蘇通GIL綜合管廊工程是世界上首次在重要輸電通道采用特高壓GIL技術,電壓等級最高、輸送容量最大、輸電距離最長、技術水平最先進,是特高壓輸變電技術領域又一世界級重大創(chuàng)新成果。
GIL是氣體絕緣金屬封閉輸電線路的簡稱,它將高壓載流導體封閉于金屬殼體內(nèi),注入數(shù)倍大氣壓力的絕緣氣體,成為替代架空輸電線路的緊湊型輸電解決方案。
工程是特高壓電力輸送與大直徑盾構隧道結合的一次重大技術突破。隧道全長5 468.5米、盾構開挖直徑12.07米,是穿越長江的長距離大直徑隧道之一;設計最大水壓達0.8 兆帕,是國內(nèi)埋深最大、水壓最高的水下隧道。GIL沿隧道三維蜿蜒敷設,需適應隧道施工誤差和沉降的影響,柔性設計難度大。特高壓GIL為世界首創(chuàng),可靠性要求極高,技術難度極大。
工程于2016年8月16日開工建設,2018年3月完成GIL樣機型式試驗,8月21日隧道全線貫通,2019年8月14日完成GIL設備安裝,8月25日完成全部GIL設備全壓耐壓試驗,9月15日投入運行。
特高壓GIL輸電方面,攻克了高性能絕緣組部件研制、絕緣系統(tǒng)氣固界面放電特性、環(huán)氧復合材料界面效應、高場強下金屬微粒運動特性及其抑制、高可靠性密封等技術難題,實現(xiàn)特高壓GIL關鍵技術突破;特高壓GIL為世界首創(chuàng),提出了優(yōu)于國際國內(nèi)標準的全套技術指標,實現(xiàn)了關鍵組部件的自主化設計、成套設備的國產(chǎn)化批量穩(wěn)定生產(chǎn);研制出長距離特高壓GIL運輸、安裝、充氣、試驗等全套裝備,首次實現(xiàn)GIL全機械化精準安裝,管線的偏移量控制在±2毫米以內(nèi),完成了單相5.7 千米GIL整體1 150 千伏耐壓試驗,特高壓工程電氣施工技術取得新突破;世界上率先掌握特高壓GIL輸電的設計、制造、施工和試驗全套技術。
隧道盾構方面,開展大型振動臺、管片原型加載試驗研究,掌握隧道結構靜、動力學特性,提出全面應用高強螺栓、局部使用摻加鋼纖維混凝土等技術措施,提升了高水壓條件下隧道結構的承載性能和抗震安全裕度;提出雙道密封防水技術,解決了盾構隧道高溫、高水壓極限環(huán)境下防水難題,成型隧道無一滲漏點;綜合應用“克泥效”、水下常壓換刀等盾構施工技術,隧道隆起沉降、水平位移、垂直位移和收斂均不超過1厘米,工程實體質(zhì)量優(yōu),平均每天進尺13.05米,盾構掘進速度創(chuàng)造新紀錄,創(chuàng)造行業(yè)標桿工程。
2019年9月15日GIL工程成功投入運行,使得華東特高壓交流雙環(huán)網(wǎng)實現(xiàn)合環(huán)運行。覆蓋滬、蘇、浙、皖主要負荷中心的華東特高壓交流骨干網(wǎng)架,線路總長2×2 032千米,變電容量6 000萬千伏安,為準東-皖南等11回的超高壓和特高壓直流饋入提供了強力支撐,大幅增強了華東電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置能力和安全穩(wěn)定水平,為中國經(jīng)濟發(fā)展中心注入了高質(zhì)量發(fā)展的強勁動力。