2020年12月27日，世界首個±800千伏特高壓多端柔性直流換流站工程——烏東德電站送電廣東廣西特高壓多端直流示范工程（簡稱“昆柳龍直流工程”）建成投產(chǎn)。該工程起于云南昆北換流站，落點在廣西柳北換流站和廣東龍門換流站，線路全長1452公里。
中國能建中南院承擔了昆柳龍直流工程受端站柳北換流站的勘察設計工作。在建設過程中，中南院迎難而上，面對一個個技術難題交出了滿意答卷。
創(chuàng)新設計 攻堅克難
昆柳龍直流工程創(chuàng)造了19項世界第一，作為該工程的中間樞紐，柳北換流站工程也集多項電力行業(yè)最復雜、最前沿的技術于一體，是該工程中技術最復雜的換流站之一。
面對壓力，自工程伊始，中南院就集中優(yōu)勢技術資源，抽調技術骨干，組成了核心設計團隊。設計團隊在中南院副總經(jīng)理、柳北換流站工程總工程師彭開軍、項目經(jīng)理劉曉瑞和勘測項目經(jīng)理別傳炎的帶領下，迎難而上，對多個技術難題進行攻關。
“我們一方面將創(chuàng)優(yōu)策劃落實到工程設計圖紙之中，另一方面，堅持過程中的持續(xù)創(chuàng)新與優(yōu)化，追求精益求精，爭創(chuàng)設計一流、引領行業(yè)發(fā)展的精品工程。”彭開軍說。
經(jīng)過反復研討，設計團隊首次提出了數(shù)個特高壓多端柔直換流站總平面布置新思路，決定使用換流單元“低高高低”一字型布置方案，“新方案不僅可以統(tǒng)籌管理和維護設備，極大幅度縮短設備長度，減少設備數(shù)量，還可以讓主控樓內(nèi)運行人員進出更加便利。”項目經(jīng)理劉曉瑞介紹說。
除了在總平面布置上有新突破，設計團隊在閥廳等設計上也亮點頻出。
閥廳是放置換流站核心設備換流閥的地方。柳北換流站的高壓柔直閥廳是世界首創(chuàng)，對閥廳的面積跨度、高度等結構尺寸要求十分嚴格。
在確定設備外形有所縮小的情況后，設計團隊根據(jù)實際設備外形尺寸，開展了閥廳和控制樓優(yōu)化設計，建筑專業(yè)主設人王幼軍表示，“我們將閥廳及控制樓區(qū)域東西向尺寸優(yōu)化了13米，南北向尺寸優(yōu)化了10米，從而可以節(jié)省電纜約300千米，累計產(chǎn)生經(jīng)濟效益1300萬元。”
由于閥廳整體跨度非常大，設計團隊從安全適用、技術先進、經(jīng)濟合理、質量可靠等方面開展相關研究，對適用于大跨度工業(yè)建筑的結構形式進行了多輪次、多方案技術經(jīng)濟比較分析，“我們最后選擇了空間網(wǎng)架結構作為閥廳的設計方案，該結構具有自重輕、空間剛度大、抗震能力強、經(jīng)濟性能好等優(yōu)點。”結構專業(yè)主設人趙李源說。
優(yōu)中選優(yōu) 匠心深耕
作為能源勘測設計領域的排頭兵和國家隊，中南院的設計團隊以沉穩(wěn)專注的匠心，走好每一步。
作為世界首個特高壓多端柔性直流換流站，打造的數(shù)個“世界第一”背后，是無數(shù)疑難問題需要逐一破解，大量設計方案需要完善論證。“換流站的設計難點眾多，我們沒有成熟的標準和案例可以參考，只能摸索著前進。”電氣一次主設人韓毅博說。
柳北換流站所采用的大容量柔直技術方案為國內(nèi)外首創(chuàng)，啟動回路、閥廳及橋臂電抗器接線和布置有著多重方案，為了最大程度進行優(yōu)化，中南院設計團隊迎難而上，成立專項研究小組，主管總工多次組織綜合評審，反復論證電氣主接線和布置方案。
韓毅博介紹：“設計初期我們根據(jù)啟動回路布置位置、橋臂電抗器布置位置、每極單閥組/雙閥組接線形式等設計難題研究了多種方案，然后針對不同方案深入比較和分析了它們的技術性和經(jīng)濟型，確保了最終換流站設計方案的技術經(jīng)濟優(yōu)越性。”
此外，必須提到的是，換流站建設選址也頗費周折。2016年8月，中南院柳北換流站設計團隊總圖專業(yè)主設人張育勝便利用電子地圖進行初步選址，在經(jīng)過多項條件比對和綜合考慮，換流站初步站址定在了廣西柳州市、桂林市和梧州市，但三大區(qū)域內(nèi)的備選站址仍多達60余個，涉及16個縣。隨后，中南院組織了由環(huán)評、水保、地質、大件運輸?shù)?0個領域的專家，組成踏勘隊伍現(xiàn)場考察。
最終，設計團隊決定將換流站址定在柳州市鹿寨縣中渡鎮(zhèn)黃村。
鹿寨縣不僅離柳州新區(qū)比較近，可以滿足柳州市的用電需求，同樣還靠近桂林市，可以同時為柳州和桂林提供用電支撐。
如今的柳北換流站坐落在鹿寨縣黃村附近的一大塊平地上，這里當初是成片的丘陵地帶，因為地形相對復雜，工程涉及土方量多達100多萬方，若按常規(guī)方法處理土方，不僅會造成大量浪費，還會帶來嚴重的環(huán)境污染。
面對難題，中南院設計團隊采用削峰填谷的設計方案，達到了全站土方綜合平衡，“我們做到了無棄土、無購土，最大化利用了土方資源，不構成一點土方浪費或緊缺，這是非常難得的。”張育勝自豪地說。
至暗時刻 戰(zhàn)疫前行
2020年，在柳北換流站的建設進入“沖刺”階段時，工程遭遇了年度最大的“黑天鵝”——新冠肺炎疫情。
1月23日凌晨2點，武漢市發(fā)布通報：上午10時起，武漢公交、地鐵、輪渡、長途客運暫停運營；機場、火車站離漢通道暫時關閉。武漢正式“封城”。
隨后，為防止疫情擴散，各地相繼采取了相應措施，昆柳龍直流工程一度被按下了暫停鍵。而中南院位于疫情中心武漢，員工的工作與生活都受到了巨大的沖擊，為了不影響項目進度，設計團隊成員紛紛在家中搭起了臨時辦公室。
疫情期間，設計團隊成員面對種種困難毫不退縮，有的成員在家庭受到疫情沖擊的情況下依然堅守，在項目需要技術支持時，總能第一時間在線響應。
3月份，柳北換流站全面復工，現(xiàn)場急需中南院技術指導，但當時的武漢依然處于封城狀態(tài)，為了盡量提高工作配合效率，及時解決現(xiàn)場問題，中南院第一時間調配了在湖北省外的技術骨干趕赴現(xiàn)場，這其中便有劉曉瑞。
2020年武漢封城前，劉曉瑞回到了老家江蘇鎮(zhèn)江。如果是以往，劉曉瑞可以提前一天在南京祿口國際機場附近的酒店住一晚后，乘坐第二天七點多的飛機飛往柳州，但因為疫情，手持武漢籍身份證的她根本訂不到酒店，只能請親友連夜開車送她趕往南京。
到達柳州后，因為需要配合當?shù)氐姆酪哒?，本?0點就抵達機場的劉曉瑞，下午兩點才走出機場。她馬不停蹄，直接打車來到了工地現(xiàn)場，協(xié)調解決各類難題。
4月8日，項目團隊結構專業(yè)主設人吳晟在辦好相關證明后，也第一時間從江西景德鎮(zhèn)直接奔赴項目現(xiàn)場馳援。
在武漢正式解封后，中南院再次調集精兵強將趕赴現(xiàn)場，并成立了黨員突擊隊，全面參與施工、調試、驗收環(huán)節(jié)。從2018年4月工程開工至順利投產(chǎn)，中南院共派出9位現(xiàn)場工代人員，長駐工代服務累計達1308天。
12月27日，在整個項目團隊的共同努力下，柳北換流站高質量地實現(xiàn)了建成投產(chǎn)。彭開軍說，“作為朝氣蓬勃、勇于探索的中國能建中南院電力人，攻堅克難是我們的本職和本色，迎難而上是我們的決心與擔當，我們必將以開拓創(chuàng)新為己任，不忘初心、牢記使命，在我國電力設計史上書寫更多濃墨重彩的篇章。”
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