

  作为直流换流站的核心功能区,阀厅内电气工艺布置十分复杂。为保证工艺流程和电气净距,要求阀厅内为无支撑结构的空旷空间。

  龙门换流站内有高端阀厅和低端阀厅各2座,单个面积为55007700平方米,净空高度为22.033.5米,其中最大跨度为86.5米,创国内电网工程之最。阀厅顶部还须悬挂电气和起重设备,对屋盖结构的承载力和变形性能要求十分严格,设计难度极大。

  广东院自可研阶段开始,便组织技术骨干成立攻关研究团队,针对空间网架、空间管桁架等大跨度结构体系进行深入研究。经过多轮次方案比选论证,最终确定在龙门换流站阀厅屋盖采用三层正放四角锥空间网架结构体系。

  “与其他空间结构相比,这种网架结构具有自重轻、刚度大、承载力高、安装方便、经济性好等突出优点,完全满足特高压柔直阀厅的结构性能要求。”广东院变电土建室主任工程师张肖峰介绍道。

  13个标准篮球场大小的网架屋盖

  顺利实现整体提升

  此次完成首个网架提升的极2低端柔直阀厅,长68.5米,宽80.5米,面积相当于13个标准篮球场的大小。提升高度为22.0米,约7层楼高,提升总重量506吨,相当于A380客机重量的2倍左右。整个网架采用单跨设计,由3800个钢杆件和1050个球节点连接而成。

  如此大面积、大跨度的阀厅网架要顺利完成安装工作,绝非易事。

  “有机会参与这样的世界级工程,是挑战,也是荣誉。作为设计方,我们不仅要提供一个优秀的设计方案,还应主动为施工过程提供有力的技术支持,为项目顺利开展保驾护航。”广东院龙门换流站结构专业主设人石骁表示。

  在阀厅网架设计上,广东院创新采用螺栓球和焊接球混合节点形式,可降低网架的现场拼装难度。与常规的全焊接球网架相比,单个阀厅网架安装时间可缩短近20天。

  如何将这样“超大份量”的网架安装至设计标高位置,也是摆在设计建设者面前的一大难题。

  常见的“高空滑移法”施工占用场地大,“分件高空散装”或“分块高空安装”也都需要大量的高空作业,网架的下部空间被长时间占用,难以适应阀厅地面多沟道、多设备基础、地面施工周期长的特点,而且存在一定的安全、质量风险。

  经与参建各方反复论证,项目组提出了施工速度较快的整体提升方案,网架在地面整体拼装完成,再通过12个起吊点整体同步提升至设计标高,整个提升阶段只需短短几个小时,但技术难度和要求非常高。

  为了确保这个“庞然大物”顺利安装到位,广东院设计团队对网架提升过程中的网架受力进行了严谨细致的计算校验,确保了网架提升过程的安全稳定。

  国内首个特高压柔直换流站示范工程

  广东院全情投入

  看似寻常最奇崛,成如容易却艰辛。

  昆柳龙直流工程是世界首个±800千伏特高压大容量多端混合直流输电工程,其广东和广西受端均采用柔性直流输电技术。其中,龙门换流站是世界电压等级最高、输送容量最大的柔性直流换流站示范工程。

  既无工程可循,也无设计经验可依,唯有下大力气创新攻关。广东院电网变电党支部成立了共产党员先锋队,发挥党员的“勇先锋”作用,攻下技术的“硬骨头”。

  以关沛为设总的广东院设计团队,经过不断地方案论证和调整优化,创新性地提出了适用于多端混合直流系统的换流站主接线和总平面布置等设计方案,成功助推了特高压柔性直流换流站从蓝图走向实景,使远距离柔性直流输电成为可能,也为西电东送提供了新的直流输电方案。

  广东院还设计采用了世界首套三端混合直流输电协调控制系统,创新提出柔直变故障快速跳闸技术及全封闭柔直阀厅的智能巡检系统等,为柔直换流站的主设备安全运行保驾护航。

  龙门换流站首个柔直大跨度阀厅网架结构整体提升的成功实施,不仅是昆柳龙直流工程的重要节点,也为后续特高压柔性直流阀厅设计提供了宝贵的工程应用经验。广东院还将继续秉承“创新先行、精心专注”的服务理念,在柔性直流技术发展路上继续前进。




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