采用GIL長(zhǎng)距離輸電技術(shù)，使江底隧道輸電成為可能，避免對(duì)長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)境影響，為跨越山河湖海、穿過(guò)人口密集地區(qū)的緊湊型輸電世界級(jí)難題貢獻(xiàn)“中國(guó)方案”；實(shí)現(xiàn)GIL設(shè)備百分百?lài)?guó)產(chǎn)化，形成特高壓GIL工程建設(shè)成套技術(shù)，打破國(guó)外技術(shù)壟斷，大幅提升了華東“三省一市”大規(guī)模接納區(qū)外來(lái)電和區(qū)域內(nèi)部電力交換能力；34.2公里、2049根GIL導(dǎo)線全長(zhǎng)毫米級(jí)精準(zhǔn)對(duì)接，5.5公里深水隧道全程無(wú)滲漏，特高壓GIL設(shè)計(jì)、制造和跨江長(zhǎng)距離管廊輸電的施工、安裝、試驗(yàn)、運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)保障工程安全運(yùn)行。

　　這就是入選“2023年度央企十大國(guó)之重器”榜單的蘇通GIL綜合管廊工程。國(guó)家電網(wǎng)有限公司著眼區(qū)域電力供應(yīng)不平衡現(xiàn)狀，創(chuàng)新研發(fā)應(yīng)用特高壓GIL長(zhǎng)距離輸電技術(shù)，打造世界首個(gè)特高壓氣體絕緣輸電示范工程，保障華東地區(qū)電力可靠供應(yīng)，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展注入澎湃動(dòng)能。

提出江底輸電“中國(guó)方案”

　　長(zhǎng)江三角洲地區(qū)，中國(guó)最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一，是帶動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)向前的重要引擎。與此同時(shí)，電力供應(yīng)緊張的問(wèn)題隨之而來(lái)。建設(shè)特高壓輸電線路這一能源電力輸送“高速公路”，成為滿(mǎn)足長(zhǎng)三角地區(qū)旺盛的電力需求的必然選擇。

　　2016年7月份，世界上電壓等級(jí)最高的交流輸變電工程——1000千伏華東特高壓交流環(huán)網(wǎng)獲國(guó)家發(fā)改委核準(zhǔn)。這項(xiàng)工程想要閉合運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須穿越寬闊的長(zhǎng)江口。位于長(zhǎng)江下游“三沙”河段跨越點(diǎn)的蘇通越江段，是華東特高壓交流雙環(huán)網(wǎng)貫通的“咽喉要道”。在這里，國(guó)家電網(wǎng)公司決定建設(shè)起于南岸蘇州引接站，止于北岸南通引接站的蘇通GIL綜合管廊工程。

鐵塔支架凌空飛渡輸電線路是電力行業(yè)成熟且常用的工程方案。如果采用常規(guī)的江上架空跨越，需要在江中建設(shè)兩座超過(guò)455米高的巨型鐵塔，每座鐵塔基礎(chǔ)相當(dāng)于3個(gè)足球場(chǎng)大小的人工島，影響長(zhǎng)江通航安全、岸線規(guī)劃、防洪、生態(tài)環(huán)境等方面。

　　面對(duì)無(wú)法凌空飛渡的長(zhǎng)江口，國(guó)家電網(wǎng)公司決定采用盾構(gòu)方式，從長(zhǎng)江底部穿過(guò)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)從長(zhǎng)江上面實(shí)施大跨越的方案。工程在世界上首次創(chuàng)造性應(yīng)用“特高壓GIL＋江底隧道”技術(shù)，將常規(guī)高455米、寬100米的大跨越線路走廊壓縮至直徑10.5米隧道之中，裝入精密的1000千伏GIL氣體絕緣輸電線路。

　　蘇通GIL綜合管廊工程需要在彎曲狹小的隧道內(nèi)拼接組裝6相GIL氣體絕緣輸電線路，兩回總長(zhǎng)將近34.2千米。在此之前，國(guó)際上GIL電壓等級(jí)最高僅為750千伏、最長(zhǎng)距離不足3公里，且GIL輸電核心技術(shù)由國(guó)外壟斷。

　　蘇通GIL綜合管廊工程為中國(guó)首次自主研發(fā)應(yīng)用1000千伏特高壓GIL，采用大直徑盾構(gòu)穿越江底隧道，其電壓等級(jí)、單體GIL長(zhǎng)度、輸電容量均為世界之最。

攻克四大施工技術(shù)難題

　　蘇通GIL綜合管廊工程面臨高可靠性絕緣、隧道內(nèi)GIL柔性設(shè)計(jì)和密封、超長(zhǎng)距離GIL安裝與檢測(cè)試驗(yàn)、穿越超高水壓與沼氣地層隧道建造等四大技術(shù)難題。

　　蘇通GIL綜合管廊工程隧道開(kāi)挖外徑達(dá)12.07米，最大坡度5%，最大水土壓力高達(dá)9.5個(gè)大氣壓，是目前國(guó)內(nèi)埋深最大、水壓最高的大型水下隧道。隧道基本沒(méi)有水平段，在“上下翻飛”的同時(shí)，還要“左右搖擺”，整條隧道垂直方向下降/上升近80米，水平方向最大偏移近1000米。對(duì)于盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)來(lái)說(shuō)，這屬于世界級(jí)難題。

在以中國(guó)工程院院士錢(qián)七虎為首的專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)下，施工人員成功破解了隧道承受超高水壓、穿越高石英含量沉積砂層和有害氣體密集地層等多個(gè)施工難題。

　　工程建設(shè)單位調(diào)用全球資源，通過(guò)技術(shù)集成再創(chuàng)新，為工程量身定制了當(dāng)時(shí)全球施工孔徑最大、工作壓力最高的泥水盾構(gòu)機(jī)“卓越號(hào)”?！白吭教?hào)”盾構(gòu)機(jī)自2017年6月28日始發(fā)，僅用419天就實(shí)現(xiàn)了隧道全面貫通，日均掘進(jìn)13.05米，創(chuàng)造了國(guó)際上大直徑盾構(gòu)隧道掘進(jìn)新紀(jì)錄。不僅如此，“卓越號(hào)”盾構(gòu)機(jī)先后安全穿越長(zhǎng)江南岸、北岸大堤，監(jiān)測(cè)表明隧道隆起沉降、水平位移、垂直位移和收斂都不超過(guò)1厘米，且成型隧道全長(zhǎng)無(wú)一滲漏點(diǎn)，各項(xiàng)實(shí)測(cè)參數(shù)遠(yuǎn)超業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。

　　電氣化安裝環(huán)節(jié)同樣要求十分嚴(yán)苛，考驗(yàn)著施工者的細(xì)致和耐心。江蘇省送變電有限公司技術(shù)專(zhuān)家、蘇通GIL綜合管廊工程施工項(xiàng)目部經(jīng)理李剛介紹，施工人員需要在狹窄的管狀隧道內(nèi)鋪設(shè)2回共6相特高壓GIL，涉及2049根GIL單元、2055個(gè)對(duì)接面。

　　“電氣化施工首先需安裝固定支架。按照設(shè)計(jì)要求，考慮到隧道沉降影響，以及運(yùn)行溫度累積，每72米支架安裝軸向誤差不得大于2毫米，否則，可能在長(zhǎng)期運(yùn)行后引起設(shè)備變形乃至損壞?！被貞浧餑IL電氣安裝過(guò)程，蘇通GIL綜合管廊工程項(xiàng)目經(jīng)理、國(guó)網(wǎng)江蘇電力工程咨詢(xún)有限公司項(xiàng)目建設(shè)管理中心主任柏彬說(shuō)。

　　最終，該工程施工項(xiàng)目部創(chuàng)新引入一套測(cè)量精確控制網(wǎng)系統(tǒng)，將基軸線設(shè)在隧道口，向隧道內(nèi)每隔50米標(biāo)出1根基準(zhǔn)線，安裝固定支架時(shí)只需從相近的基準(zhǔn)線控制尺寸即可。由此，153套固定支架安裝下來(lái)，最大的誤差只有1毫米，2049根GIL單元安裝累積誤差小于2毫米。

實(shí)現(xiàn)安全可靠運(yùn)行

　　6月3日，在長(zhǎng)江水下70米深處的蘇通GIL綜合管廊隧道中，來(lái)自國(guó)網(wǎng)江蘇超高壓公司的蘇通GIL管廊運(yùn)維班員工使用GIL高頻電流局部在線監(jiān)測(cè)裝備，檢查管廊設(shè)備運(yùn)行情況。隨著一道弧形藍(lán)色激光緩緩劃過(guò)隧道內(nèi)壁，運(yùn)維班員工手持隧道結(jié)構(gòu)多功能掃描儀仔細(xì)地檢測(cè)管廊是否發(fā)生形變。

　　從工程設(shè)計(jì)到運(yùn)維管理，管廊的運(yùn)行安全都是各方考量的重中之重。

　　六氟化硫是特高壓導(dǎo)體的絕緣保護(hù)屏障，一旦混入灰塵雜質(zhì)，或是純度、濕度不符合標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)引發(fā)漏電放電，進(jìn)而威脅整條線路的安全。六氟化硫還是一種溫室氣體，釋放到大氣中會(huì)破壞地球臭氧層。據(jù)估算，蘇通GIL管廊工程34.2公里的氣體絕緣線路中需要充入六氟化硫近800噸，是世界電力工程領(lǐng)域里一次性使用絕緣氣體最多的工程。

　為方便長(zhǎng)期運(yùn)行中的維護(hù)與維修，全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)潞蛧?guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)獲得者、國(guó)網(wǎng)江蘇電科院專(zhuān)家朱洪斌帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出世界上首臺(tái)一體化六氟化硫氣體質(zhì)量檢測(cè)儀，改變了以往六氟化硫氣體質(zhì)量只能在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的現(xiàn)狀，首次將“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”搬到了工程現(xiàn)場(chǎng)，將原來(lái)18個(gè)小時(shí)檢驗(yàn)時(shí)間縮短至40分鐘。

　　2019年9月26日，蘇通GIL綜合管廊工程零漏氣、零放電，一次投產(chǎn)運(yùn)行成功，為跨越山河湖海、穿過(guò)人口密集地區(qū)的緊湊型輸電世界級(jí)難題提供了“中國(guó)方案”。

　　如今，蘇通GIL綜合管廊工程已安全運(yùn)行1700多個(gè)日日夜夜，將江蘇過(guò)江通道輸電能力由900萬(wàn)千瓦提高到1600萬(wàn)千瓦。工程自2019年9月26日投運(yùn)以來(lái)，累計(jì)輸送電量1249.1億千瓦時(shí)，有效緩解長(zhǎng)三角地區(qū)用電壓力，為長(zhǎng)三角地區(qū)年均減排二氧化碳1770萬(wàn)噸，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。由它連接閉合的中國(guó)華東地區(qū)特高壓電網(wǎng)，持續(xù)造福長(zhǎng)三角地區(qū)數(shù)億人口的生產(chǎn)生活，為中國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁的能源動(dòng)力。