引领海洋输电技术——舟山500千伏联网输变电工程建设纪实

1月15日，随着500千伏威远变电站5021开关顺利合闸，舟山500千伏联网输变电工程正式投运，标志着舟山电网电压等级迈入500千伏超高压。

舟山500千伏联网工程是我国电网建设史上规模最大、技术难度最高的跨海电网工程，创造了380米世界最高输电铁塔建设、世界首条500千伏交联聚乙烯绝缘海缆制造等多项纪录。国家电网有限公司高度重视，将该工程作为总部直管工程进行管控。自2016年12月28日工程开工以来，公司领导多次赴现场督导工程建设，协调解决重大技术难题。国网基建部、国网浙江省电力有限公司组织参建的科研、设计、施工、监理等单位，攻坚克难、创新突破，历时两年时间，解决了一批世界级难题，圆满完成了建设任务。

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从高塔到海缆

工程创下多项世界之最

舟山500千伏联网工程建设包括16个子项目，合计新增变电容量300万千伏安，新建架空线路218千米、海缆17千米，总投资达46.2亿元。

工程建设的380米高塔和敷设的500千伏海缆是最大的亮点，也是最大的难点。

“要解决技术难题，必须坚持创新引领、科研先行。”舟山500千伏联网工程技术总负责人胡列翔介绍，“国家电网公司成立了大跨越、海缆两个技术支撑保障组，联合全国多家知名科研机构，开展了22项技术攻关，目前已经发布企业标准5项、团体标准1项，立项国家标准3项、行业标准1项，奠定了工程建设的技术基础。”

历时十载，世界最高输电铁塔的纪录再次被刷新。相比10年前在舟山建成的370米高塔，舟山500千伏联网工程最高塔虽然仅仅提升了10米，但因为大跨越采用同塔混压四回，仅钢材就增加了1300吨。这就需要在技术上进行全面创新。这个“钢铁巨人”创造了输电铁塔高度、重量、基础根开等10项世界纪录，用于杆塔组立的坐地双平臂抱杆及用于杆塔表面的石墨烯重防腐涂料等均属首次研制。

舟山500千伏联网工程采用的500千伏交联聚乙烯海缆，从研发、试验到检测、制造，全程实现了中国制造，突破了该电压等级海缆依赖进口的瓶颈，有力促进了高端电缆国产化。这也是世界同类海缆中电压等级最高、输送容量最大的交联聚乙烯海缆。海缆敷设是世界各国公认最复杂的大型工程之一。用于敷设海缆的新型海缆施工船“启帆9号”，是我国首制的载缆量最大的5000吨级海缆施工船。

在舟山500千伏联网工程4处大跨越建设中，西堠门大跨越是规模最大、难度最高的子项工程。西堠门航道是国际航道，来往船只众多，封航时间无法满足普通放线要求。工程采用直升机进行架线展放，这也是世界上首次采用直升机进行跨海架线作业。

新建成的500千伏威远变电站是我国首座建在海洋滩涂上的500千伏变电站。为了有效解决滩涂软土地基沉降的难题，工程应用了桩网复合地基技术，标志着公司掌握了在海洋滩涂上建造500千伏变电站的关键技术，为海洋输电技术的跨越式发展奠定了基础。

舟山500千伏联网工程的建成投运，在输电特高塔组立、海洋输电技术、全球能源互联技术等领域积累了宝贵的经验。这是海洋输电技术在东海之畔的一次集中展示，是公司在参与全球竞争、抢占技术制高点、提高核心竞争力方面的积极实践。

匠心铸就精品

管理创新护航工程建设

2018年5月1日，册子岛380米高塔组立施工班高空作业岗人员陈芬卓领到一个黑色的智能手表，其中装有生命体征智能监测系统。“这个手表每隔15秒会记录我的心率、血压、血氧饱和度等数据，身体不舒服了会自动报警。如果在高塔上受困了，我可以按下SOS键呼叫地面负责人。幸运的是，这个键我一次也没按过。”陈芬卓说，戴上这个手表后感到人身安全多了一层保障。

舟山海域天气复杂多变。为应对突发恶劣天气对施工安全的影响，国网浙江电力密切联系当地气象部门，在高塔施工现场设立微型气象站，精准预报气象数据。结合当天施工作业内容，西堠门大跨监控指挥系统自动计算确定安全风险等级，并及时采取对应的安全预控措施，有效防范现场作业风险。

依托人工智能、互联网技术，工程建设创新安全管控手段，研发“人、机、环”实时监控系统，应用了VR技术模拟特高塔组立及大跨越架线、人员立体精确定位等一系列先进技术，更好地保障了现场的人员安全和设备安全。

输电高塔建设和500千伏交联聚乙烯绝缘海缆敷设是一个系统工程。国网基建部提出“工程未动，标准先行”，针对大跨越铁塔的设计、施工、验收和海缆的研制、生产、试验等环节，组织专家进行系统性的标准梳理，形成了相关标准和科学合理的实施意见，及时指导解决建设过程中遇到的技术难题，确保工程建设安全、有序。国网物资部针对高塔和海缆制造投入大、风险大的特点，专门制订采购方案，降低了风险。

国网浙江电力克服舟山500千伏联网工程作业现场点多面广、专业技术复杂以及参建单位众多的管理难题，在资源配置、综合管控等方面进行统筹，坚持“安全第一”原则，秉持“质量至上”方针，坚持“技术引领”理念，集结各方面的优质资源，全力打造精品工程。

工程建设单位持续推进“深化基建队伍改革、强化施工安全管理”12项配套政策落地见效。工程采用“建管+监理+监造”三合一运作机制，建立科研技术、建设协调、立功竞赛“三级推进”保障机制，成立由全国劳模、公司劳模等各级劳模和浙电工匠参与的项目部和红船共产党员服务队，探索重大工程工作新模式，有效提升现场工程管理水平。

宁波、舟山供电公司成立属地化管理领导小组，加强地方协调。业主、监理、施工等参建单位和广大建设者克服政策处理复杂、物资供应困难、工期紧张等一系列难题，向前期要工期，向管理要工期，向质量要工期，向安全要工期，工程在安全、质量和进度上实现协调推进。

电网新动能

助力海洋经济提速发展

以海为魂，以海兴市。舟山自古“靠海吃海”，逐步形成了具有地域特色的海洋产业体系。经济越发展，对电力的渴求就愈强烈。曾几何时，海岛渔民的梦想是能够用上便宜而稳定的“大网电”。经过30多年的努力，舟山所有住人岛屿已告别自备发电，用上了经由海缆输送而来的源源不断的大网电。

然而，由于独特的地理位置，舟山仍然是浙江电网中唯一未能覆盖500千伏网架的地级市，主要通过2回220千伏、3回110千伏线路与浙江主网相连，并且大部分线路处于山区和台风带上，受自然灾害影响较大，安全可靠水平较低。

宁波舟山港是我国重要的港口，是“海上丝绸之路”的关键节点，从这里出发的航线覆盖“一带一路”国家的面积达到70%以上。“十三五”期间，舟山群岛新区迎来新一轮发展高峰，国际绿色石化基地、波音公司等一大批重点项目相继落户。特别是国际绿色石化基地项目，对促进浙江经济社会发展、推动国家能源战略实施有着重要意义。舟山还是著名的旅游胜地和海钓基地，碧海蓝天、山青水秀的海岛生态环境吸引着来自五湖四海的游客。

“美好的远景规划和经济社会的快速发展，让舟山渴望更强大的能源供给。人民对美好生活的向往，需要更加坚强、稳定的电网提供清洁可靠的电能保障。”浙江省能源局局长蔡刚说。据预测，2020年舟山最高用电负荷预计约200万千瓦，远景饱和负荷达478万千瓦左右。

舟山500千伏联网工程的建成投产，可提高舟山电网抵御自然灾害的能力，有效满足舟山群岛海洋经济发展的用电需求，促进港口岸电发展，优化生态环境，为舟山经济社会发展装上更加强劲的引擎。

舟山多端柔性直流输电工程以及500千伏舟山联网工程相继建成投运，让舟山电网实现质的飞跃，极大保障了舟山新一轮外向型经济发展，在满足舟山群岛新区用电需求的同时，更为舟山成为浙江海洋经济发展先导区、海洋综合开发试验区提供了坚强电力支撑，对服务“一带一路”建设、促进绿色可持续发展有着重要的意义。国网基建部主任葛兆军说：“下一步，我们将继续深化海岛电网建设技术的研究，进一步推动海洋输电技术的发展，高质量建设好沿海电网工程，为‘一带一路’国家的海洋经济发展提供更多的中国智慧、中国方案和中国实践。”

数说工程

●380米

舟山500千伏联网工程新建两基380米高的输电铁塔，创造了世界输电铁塔高度新纪录

●7280吨

380米高双子塔吨位达到7280吨，如果用载重量8吨的卡车运送，需要运送910车

●280根

世界输电铁塔基础单坑锚杆数量之最

●69.024米

世界输电铁塔最大基础根开

●262.3米

世界输电铁塔混凝土灌注高度之最

●25吨

世界输电铁塔单根塔材重量之最

●宽93米、高87米

世界最大塔头尺寸

●749天

从2016年12月28日开工，到2019年1月15日投运，工程建设历时749天

工程亮点

■高塔入云——

舟山500千伏联网工程建设创造多项世界纪录

舟山500千伏联网工程连接舟山电网和宁波电网，包含16个子项目，其中西堠门大跨越于金塘、册子两岛新建两基380米跨海高塔，创造了输电铁塔高度、总重、跨越塔钢管混凝土灌筑高度、基础根开、塔头尺寸等多项世界纪录。

在380米高塔施工过程中，项目团队自行研制坐地双平臂抱杆吊装塔材，抱杆起重重量、作业幅度、起吊高度等指标为世界同类型机械之最，保障了高塔的安全施工。

为提高施工效率，减少对西堠门航道的影响，工程采用直升机进行立塔和架线作业，在世界上首次开展跨海输电高塔直升机展放架线导引钢丝绳。

■蛟龙入海——

世界首条500千伏交联聚乙烯海缆“安家”东海

舟山500千伏联网工程敷设了我国首创的世界首条500千伏交联聚乙烯海缆。海缆横截面积为1800平方毫米，全长18.15千米，是目前世界上截面最大的交联聚乙烯海缆。相比之前的油纸绝缘海缆，交联聚乙烯海缆不会出现油泄露，更加绿色环保。

大截面、高电压使海缆的输送容量更大。“大长度无接头”也是这条海缆的亮点之一。在运行中，海缆的接头容易成为电击穿的薄弱点。整条海缆无接头，相当于排除了电击穿的薄弱点，海缆的可靠性更高。

为敷设这条海缆，国网浙江电力打造了“启帆9号”海缆施工船，载缆量达5000吨，带有DP动力定位系统，具备承接大截面、长距离海底电缆工程的能力，能够在复杂多变的海域环境中稳定作业。

■滩涂建站——

东海之畔矗立我国首个500千伏海洋滩涂变电站

位于宁波市镇海区的500千伏威远变电站，是我国首个建设在海洋滩涂上的超高压变电站。该站总占地面积3.73公顷，变电容量100万千伏安，是舟山500千伏联网工程连接宁波与舟山的枢纽变电站。

威远变电站地处宁波东北泥螺山围垦区的滩涂上，原始地质为沿海吹填围垦软土。建设施工面临地基沉降、岩土力学性能差等难题，为此，该站的地基处理采用闭气止水围堰方式隔离场地内外水域，场地采用桩网复合地基，以充分发挥“桩、网、土”的作用，有效控制地基沉降。建设施工中共使用3114根桩管、848根浇灌桩。

建设者感言

两年来，我们在建设中经历了台风、寒潮等多次恶劣天气，克服夏季持续高温、海风多变等困难，看着两基380米世界最高输电铁塔慢慢“长高”，连续创下一系列世界纪录，我们的高塔施工技术继续领先世界。

现在，两座380米输电高塔已成为舟山新地标，也吸引了世界各地的同行前来参观。智利电力公司的客人在参观高塔时，竖起大拇指连连称赞。我感到非常自豪。2019年是新中国成立70周年，我们用世界级的工程为祖国70岁生日献上最好的礼物。

——舟山500千伏联网工程高塔施工员 李茂华

以前我们从来没有敷设过电压等级这么高的海缆。作为海缆施工现场负责人之一，我的压力非常大。

海缆施工主要集中在下半年，冷空气影响频繁，大风、降水天气较多，可供选择的施工工期少之又少。在敷设第一根海缆的时候，现场遭遇八级大风，影响了施工进度。每个人都不敢休息，基本上是每天24小时连轴转。除了海面环境，海底地形复杂也是一个难题。施工海域海底陡坡多，登陆点还有长距离浅滩，并且部分敷设路径与油管有7千米基本平行且靠得很近。

我们挑选了经验和技术最丰富的施工人员，提前组织了多次海上模拟放缆试验。新缆、新船、新人，全新的施工队伍，我们配合得很好。海缆施工最终圆满完成并通过验收，我们感到很自豪，每个人的付出都是值得的。

——舟山500千伏联网工程海缆敷设工程项目副总工 公言强

作为国家电网公司海洋输电关键技术创新团队成员，从2015年11月起，我便全身心地投入到海缆工程中，一周在杭州、舟山间奔波三四次是常有的事。

在工程建设中，我们紧紧围绕海缆研制、海缆技术标准的制订，从海缆设计到产品制造，再到出厂试验，把关每一个环节。我们牵头编制的《额定电压500千伏交联聚乙烯绝缘大长度交流海底电缆及附件》技术标准体系，为高电压、大容量交联聚乙烯海缆的设计、试验工作提供了重要的技术指导。“交流500千伏交联聚乙烯绝缘海缆研制技术”通过中国电机工程学会的鉴定，500千伏交联聚乙烯绝缘海缆满足了工程要求，达到国际领先水平。

——500千伏交联聚乙烯海缆研发人员 王少华