三峡左岸电站送出线路路径优化
2010-09-22葛秦岭吴庆华
葛秦岭,吴庆华
(中南电力设计院,武汉市,430071)
0 引言
三峡左岸电站8回500kV出线是三峡左岸电站接入系统的重要通道,承担着三峡电站电力外送的重要任务。三峡左岸电站线路经过三万线与四川电网相连(初期计划),经过龙泉换流站与华中、华东电网相连,经过荆州换流站与华中、南方电网相连,它们是三峡电站与川渝、华中、华东、南方电网联网的重要咽喉线路,形成了西南地区水电外送的重要通道。
因三峡水电站所处地理位置限制,送出线路需经过深沟峡谷,周围多为陡峭石壁,线路路径选择十分困难。为解决三峡左岸电厂送出线路走廊紧张的问题,在三峡左岸电站送出线路工程前期,对三峡左岸电站8回出线路径进行了优化布置。
1 三峡左岸电站出线工程概况
三峡左岸电站8回出线工程由9部分组成:左岸8回出线枢纽段、三万Ⅰ回、三万Ⅱ回、左龙Ⅰ回、左龙Ⅱ回、左龙Ⅲ回、左荆Ⅰ回、左荆Ⅱ回、左荆Ⅲ回。
1.1 三峡左岸电站枢纽段部分
三峡左岸电站500kV母线设有分段断路器,将其分为2个分电站。左一电站接有8台机组,接有5回500kV交流出线,其中2回送到重庆万县(初期计划),3回送到宜昌龙泉换流站;左二电站接有6台机组,接有3回500kV交流出线,3回均送至荆州。三峡左岸电站8回线路途径坝区附近狭小区域,该区域内途经的线路被称为左岸8回出线枢纽段。
枢纽段线路是三峡电站送出通道“咽喉中的咽喉”,坝区附近地域狭小,坝水相连,地形复杂,同时与三峡电站建设存在重叠部分,电站相关建设障碍较多,协调工作复杂。为此,国家电网公司对该工程给予了特殊考虑,将复杂的左岸枢纽段线路工程作为独立的单项工程,提前设计、审批和开工,及时打通了三峡左岸枢纽段送出的咽喉通道。枢纽段线路可分为枢纽内和枢纽外线路。
三峡左岸电站枢纽内的8回500kV线路采用同杆双回架设方式,4个双回线路总长10.6 km,各线路长度见表1。
表1 三峡左岸电站枢纽范围内的8回500kV线路长度Tab.1 8-circuit 500kV line length within Three Gorge left bank station hub scope
回线路平行出线,自左岸电站上游副厂房顶门构出线后,经大坝折返至厂前区左侧110m高程平台左转,由双线5级船闸的第4闸室上空跨越船闸至闸室左侧第1基耐张塔与枢纽外8回线路连接。整段出线走廊宽度为230~270m。
枢纽内路径和塔位选择的困难在于需要协调与避开坝区内众多的临时和永久建筑。
枢纽外线路为三峡左岸电站8回500kV出线,它们的起点为三峡永久船闸左侧第1基耐张塔。8回路按4个同杆双回线路设计架设,路径总长为3.246 km,路径从第1基耐张塔起便转上高山,避开了大片移民安置区。
1.2 三峡左岸电站送出部分
三峡左岸电站送出工程从左岸8回出线枢纽段外的分界塔开始,分别与枢纽外的三万Ⅰ回、三万Ⅱ回、左龙Ⅰ回、左龙Ⅱ回、左龙Ⅲ回、左荆Ⅰ回、左荆Ⅱ回和左荆Ⅲ回线路对应连接。
8回500kV交流出线中,2回送到重庆万县(初期计划),3回送到宜昌龙泉换流站,3回送至荆州。
左万Ⅰ、Ⅱ回送往万县,它们在枢纽段采用同杆双回架设方式,然后采用单回路架设方式向西架设,其中各回线路长度见表2。
表2 三峡左岸电站至万县Ⅰ、Ⅱ回500kV线路长度Tab.2 Three Gorge left bank power station to Wanxian I-circuit,II-circuit 500kV line length
三万Ⅰ、Ⅱ回路径选择的困难在于库区内复杂的地形地质条件。为避开陡壁悬崖和滑坡区,线路在秭归和巴东2次跨越长江。由于地形条件的限制,无法选择跨越直线塔塔位,最终采用耐—耐跨越方案。
三峡左岸电站至万县Ⅰ、Ⅱ回500kV线路工程在建设过程中,因系统发展的需要,最终未接入左岸电站,而由万县直接接入龙泉换流站。
三峡左岸电站送至华中的6回500kV出线分别为左荆Ⅰ回、左荆Ⅱ回、左荆Ⅲ回、左龙Ⅰ回、左龙Ⅱ回、左龙Ⅲ回。6个回路按3个同杆双回线路从枢纽内引出,分别向东接入华中电网,各线路长度见表3。
2 线路路径特点
2.1 工程协调量大
三峡左岸电站送出线路工程途经三峡坝区移民区,地方协调难度大;枢纽段的施工受到大坝水工建筑施工、门吊、附厂房施工、120栈桥交通管制等制约,交叉作业频繁,协调工作量大,如基础施工时场地的交付使用、障碍物的拆迁,架线施工时大坝挂点的交付、通道清理中大型门机的移位或拆除等。
表3 三峡左岸电站至华中6回500kV线路长度Tab.3 Three Gorge left bank power station to middle China 6-circuit 500kV line length
三峡出线工程建设时期正是大坝混凝土浇注的高峰期,为减少对主体工程的影响,仅枢纽段施工就前后与有关方面进行了多次协调。枢纽外的施工进度受交通困难、三峡移民政策的处理、工期等影响。
2.2 线路路径选择难
受多方面因素的限制,三峡左岸电站送出线路径变化调整的余地较小。枢纽内线路路径的确定除考虑通道占地面积小、出线平顺、造价低、与施工辅助设施的干扰小、布局合理、整体技术优外,还需要考虑与三峡枢纽建筑景观协调,同时还要统筹考虑在三峡左岸复杂地形环境和避开大片移民的条件下,选择连接华中电网的5~6条安全可靠的线路通道。
2.3 塔位确定难度大
三峡左岸电站出线枢纽段跨越的永久建筑物、地下建筑物和施工临时设施很多,因此,需考虑电站地下厂房的施工机具及施工场地布置,并结合枢纽永久规划来确定塔位。经综合比较,线路跨越采用耐—直—耐方式,且水中不立塔。枢纽外段在局部交通困难段,采用连续转角的方式避开障碍,经过现场多次比选、优化,最终确定塔位。
3 统筹优化左岸送出8回线路路径
3.1 枢纽段线路路径
根据三峡枢纽段的现场地形,结合枢纽和施工的总体布置,推荐8回线路全部采用同杆双回架设,并从第4闸室跨越永久船闸。
3.2 枢纽外线路路径
线路从枢纽内跨过永久船闸第4级闸室至船闸左侧的第1基耐张塔后,线路便出了三峡大坝的红线区。此时,线路向左转70°~90°,由原来向前直走改向西北方向行进上山,约行进1.5 km至山顶的打锣子坟测量控制点附近再转向规划方向行进上山。
线路绕过许家冲工业小区后,经东北方向至乐天溪镇以北。原拟经莲沱以北向东至黄花场,后因莲沱镇以北猫子岩以南已新建220kV三宜线,该线路已抢占较好的地形。同时,本工程线路必经之地涟沱镇杨家坪村已发现大面积滑坡,该地段不宜立塔。经现场反复选择比较,本工程最南侧通道仅能在莲沱至猫子岩一带建立。
在最南侧通道以北有唐家坝至莲沱一带的深沟低谷,正好与线路走向垂直。深沟大谷的右侧是高耸的石壁和花岗岩断层,为不良地质带。若线路穿过此深沟低谷,档距会超过1 km,高差会超过250m。这一带人迹罕至,没有便道,更无公路,施工、运输十分困难;这种恶劣的地质、地形条件也是安全运行的隐患。因此,本工程在唐家坝至莲沱一带的深沟低谷的北侧选择线路通道,即北通道。北通道避开深沟低谷向北绕行,经过的村庄、民居较少,但线路较长,交通较差,局部地段(如尖峰岭一带)海拔高达1 200m(有可能为重冰区)。
考虑莲沱至唐家坝一带地形地势的限制,使得南通道在莲沱附近仅有1条线路通道,因此从三峡左岸电厂出线规划总体上考虑,为避免三峡左岸电厂至华中6回出线的来回交叉,该线路路径按左岸电厂出线规划留给三峡左岸电厂出线中最南侧到荆州的线路较为合适。
值得说明的是,在三峡送出工程设计的路径统筹优化阶段,左一和左二电站的出线发生交叉。由于左一电站建设在前,同时左一电站的送出线路作为龙政直流的电源线,所以,左一电站的3回线路在现场选线时专门为左二电站的线路预留了通道。最终,由于系统的变化,左二电站的送出改接至荆州,左一和左二电站的出线没有发生交叉。
在北通道中,应保证至荆州1回、至龙泉换流站3回,至龙泉换流站2回(万县至龙泉换流站),共6回出线的通道。为避免三峡左岸电厂至华中的出线来回交叉,综合考虑,将三峡左岸至换流站的3回线采用北Ⅱ通道,万县至换流站的两回线放至更北侧的北Ⅰ通道上。
4 结论
三峡左岸电厂8回出线均处于长江左岸崎岖的山区,路径选择极为困难。通过对8回出线走廊进行统筹考虑、统一规划、合理布置,因地制宜、适时地采用单回或同塔双回线路,巧妙地避开了民居、林木和地质不良区域,既减少了拆迁、砍伐,节省了资源和投资,又提高了运行可靠性,体现了三峡工程的资源节约型和环境友好型建设精神。
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