金沙江上的“金钥匙”
——记金上-湖北工程帮果换流站的建设历程

在川西高原的崇山峻岭间、人迹罕至的峡谷深处,一座被称为金沙江上“金钥匙”的换流站——帮果换流站正拔地而起。作为金上-湖北±800千伏特高压直流输电工程的核心枢纽,它承载着将金沙江上游清洁能源送往华中地区的重任。这把“金钥匙”的锻造过程,充满了常人难以想象的艰辛与智慧。
帮果换流站建设现场。国网特高压公司供图
远山之困:海拔3000米的“超级工程”
“在这里,工程建设‘拼图’上,重达几百吨的核心设备,小至每一颗螺丝钉,都要经历‘长征’后才能抵达这里。”望着蜿蜒的盘山公路,国网特高压公司业主项目副经理张鹏神情凝重地说。
帮果换流站地处四川省白玉县,距离格萨尔机场260公里。这段看似不远的距离,路况却如同天堑——物资运输车队,必须翻越3座海拔4000米以上的雪山,在氧气稀薄的寒风中艰难前行;穿越数十处“胳膊肘弯”,稍有不慎便会坠入深谷;还要提防突如其来的路面塌方和暴风雪,通往工地的道路时常被无情切断。而白玉县建设物资补给能力有限,一根钢筋、一袋水泥,甚至一颗螺丝钉,都要历经千难万险才能从外面抵达工地。
更大的挑战是大件运输。换流站的核心设备运输,堪称“钢铁巨兽”的迁徙——单台重达343余吨换流变的一次运输,就是一次跨越6595公里的“超级长征”。这些庞然大物从位于东部沿海的制造厂家出发,要历经河运、海运、铁路、公路的全链条运输。其中,高原上二次转运运输的517公里尤为艰险——141座桥梁需加固改造,车队穿行于高原冻土、盘山险路与湍急河流之间,一趟运输耗时接近1个月。
业主项目部专责马勇介绍,物资设备的长途运输给现场施工带来了更大挑战。运输周期延长,换流变等关键设备安装需采取补偿工艺措施,导致安装周期较常规情况显著增加;在原本就十分狭窄的施工场地内,设备密集到货进一步加大了安装组织和现场管理难度;区别于传统换流站GIS设备整体运输的方式,为避免长途运输导致的设备损伤风险,帮果换流站GIS采用筒体与导体分体的运输方案,到货后需额外进行导体清洁、分段组装等工序,增加了现场安装工作量。
交通运输,仅仅是帮果换流站建设面临的诸多挑战之一。
4月26日,白玉县突发4.9级强震,距震中仅20公里的帮果换流站,位于鲜水河断裂带核心区,成了国内首个全方位抵御地质灾害的换流站。除此以外,站区由山坡削填而成,背靠海拔4200米的义噶山,直面季节性泥石流威胁。而最严峻的考验,还是来自海拔接近3000米的高原现场环境——稀薄的空气让人员和机械效率骤降30%,冬季夜晚低至-25℃的严寒与白天超30℃的温差时刻考验着工程质量。
地处偏远、地震高危、泥石流肆虐……面对重重困难,建设团队构筑起全方位的保障体系,逐一攻克难题——
重要建筑以抗震9度构造措施进行设计,采用阻尼器、柔性连接等,构筑起抵御强震的“钢筋铁骨”;
工程团队依山就势修建的拦砂坝高达12米,与总长389米的排洪沟形成纵横交错的防御网络,可硬撼百年一遇的洪峰冲击;
布设的智能监测点如“神经末梢”般密布山体,通过北斗位移监测、地下水位传感等科技手段,实现对滑坡、崩塌风险的分钟级预警,让这座超级工程在川西高原复杂的地质环境中岿然不动;
24小时值守的二级医疗站、随时待命的高原增压舱、全覆盖的弥散式供氧系统,织就了一张坚不可摧的“生命保障网”;
智能温控养护、防风保温棚等创新工艺,确保工程质量经得起极端气候的考验。
在这片“连呼吸都需拼搏”的土地上,建设者们以科技为盾、以坚韧为矛,将“金钥匙”一寸寸锻造成型,为西电东送打通最险峻的“咽喉要道”。
绝壁之战:“螺蛳壳”里“做道场”
帮果换流站,巍然矗立在雪山与降曲河的逼仄夹缝之中。从高空俯瞰,银灰色的建筑群与雪山辉映,其独特的工程现场空间轮廓恰似一把巨大的“金钥匙”,在阳光照耀下熠熠生辉,仿佛即将开启金沙江上游蕴藏的丰富水电宝藏。
走近细观,这座换流站的建造智慧令人叹服。建设者顺应山势,采用14米高差的阶梯式布局,将设备厂房错落有致地镶嵌在陡峭的山坡上。帮果换流站可用面积不足标准场地的60%,为节约用地,设计团队将阀厅、GIS设备等“向上延伸”。在现场,只见500千伏出线构架创新性地架设在GIS室屋顶,部分交流滤波器配电装置内置于GIS厂房,在室内同层交错布置,大大节省了宝贵的山地空间。滤波器场突破了传统换流站4大组16小组的配置,调整为2大组12小组结构,在满足功能需求的同时,显著减少了设备总量。就连GIS室延长度方向,也随场地呈转角10°布置。
这座造型独特的换流站,既是对设计者创新能力的严峻考验,更是对建设者管理智慧的全面挑战。业主项目部专责马勇说:“在极其有限的作业空间内,施工团队必须实现毫米级的精密配合,施工机具做到高效协同运作。这种在‘螺蛳壳里做道场’的极致施工,开创了高海拔复杂地质条件下特高压工程建设的新范式。”
谈及参建经历感受,马勇感慨万千:“工程设计之初,我们针对总图及基础、结构及建筑、消防及暖通等提出126项设计创优提升措施。特别是这个创新设计,我们增设了立体管综跨越系统,通过模块化管架完美解决了电缆管线在复杂地形中的穿越难题。”
面对狭小施工作业面的挑战,业主项目部安全专责葛江北谈道:“通过精确划分高低区作业带,实施分时段错峰施工,最大限度减少交叉施工。同时,积极推行新型施工机械,应用高层建筑物卸料平台、高空塔吊、电动高空作业平台车、智能扭矩扳手等,实现‘机械化换人、智能化减人’,在压缩作业空间的同时,确保了工程安全质量。”
匠心之作:三个“无人区”的开拓者
时间回溯到2023年,特高压工程建设首次面临高海拔地区施工带来的三重挑战——“地域无人区”、“施工无人区”和“技术无人区”,国网特高压公司帮果换流站业主项目部勇挑重担,挺进“无人区”,积极探索创新工程建设方式。
2023年8月,项目经理孙中明带领团队,在崎岖狭窄的山路上颠簸了数小时,终于抵达海拔近3000米的帮果换流站站址现场。稀薄的空气让每个人的呼吸都变得沉重,陡峭的悬崖和湍急的河水更昭示着未来建设的艰难。但最让这位资深直流建设专家凝神思索的,是摆在眼前的技术挑战:这不仅是世界海拔最高的±800千伏级换流站,更首创性地采用了分址级联设计方案——高低端换流站将分别坐落在四川和西藏两省区,以满足金沙江上游400公里范围内7个梯级电站的电力输送需求。这种创新布局,虽能大幅减少单一站址占地面积,却也带来了前所未有的建设技术难题。
“越是艰难处,越是创新时。”孙中明这样鼓励团队。在他的带领下,建设者们不仅成功攻克了高海拔环境下的设备绝缘、机械降效等技术瓶颈,更在土建施工、电气安装质量等方面取得了显著提升。
帮果换流站电气作业人员安装设备。国网特高压公司供图
2024年6月,在距离帮果换流站现场半个小时车程的叶巴滩水电站建设现场,一场别开生面的共建活动正在举行。来自叶巴滩水电站建设指挥部、帮果换流站参建单位的代表们齐聚,在金沙江畔展开深度交流。各建设单位代表实地考察了水电站建设情况,就高海拔地区电力设施建设经验展开热烈讨论,以共建为载体,搭建交流平台,筑牢“网、源质效命运共同体”。早在一年前,帮果换流站业主项目部就与国网四川直流中心结成了“特高压建运质效共同体”。在海拔近3000米的施工现场,帮果换流站建设单位与运行、属地等单位密切配合,动态优化施工组织,工程实现场平分区移交、土建顺利转序、安装快速推进、调试扎实开展、物资精准衔接。这个由参建人员辛苦建设的川西高原上特高压换流站,正奋力绘就建设价值“同心圆”的新速度。
自开工以来,国网特高压公司帮果换流站积极落实标准化应用,推动工程建设质量全面提升。工程建设以来,累计完成126项施工图优化设计和155项标准工艺应用,制作40个实体样板,推广23项鲁班奖成果,对回填土、混凝土强度等开展5600余点次第三方检测,一类桩比例高达99.44%,GIS、罐式断路器、降压变耐压局放试验、反充电试验一次性通过……工程首次采用GIS快速断路器,全开断时间由50毫秒降低至25毫秒以内,有效保障故障情况下设备安全;申报17项实用新型专利、5项发明专利,取得了24项行业及国网QC成果奖,荣获中电建协QC成果3项一等奖,发表了12篇行业学会论文。
川西高原上帮果换流站的高质量建设历程,充分展示了国网特高压公司的专业化管理水平,是又一特高压精品标杆工程。(刘环、张慧)
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