500kV海底電纜如何鋪設?看完本文就懂了!

2021-01-19 送變電工程


2月3日,我國第二條500千伏超高壓、長距離、大容量的「南方主網與海南電網二回聯網工程」海底電纜在瓊州海峽開始敷設。

2月3日,「南方主網與海南電網二回聯網工程」海纜敷設施工船與配合船進行對接,開始導纜,標誌著海纜敷設工作正式開始。(宋印官 朱玉 李品 攝)


俯瞰海纜敷設施工船。(蔡勇 攝)

連接南方主網與海南電網的500千伏海底電纜穿越瓊州海峽就靠它!現場作業採用世界上最先進的帶動力定位船隻,配備水下遙控機器人、自動定位等全自動化施工設備,監視船隻的航行速度、電纜釋放速度。



「南方主網與海南電網二回聯網工程」是我國重點工程,由海南省人民政府、南方電網公司、中國核工業集團和中國華能集團共同投資建設,2015年10月該項目陸地部分在海南澄邁破土動工。工程起於南方電網廣東500千伏湛江港城變電站,止於海南500千伏福山變電站。



在海纜敷設施工船上等待下海的海底電纜。(朱玉 攝)

工程建設最關鍵的環節是敷設4根穿越瓊州海峽的超高壓海底電纜,海纜採用500千伏充油紙絕緣電纜,單根長度達32千米,直徑14釐米,中間沒有接頭,是目前世界上單根最長的500千伏交流海底電纜。



一直以來,南方電網公司大力服務海南自貿區(港)建設,推動海南電源多元發展,推進海南主網架結構建設。

海南聯網一回結束了海南『電力孤島』的歷史,在此基礎上,聯網二回將現有的電力輸送能力由60萬千瓦提升至120萬千瓦,將極大降低颱風多發的海南島大面積停電風險,提升客戶的電力獲得感和安全可靠用電。

據了解,該工程預計今年4月建成投運,屆時海南島與大陸將實現雙回線路聯網,進一步提高海南省供電可靠性,為海南自貿區(港)建設提供堅強的電力支撐。該工程將化解海南電網運行風險,同時滿足昌江核電多機組運行的安全穩定的需要,進一步提升南方電網五省區清潔能源交互的能力,不斷提升清潔能源的消納比例,支持海南自貿區(港)構建安全、綠色、集約、高效的清潔能源供應體系,為確保重大戰略的實施提供堅強的電力保障。


陸地上輸電已經是習以為常的事。

但是隔著一灣瓊州海峽,電又如何傳輸?

這就要通過海底電纜。


水+電

聽起來是

一個危險的組合。

敷設海底電纜

 要如何操作?

你見過「海底電纜」了麼?相信大家對此一定感到很好奇,TA到底長啥樣呢?Let's go!


這不是大蟒蛇!敷設在海底的超高壓海底電纜長這樣!


海底電纜與地下電力電纜有何不一樣?

海底電纜是用絕緣材料包裹的電纜,鋪設在海底,主要用於水下傳輸大功率電能,與地下電力電纜的作用等同,只不過應用的場合和敷設的方式不同。


本項目的海底電纜有啥特別之處?

本項目的海底電纜採用500kV充油紙絕緣電纜,單根連續長度約32千米,直徑14釐米,中間沒有接頭,是目前世界上單根長度最長的500千伏交流海底電纜。





自從「南方主網與海南電網二回聯網工程」海底電纜開始敷設的相關報導在「南網50Hz」新媒體平臺發布後,小夥伴們都很關心「海纜寶寶」的安全問題,為此小赫茲專門採訪了南方電網超高壓輸電公司的工作人員,為大家解答疑惑。


Q1:請問海底電纜會漏電嗎?鯨魚會否被電到飛起來?

A:海南聯網海底電纜為自容充油式,共有15層結構,其中絕緣油和牛皮紙共同組成絕緣層,還有防水層,能夠保證海底電纜不會滲水和漏電。所以,大家請放心,海底動物也都是很安全滴。


Q2:這個電容有多大,怎麼解決的呢?

A:在兩側變電站和開關站內設有高壓電抗器,抵消海纜的容升效應。


Q3、海底電纜的使用壽命一般是多長?一般如何運維呢?

A:海纜壽命保守估計為30年,現場會根據海纜實際運行情況決定繼續使用或重新更換。日常運維主要是通過水下機器人進行海纜綜合檢測,了解水下海纜的運行環境情況,根據兩端終端站的絕緣油流速度也可判斷海纜運行狀況。


Q4、海上來往船隻眾多,怎樣才能保證海纜不受損壞呢?

A:海纜運維人員會在各大港口進行海纜保護區禁止拋錨的宣傳,海纜運行與監視班時刻監視海纜保護區船隻動態,發現有船速異常會通過甚高頻呼叫海上船舶,提醒船隻此處為海纜保護區禁止拋錨。如呼叫不到船隻,應急與巡視班人員會立刻乘船趕往異常船隻處開展應急處置。



4根海底電纜通過架空線路最終接入500千伏福山變電站。(宋印官 攝)


2月9日,我國第二條500千伏超高壓、長距離、大容量的「南方主網與海南電網第二回聯網工程」首根海底電纜在海南澄邁500千伏林詩島終端站登陸。

整整齊齊的電纜像一條盤踞的黑色大蟒蛇,從海底敷設船上緩慢入水,最終在岸上登陸。

海底電纜在海南澄邁登陸。(宋印官 攝)



海上施工較陸地有特殊性,水下壓力大,過往船隻多,潮水漲退、洋流大小,都會影響海底電纜的敷設。那麼問題來了——

4根500千伏海底電纜

如何穿越瓊州海峽?

到底是怎麼做到的?

的確,由於瓊州海峽海況複雜,風急浪高,平均水深44米,最深達到110米,要一次性把沒有接頭的電纜安全地敷設到海底,難度非常大。


2018年11月15日,在瓊州海峽廣東側海域,水陸兩棲挖溝船開始對海南聯網二回工程路由段進行預挖溝,標誌著海南聯網二回工程海上部分施工正式實施。(李品 龐燚)


在敷設前,要做好電纜路由勘察清理,進行漁網漁具及殘留物清理,海船溝道開挖,海上導航信息發布,安全警戒措施等各項工作。


海南聯網二回工程廣東側南嶺終端站。李品 攝 

2月3日,首根海底電纜從廣東徐聞500千伏南嶺終端站開始敷設。


海纜敷設施工船滿載海底電纜,抵達距離南嶺終端站5.5公裡左右的指定敷設海域。海纜敷設施工船與另一艘輔助施工船對接,開始倒纜,將部分電纜轉移到輔助施工船上。


倒纜完成後,兩艘船分別向南嶺終端站和林詩島終端站方向開始敷設海纜。

深海部分海纜敷設通過動力定位船隻,配備水下遙控機器人、自動定位等全自動化施工設備,準確將海纜敷設到指定路由位置。


海底電纜正在敷設,準備登陸。(宋印官 蔡勇 攝)


海纜登陸段的敷設作業敷設船停在距岸邊1公裡左右的地方,將綁紮好浮體的海纜從船尾「吐」出。


                 看到了沒?這是綁著浮體的海纜。



海纜被數艘小船拉出「歐米伽彎」。(蔡勇 攝)



接下來海纜被數艘小船拉出「歐米伽彎」。釋放出約980米的海纜後,在船上完成海纜切割、封堵及牽引頭的製作,並將電纜全部釋放至水中,由小船牽引至登陸段,再通過岸上的牽引機牽引上岸。


裝有電纜的大型敷設船吃水太深,到淺海區域就會擱淺。還需要另一艘小型駁船做淺海敷設。(宋印官 蔡勇 攝)


隨後拆除浮體,使電纜下沉到電纜溝槽裡進行填埋。


在沙地及淤泥區,用高壓衝水衝出一條約2米深的溝槽。


在珊瑚礁及黏土區,用切割機切割一條海底溝槽。


待電纜敷設好後進行埋蓋。


後期再從海面上把石塊精準地拋到海底築成梯形石壩,好比給海底電纜穿「防護衣」、披「鎧甲」,對海底電纜進行全方位保護。


南方電網超高壓輸電公司廣州局海口分局船上工作人員時刻關注船隻航行速度、電纜釋放速度和位置、海纜敷設張力,保證海纜在敷設過程中不受損傷。張力元 攝

特別是林詩島終端站登陸點,轉彎角度達120度,要始終保持控制彎曲半徑不小於5米,我們通過優化施工工序,合理調配施工船隻,保證海底電纜按照預定方案登陸。

敷設船抵達登陸點,近岸段約1公裡處,通過浮包放下剩餘海底電纜,通過牽引小艇緩緩駛向登陸點。

歷經6個小時施工後,海南聯網二回首根海纜在500kV林詩島終端站登陸 。(蔡勇 攝)




在2009年6月30日,隨著跨海聯網一回工程投運,海南由此結束了自1914年通電以來漫漫的「電力孤島」的歷史。


2009年3月29日,最後一根海纜上岸。(鍾巍巍 攝)


2009年3月17日,聯網一回首根海底電纜上岸。截至目前,南方電網主網與海南電網聯網一回工程已安全穩定運行近十年。


自2009年6月海南聯網一回工程投運後,海南徹底結束了電力孤島運行的歷史。


隨著海南社會經濟高速發展,海南核電二期工程建設,特別是海南自貿區(港)建設的快速推進,原有的單回聯網已不能滿足海南省內的電力供應及電網系統需要。



海南聯網二回工程預計今年4月建成投運,屆時海南島與大陸將實現雙回線路聯網,進一步提高海南全島供電可靠性。

海南聯網二回工程建成後,將實現海南電網與南方主網間雙回線路聯網,電力輸送能力將由60萬千瓦增加至120萬千瓦,將進一步提高聯網工程的可靠性,為海南省電網安全、核電穩定運行提供「雙重保障」,助力海南建設綠色能源島,為海南自貿區和中國特色自貿港建設提供堅強的電力支撐。



這次春節期間,300餘名電力建設工作者放棄休假與家人團聚的機會,連續堅守在施工一線,積極推進海南聯網二回工程海纜敷設施工工作。

看了這段抖音視頻,你會深刻了解:啥是「配齊」。

「我是一名南網海軍,今天整裝待發,即將開啟春節期間的海纜敷設工作。為保障海島電力供應,我們常常以大海為家。在海上漂泊時,總是會想起遠方的家人……」從春節前夕開始,南方電網超高壓輸電公司的小夥伴們就開始在海上堅守了。


海底電纜在海南澄邁登陸,電力施工人員通宵作業。(宋印官 攝) 

瓊州海峽船務航行繁忙,漁業繁榮,為保護海底電纜不受錨害、漁業作業等威脅,南方電網超高壓輸電公司日常要對海底電纜進行巡視維護,確保海底電纜的穩定可靠運行。(張力元 攝)


本期主編|林丹丹 伍昭靜

通訊員|李品 宋印官 張力元 朱玉

鳴謝|南方電網超高壓輸電公司  南方電網海南電網公司 

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