海拔1000多米的山峰上,50多米高的大坝巍然矗立,上水库清澈碧绿的池水在群山间伸展蜿蜒形似一条游龙。山腹深处的地下厂房内,4台单机容量30万千瓦的抽水蓄能机组高速旋转,绿电被源源不断地送往川渝大地……
5月30日,我国西南地区首座大型抽水蓄能电站——国网新源重庆蟠龙抽水蓄能电站(以下简称“蟠龙电站”)全面投产发电。这座“超级充电宝”的投运,不仅实现了我国软岩区建设大型抽水蓄能电站的重大突破,也对保障西南电网安全稳定运行、促进清洁能源消纳、拉动重庆经济发展具有重要意义。
攻克软岩地质难题
沿着公路驱车上行,在国网新源重庆蟠龙抽水蓄能电站有限公司(以下简称“蟠龙公司”)工程部主任张峰的带领下,记者来到位于上下库连接公路2号隧道出口路基下方的一处岩壁前。只见红色的岩层呈水平结构层层叠加,有厚有薄,形似夹心饼干。
“蟠龙电站地处四川盆地东南边缘,地质条件复杂,岩石多为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和砂岩,强度低,遇水易软化。”说话间,张峰掰下一块岩石,稍一用力,岩石就断成了两截,轻轻捻动,细碎的石粒和粉末簌簌而落。“这样的岩石开挖,给大型地下洞室群和边坡开挖、支护以及工程安全带来极大挑战。”
蟠龙电站依山而建,山体里50余条隧洞总长度超过25千米。此前,我国在软岩地质条件下修建大型地下洞室群的先例不多,可借鉴的施工建设经验极少。如何在如此脆弱的山体岩层建设一座结构复杂又固若金汤的大型抽水蓄能电站呢?
“岩石强度低,我们就在地下厂房和高边坡强化支护措施。全站用了1300多根长约30米的锚索,这在其他抽水蓄能电站是极少见的。”据张峰介绍,锚索按照4.5米的间距和排距插入山体,像纳鞋底一样将地下厂房的顶部及边墙、下水库进出水口和溢洪道的高边坡牢牢锚固住。此外,蟠龙电站还用3至9米长的锚杆进行浅层支护,表面喷上混凝土,防止岩石裸露变形失稳。“浅层锚喷+深层锚索”形成了有效支护体系,确保了大型地下洞室群和高边坡的整体稳定。
蟠龙公司还构建三维分析模型,模拟地下厂房洞室群施工过程,通过数据仿真与对比分析,确定最佳支护时机。模型仿真与施工进度同步,形成了一套适应软岩区地下厂房岩石变形的施工及支护方案,为国内在软岩区建设大型抽水蓄能电站提供了经验。
挖掘机组调节能力
地下厂房内,机组旁一面盘柜的显示屏上,柱状图直观、精确地显示着4号机组定子线棒和铁芯、转子磁极等各部位的温度……这是蟠龙公司在4号机组上采用的整套抽水蓄能机组定子、转子光纤测温系统。
“定子、转子温度是机组运行情况的重要指标。”蟠龙公司生产中心电气班副班长李佳文负责4号机组定子、转子光纤测温系统的现场实施。定子、转子温度在线监测系统具备自诊断和校准功能,能够稳定监控传感器及系统的运行状态,解决了常规定子测温方式存在的电阻容易损坏、难以更换等难题。通过无线供能,实现了对转子磁极内部温度的实时直接监测,对抽水蓄能行业具有普遍适用性和推广价值。
蟠龙公司还以4号机组为依托,采用现场实测发电机功角等技术手段,在抽水蓄能行业首次完成各种工况下的机组深度调相试验。
电压是衡量电力系统电能质量的重要指标,当电压不稳时,用电设备无法正常工作甚至出现损坏。在国家电网有限公司有关部门、单位的统筹下,蟠龙公司成功进行了4号机组深度调相试验。“我们获得了准确、完整的运行数据,确定了机组在各种工况下的调相能力。通过对试验数据的深入分析、论证,为后续抽水蓄能机组调相能力提升提供了实测依据,为完善抽水蓄能机组设计、制造、试验、运行等技术规范提供了蟠龙经验。”蟠龙公司生产中心副主任熊治富说。
惠及地方造福百姓
2015年,总投资71.18亿元的蟠龙抽水蓄能电站落户中峰镇。随着工程建设的逐步推进,数以千计的施工人员涌入这个80平方公里的农业小镇。
今年36岁的吕勇是土生土长的中峰镇人,烧得一手好菜,之前一直在上海、江苏等地做厨师。2014年,他回乡创业,开了一家私房菜老火锅店,但客流量少。蟠龙电站开工后,吕勇眼看着客人逐渐多了起来,高峰时火锅店一晚上营业额就能达到六七千元。几年下来,吕勇赚到钱,买了房子,生意越做越红火。“电站为我们解决了就业问题,我们都是蟠龙电站的参与者、见证者、受益者。”
“蟠龙电站建设时间长达9年,有力带动了设备制造、原材料供应等上下游产业发展。”蟠龙公司副总经理陈张华介绍,工程建设年均用工2000余人次。蟠龙公司出资修建中峰场镇至老街区段道路、百米新街业主营地交通桥项目等公共服务配套工程,为山区群众改善道路交通约16千米,带动了周边地区配套设施的升级完善和绿色休闲农旅产业发展。
“蟠龙项目进来之后,我们连续多年每年税收达到780多万元。”中峰镇人大主席陈忠余,是该镇服务蟠龙重大项目工作专班的牵头人。他认为,蟠龙电站建设给当地带来的变化,看得见、摸得着、实实在在感受得到。
建好一座电站、改善一片环境、带动一方经济、造福一方百姓。蟠龙电站的建设,拉动了地方经济发展,为乡村振兴注入了活力、增添了新动能。
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