澎湃:穿行腳下,廣州電纜構建城市供電“主動脈”

信息來源:澎湃  發布時間2019-12-05

  輸電線路,它們是將電力從一處傳輸到另一處的唯一通道。

  由線成網,支撐起整個社會的“脈動”:家里亮的電燈、工廠運轉的機器再到街上跑的新能源汽車……當城市發展成現代化的、以能源作支撐的龐然大物時,源源不斷的電能不僅從高空也從地下傳導而來:隨著城市化進程的不斷發展,在城市核心區域供電可靠性的高要求下,廣州城市電網電纜化率持續攀升,高壓電纜設備總量快速增長。

  坐地日行八千里!繞地球一圈要4萬公里,而廣州地下電纜總長已達3.2萬公里,這相當于地球一圈的80%了。

  所有行業的發展都離不開與時俱進,廣州電網在地下電纜的建設上,并不僅僅是追求“長度”,在地下電纜的鋪設方式及運維方面,也不斷進取。從簡單的直埋敷設,到電纜隧道的出現,再到機器人在運維領域的應用,電網人為廣州這個城市機器的高速運轉,提供更可靠的動力。

  改革開放41載,廣州地下電纜逐步撐起輸電“重任”

  一根電線,一盞電燈,是最初人們腦海中對電能存在的最直觀的形象映射。

  縱觀世界城市,尤其是國際大都市,都非常重視并積極展開地下電纜的改造建設。廣州是國家重要中心城市和樞紐型網絡城市,黨政軍機關密集、重要電力用戶多。廣州電網不僅承擔著廣州市11個區的電力供應,其安全穩定還直接影響廣東電網的供電,甚至是廣西、云南、貴州、海南等省區級電網的供電安全。架構安全、先進的現代化大電網,地下電纜的建設不可或缺。

  回顧過往,廣州地下電纜的歷史可以追溯到二、三十年代。那時,五仙門和西村電廠開始應用2.3千伏至13.2千伏的油紙絕緣電纜,并采用簡單的直埋方法,纜坑多數置于馬路中心。

  1975年,廣州供電公司(今南方電網廣州供電局)開始使用國產110千伏和220千伏充油電纜,開創了廣州220千伏充油電纜歷史。

  1985年8月,廣州供電局第一回110千伏交聯電纜工程——110千伏天河——區莊站電纜線路投產,及時緩解了廣州城區負荷緊張的狀況。

  1987年,該線乙線電纜投產送電。天河體育中心從此雙回路供電。此后伍仙門、城北、西關等城區變電站陸續改造,城區的10千伏配電電纜逐步建成,形成了千家萬戶用電的配網。

  隨后的幾十年,珠三角地區作為中國改革開放的前沿陣地,經歷了前所未有的大跨步前進。而廣州作為珠三角中心城市,飛速的城市建設帶來了供電負荷的高增長,加之城市核心區域供電高可靠性的要求,多種因素促使城市電網電纜化率持續攀升。近5年來,廣州城區10千伏電纜線路長度增長率高達52%,呈高速增長的趨勢。


廣東省機電學會電纜專業委員會成立

 

  “電纜隧道”投運,標志廣州電纜建設進入新階段

  將電纜直埋于地下這種敷設方式曾經被廣泛采用,它適用于電纜線路不太密集和交通不太繁忙的城市地下走廊。但直埋敷設的缺點也很明顯:容易遭受周圍土壤的化學或電化學腐蝕、以及白蟻和老鼠危害,電纜的更換、增加和故障修理也需要重新開挖路面。

  而在線路較多、電纜路徑比較集中的區域,電網企業往往又會選擇排管或電纜溝敷設。

  當直埋、排管甚至電纜溝都無法滿足電纜載流量和電力需求時,電纜隧道的建設成了當務之急。

  2002年,廣州第一條電力電纜隧道——潭天隧道建成并投入使用。這種敷設方式使設備受到外力破壞影響大大降低,同時電纜增加回路無需重復開挖。

  敷設技術和方式的進階,推進了廣州地下電纜的建設,也讓電纜在整個電網建設和運營中肩負起越來越重要的責任。

  為滿足負荷增長需要、有效提高中南部電網供電能力,廣州供電局投資約19億元,新建500千伏楚庭輸變電工程。在該工程中,廣州供電局首次在500千伏變電站進出線嘗試使用地下電纜。2017年,500千伏楚庭電纜隧道西線段頂管順利始發,意味著中國內地最長的500千伏電纜隧道開始掘進。其電纜單線長度約20.1千米,也是當時世界上最長的陸上500千伏交聯電纜。


電力工人在珠江新城潭天隧道巡線

  創新發展,“智能”技術應用于電纜的運維和巡檢

  隨著經濟的快速發展和城市生活質量的提高,地下電纜的運維和巡檢,與城市現代化建設程度可謂息息相關。

  智能科技也迅速地在這一領域落地和應用,特別是在電纜隧道的運維和巡檢上。在敷設方式上,電纜隧道雖然優點較多,但缺乏主動應對火災風險的措施,應急處置困難。現有的人工巡檢方式效率較低,保供電壓力日益增大。另外,隧道內空氣不易流通、部分隧道人工進入巡視困難。

  為此,2012年初,廣州供電局在珠江新城潭天隧道建設了240米的隧道機器人巡視試驗段,開始了機器人代替人工隧道巡檢的技術嘗試。

  隧道機器人具有移動視頻監視、溫度濕度和氣體監測等功能,對隧道本體和隧道內電纜實行可視化巡視。同時還可以通過逐步增加機器人的監控項目,配合電纜的狀態監測系統,建成真正意義上的數字化隧道。經過一年多的運行,第一代軌道機器人在線路巡視方面發揮了很好的作用,在該段線路巡視中實現了替代人工巡視的效果。

  為了使軌道巡檢機器人更易于推廣應用,在總結了第一代巡檢機器人存在的問題后,第二代軌道機器人于2013年在科翔路隧道中建設實施。

  經過不斷的升級研發,目前廣州供電局在隧道內已建成了集巡視機器人、在線監測等為一體的監控平臺,實現了隧道方式內高壓電纜運維和巡檢的重大技術突破,包括智能巡檢和智能聯控;隧道火災提前預警、精確滅火。同時也形成了設備運行狀態數據庫,為通過數據挖掘實現綜合智能分析和處置打下堅實基礎。

  可以預見,智能科技與大數據的應用,將為廣州地下電纜運維和巡檢帶來跨越式的發展。

  從簡單的直埋敷設,到電纜隧道的出現,再到機器人在運維領域的應用……一路走來,廣州供電局在創新求變的探索上,永遠也不會停止腳步。這個城市為奮斗的人們創造筑夢空間,而廣州供電局將為所有夢想的實現帶來最可靠的動力保障。

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