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特高压难在哪里?难在创新。英语的创新叫innovation,这个in,我个人理解就是包含很多未知的可能性的意思。前期阶段的难是论证难、统一思想难,到了工程建设期就是关键技术难。
特高压在电工领域包含很多未知的难题,比如电压控制、电磁环境达标、外绝缘配置及防雷保护、系统集成、工程示范、设备研发等等。以电磁环境方面的研究为例,当年苏联人就没有解决好这个问题。据技术资料记载,苏联特高压试验工程初期沿线电晕放电非常明显,正常人在线路走廊下就能看到火花并且听到声音,形象地说是“火树银花不夜天”,但这种情况绝对不能在我们中国出现,我们要做的是世界一流的精品工程,必须万无一失。我们在特高压交流试验基地的变电站金具、管材等,通过大量的计算和反复试验,终于实现了低噪达标的目标。
此外,电压等级这么高,外绝缘配置和雷电防护也是一个难题,日本、苏联曾经搞的线路就频繁遭受雷击。我们的特高压交流试验示范工程连接着华北、华中电网,如果被雷击电网就会解列造成严重后果,所以一定要确保万无一失。还有,高电压技术在某种意义上就是一门试验科学,如果没有良好的试验手段、实验技术、试验措施,就无法对成果进行科学验证,所以我们才攻坚克难建设特高压试验基地。对外绝缘配置、防雷保护在科学计算制订方案之后,反复、多次试验论证,取得了圆满成果并成功应用于工程中,创造了防雷保护世界新成果。
我们建成了特高压直流试验基地、特高压交流示范基地,后来又搞了特高压杆塔试验基地,照理说有了前面两个基地就行了,为什么还要专门搞个杆塔试验基地呢?主要是因为当时的皖电东送特高压项目。皖电东送是世界上第一个商业运行的同塔双回特高压工程,每基塔平均高度108米,平均重量180多吨,全线1400多基塔,基基都是大跨越,以前一个大跨越要建设一到两年,现在要在一年多的时间内建成1400多基塔,怎么建?而且工程涉及几十种塔型,耗费几十万吨的钢材,如果塔型选择不好就造成浪费,如果太冒进又会出问题,当时有同志提出塔大塔小都是相似型塔,没必要做试验,但是我部坚持一定要做试验,事情都是从量变到质变,塔也是这样,到了一定程度它的内涵和要素都会发生变化,所以不能掉以轻心。
为此针对该问题,我部向公司党组做了专门汇报。公司党组坚持要以科学严谨、实事求是的态度处理该问题,决策建设特高压杆塔试验基地。实际上,这个基地发挥了很大的作用,我们第一次试验的时候,做足了准备,从理论上说塔的结构设计、加工是没问题的,但试验时不到几分钟塔就被拉塌了,分析结果是法兰盘部分钢材、焊接技术等没达到要求。这些问题在常规塔上可能不会出问题,但到了特高压上,就会成为大问题。
所以特高压存在很多未知的东西,需要我们科学对待。试想一下,如果没有杆塔试验基地,那是要出大事情的。通过这个试验基地,还可以将所有的塔型送去试验,不断优化,我们既要坚持安全可靠还要坚持经济合理,通过不断试验,塔头缩小、基础土方量减少,使得造价大大降低。综合来看,几个试验基地为特高压建设立了大功。
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