吳慶華 馬 凌 岳 浩 王亞東 王歡林

中南電力設(shè)計(jì)院 武漢 430071

1 設(shè)計(jì)背景

500 kV海南聯(lián)網(wǎng)工程是我國(guó)第一個(gè)超高壓、長(zhǎng)距離、大容量跨海電力電纜工程[1]。海南聯(lián)網(wǎng)工程共由兩回海底電纜組成。第一回海底電纜線路于2009年6月投產(chǎn),結(jié)束了海南電網(wǎng)孤島運(yùn)行的歷史。海南電網(wǎng)有南方主網(wǎng)的支持后,運(yùn)行更加可靠穩(wěn)定,經(jīng)受住了兩次較大臺(tái)風(fēng)的考驗(yàn)[2]。第二回海底電纜線路于2019年5月投產(chǎn),聯(lián)網(wǎng)容量達(dá)到1 200 MW。兩回海底電纜線路共有六根海底電纜和一根備用電纜,互為備用。基于500 kV海南聯(lián)網(wǎng)工程,海南電網(wǎng)的運(yùn)行可靠、穩(wěn)定、靈活。

500 kV海南聯(lián)網(wǎng)工程第二回海底電纜線路于2009年啟動(dòng)可行性研究工作,2015年通過國(guó)家發(fā)改委核準(zhǔn)。同年9月開展國(guó)際招標(biāo),確定設(shè)備制造與施工合同承包商。2015年11月,建設(shè)單位由中國(guó)南方電網(wǎng)超高壓輸電公司變更為海南聯(lián)網(wǎng)二回項(xiàng)目管理有限公司。2019年2月開始敷設(shè)海底電纜,同年3月完成敷設(shè),同年5月30日帶電投產(chǎn)。

500 kV海南聯(lián)網(wǎng)工程第二回海底電纜線路中,考慮到海底電纜運(yùn)行的靈活性,海底電纜選擇與第一回海底電纜線路完全相同的纜型和結(jié)構(gòu)。招標(biāo)時(shí)參數(shù)也要求盡量與第一回海底電纜線路保持一致。第二回海底電纜線路在第一回海底電纜線路路由東側(cè),緊挨第一回海底電纜線路平行走線,共敷設(shè)四根海底電纜,其中一根為備用電纜。第一回海底電纜線路運(yùn)行10 a,各項(xiàng)指標(biāo)均良好,證明了充油海底電纜的性能可靠[3]。

在第一回海底電纜線路的基礎(chǔ)上,第二回海底電纜線路的設(shè)計(jì)有了一定的技術(shù)進(jìn)步和提高,如直流能力的預(yù)留、備用相的設(shè)置、錨固和S彎的設(shè)置、跨海底電纜道路的設(shè)計(jì)、海底電纜的試驗(yàn)和差異化保護(hù)、岸線防沖刷保護(hù)等。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)采取拋放水泥沙袋的方式,完成了部分區(qū)段的保護(hù),積累了經(jīng)驗(yàn)。另一方面,現(xiàn)場(chǎng)條件相比第一回海底電纜線路有較大的變化,為使第二回海底電纜線路可靠運(yùn)行,進(jìn)行了較多的優(yōu)化與改進(jìn)。

2 直流能力

500 kV海南聯(lián)網(wǎng)工程第二回海底電纜線路設(shè)計(jì)時(shí),輸送容量為600 MW。根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃和預(yù)測(cè),海南島的負(fù)荷將有較大增長(zhǎng)?？紤]到這一因素,第二回海底電纜線路在海底電纜選型時(shí)做了直流技術(shù)儲(chǔ)備。招標(biāo)技術(shù)規(guī)范書表述,500 kV海南聯(lián)網(wǎng)工程遠(yuǎn)期有直流運(yùn)行的可能,七根海底電纜中的六根將組成三個(gè)獨(dú)立的雙極直流系統(tǒng),一根海底電纜作為不帶電的備用電纜,可以替代三個(gè)直流系統(tǒng)中的任意一根海底電纜。因此,招標(biāo)書要求第二回海底電纜線路的供貨商提供的四根海底電纜具備將來直流運(yùn)行能力,并提供相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)。供貨商對(duì)此做出了響應(yīng),從響應(yīng)來看,一定條件下,直流最大輸送容量可以達(dá)到交流時(shí)的兩倍,這為500 kV海南聯(lián)網(wǎng)工程將來的擴(kuò)容運(yùn)行創(chuàng)造了條件。

3 路由勘察

第一回海底電纜線路建設(shè)時(shí),許多方面沒有經(jīng)驗(yàn),也沒有相關(guān)可直接依據(jù)的海底電纜標(biāo)準(zhǔn),只有參考其它海洋工程。第二回海底電纜線路勘察設(shè)計(jì)時(shí),在總結(jié)第一回海底電纜線路的基礎(chǔ)上有了較大的進(jìn)步和優(yōu)化,也有了部分標(biāo)準(zhǔn)[4-5]。

第二回海底電纜線路勘察工作與第一回海底電纜線路相比,進(jìn)步主要體現(xiàn)在勘察深度和勘察安全性方面。

海底電纜線路路由的勘察沒有專門針對(duì)性的海洋電力電纜勘察規(guī)范,可參考的相關(guān)規(guī)程規(guī)范不是很適合[6-7]。工程設(shè)計(jì)方案與海底電纜線路路由勘察直接相關(guān)。勘察深度越深,工程設(shè)計(jì)方案越合理,投資越節(jié)省,海洋勘察的成本就越高。確定合理的勘察深度是第二回海底電纜線路工作的一個(gè)重點(diǎn)。第二回海底電纜線路的勘察安全性除了通常的海洋勘察安全性外,還要特別保證已有的第一回海底電纜線路的安全性。

關(guān)于海底電纜線路路由勘察,規(guī)范中的規(guī)定是一般不需要進(jìn)行工程地質(zhì)鉆探?？紤]到500 kV海南聯(lián)網(wǎng)工程的重要性,在進(jìn)行第一回海底電纜線路勘察設(shè)計(jì)時(shí),仍然對(duì)海底電纜路徑進(jìn)行了鉆探工作。關(guān)于鉆孔布置,GB/T 17502—2009《海底電纜管道路由勘察規(guī)范》作了規(guī)定。水深小于20 m時(shí),勘探點(diǎn)按5 km間距布置,水深為20～200 m時(shí),勘探點(diǎn)按20 km間距布置。第一回海底電纜線路的鉆孔數(shù)以此為基礎(chǔ),適當(dāng)作了增加。三相海底電纜路徑總長(zhǎng)為93 km,總鉆孔數(shù)和靜力觸探數(shù)為79站。從后續(xù)保護(hù)工作來看,鉆孔數(shù)仍然偏少。第一回海底電纜線路實(shí)施時(shí),保護(hù)工程量有較大的變化,與此有一定關(guān)系。

第二回海底電纜線路擬定三個(gè)勘察實(shí)施方案。

(1) 方案一。與第一回海底電纜線路勘察深度及工作量基本一致。通過勘察成果,能初步查明海底電纜安全隱患的影響因素分布區(qū)域,基本滿足海底電纜設(shè)計(jì)及施工要求。但是,這一勘察方案與新版規(guī)范存在不一致處。盡管GB/T 17502—2009對(duì)海底電纜線路路由勘察的工程地質(zhì)鉆探仍未作要求,但勘探點(diǎn)布置間距作了改動(dòng)。近岸段水深為20 m,勘探點(diǎn)間距一般為100～500 m。淺海段水深為20～1 000 m,勘探點(diǎn)間距一般為2 km～10 km。由于勘探點(diǎn)少,勘探點(diǎn)間距大,勘察精度低,很難準(zhǔn)確確定瓊州海峽海底地層的分布規(guī)律,無法正確劃分海底電纜沖埋與拋石長(zhǎng)度,對(duì)施工沖埋設(shè)備的選型指導(dǎo)意義不大,最終會(huì)在較大程度上影響施工工期和保護(hù)工作。

(2) 方案二。對(duì)于勘探點(diǎn)間距,水深20 m以下為405 m,布設(shè)一個(gè)鉆孔;水深20～1 000 m為9 km,布設(shè)一個(gè)鉆孔;共布設(shè)柱狀取樣站位133個(gè)?？碧近c(diǎn)數(shù)量及間距基本按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的上限執(zhí)行,勘察精度適中,基本能正確劃分海底電纜沖埋與拋石長(zhǎng)度,對(duì)施工沖埋設(shè)備的選型有一定的指導(dǎo)意義,經(jīng)濟(jì)合理。

(3) 方案三?？辈焐疃茸钌?工作量最大,勘察工期長(zhǎng),勘察費(fèi)用高。對(duì)于勘探點(diǎn)間距,水深20～50 m為500 m,布設(shè)一個(gè)鉆孔;水深50～200 m為3 km,布設(shè)一個(gè)鉆孔;共布設(shè)柱狀取樣站位344個(gè)。由于勘探點(diǎn)多,勘探點(diǎn)間距小,勘察精度高,能準(zhǔn)確確定瓊州海峽海底地層的分布規(guī)律,正確劃分海底電纜沖埋與拋石長(zhǎng)度,對(duì)施工沖埋設(shè)備的選型指導(dǎo)意義大,可以減少經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)然,勘察深度深,工作量大,勘察工期長(zhǎng),勘察費(fèi)用高。

經(jīng)綜合考量,權(quán)衡利弊,最終第二回海底電纜線路選用技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較好的方案二。由于第一回海底電纜線路的存在,第二回海底電纜線路勘察工作的安全性要求大大提高。

根據(jù)勘探點(diǎn)與第一回海底電纜線路距離的遠(yuǎn)近,將勘探點(diǎn)分為五類。針對(duì)各類勘探點(diǎn)的情況,采取最合適的勘察方式,同時(shí)確定相應(yīng)的保護(hù)手段。鉆探船上配備固定差分全球定位系統(tǒng)、手持差分全球定位系統(tǒng)、定向儀,拋錨配置水下信標(biāo)。第五類勘探點(diǎn)的距離最近,不足50 m。此類勘探點(diǎn)靠近第一回海底電纜線路海底電纜側(cè)的兩個(gè)錨采用跨纜方式拋下,保證與第一回海底電纜線路有足夠的安全距離。制定勘察風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和防范措施,將勘察分為準(zhǔn)備、下錨、鉆探、起錨四個(gè)階段,分別進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和預(yù)案制定。

4 技術(shù)設(shè)計(jì)

4.1 備用電纜

第一回海底電纜線路中,海底電纜由西向東編號(hào)為cable1、cable2、cable3。第二回海底電纜線路中,海底電纜由西向東編號(hào)為cable4、cable5、cable6、cable7。其中,cable4號(hào)海底電纜為備用電纜,通過兩端終端站內(nèi)的橫跨母線,可以方便地連接到任何一根海底電纜上。徐聞高抗站增加開關(guān),形成內(nèi)橋式接線,方便第二回海底電纜線路海底電纜與架空線的靈活連接。

4.2 錨固方案

第二回海底電纜線路海底電纜增設(shè)了錨固裝置,增強(qiáng)了海底電纜的抗外界機(jī)械力能力,并且為將來的增容做好技術(shù)準(zhǔn)備。

海底電纜的載流量控制點(diǎn)在登陸段。解決截流量限制的方案有增加接頭,改變電纜截面,改變纜型,增設(shè)錨固,改變感應(yīng)環(huán)流接地點(diǎn)等。根據(jù)第二回海底電纜線路的技術(shù)條件,載流量可以提高10%。

4.3 S彎敷設(shè)

海底電纜由于需要考慮終端頭的制作、更換,方便今后運(yùn)行,需要預(yù)留一定裕度,因此,進(jìn)站前設(shè)置合理的預(yù)留纜布置方案。

海底電纜兩端登陸段各預(yù)留約8 m長(zhǎng)的余纜,進(jìn)行S彎敷設(shè),并且任意兩根海底電纜之間距離不小于7 m。

廣東南嶺終端站側(cè)S彎敷設(shè)段采用直埋方式?？紤]海底電纜載流量要求,直埋深度為1.0～1.5 m。廣東南嶺終端站側(cè)S彎敷設(shè)如圖1所示。海南林詩島終端站側(cè)處于一個(gè)斜坡上,S彎敷設(shè)采用電纜溝敷設(shè)方式。

圖1 廣東南嶺終端站側(cè)S彎敷設(shè)

5 海底電纜制造

圖2 海底電纜制造流程

四根海底電纜平均長(zhǎng)度約31 km。制造時(shí),對(duì)于無接頭的單根海底電纜而言,其長(zhǎng)度最主要的限制條件是浸油缸的大小。供應(yīng)商的浸油缸可以浸制兩根海底電纜?？紤]到這一點(diǎn),在浸制前,完成導(dǎo)線絞制和絕緣繞包,一次浸制62 km長(zhǎng)的海底電纜。鉛套擠制后,切割成兩根約31 km長(zhǎng)的海底電纜。每根海底電纜再進(jìn)行加強(qiáng)層繞包、半導(dǎo)電聚乙烯護(hù)套擠制、鎧裝等后續(xù)工序。

6 海底電纜試驗(yàn)

6.1 鉛套擴(kuò)張?jiān)囼?yàn)

這一試驗(yàn)在IEC 60141—1993《充油和氣壓電纜及其附件的試驗(yàn)》及其修正文件中均未進(jìn)行規(guī)定,在GB/T 9326.1—2008《交流500 kV及以下紙或聚丙烯復(fù)合紙絕緣金屬套充油電纜及附件 第1部分:試驗(yàn)》中有規(guī)定[9]。項(xiàng)目方特別提出第二回海底電纜線路應(yīng)實(shí)施這一試驗(yàn)。

鉛套擴(kuò)張?jiān)囼?yàn)是驗(yàn)證鉛套延展性的一個(gè)試驗(yàn),保證充油海底電纜在生產(chǎn)、施工、運(yùn)行期間承受各種外力條件時(shí)的完好性。將1.5倍內(nèi)徑長(zhǎng)的鉛套垂直放置在可旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上,上方通過一個(gè)頂角為30°的錐頭垂直壓迫擴(kuò)張鉛套內(nèi)徑。鉛套內(nèi)涂抹潤(rùn)滑油,錐頭壓迫時(shí)同時(shí)旋轉(zhuǎn)鉛套,直到鉛套內(nèi)徑擴(kuò)大為1.5倍原內(nèi)徑。判定原則是此時(shí)鉛套不破裂。試驗(yàn)達(dá)到1.5倍原內(nèi)徑時(shí),鉛套未破裂,試驗(yàn)通過。試驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行達(dá)到1.8倍原內(nèi)徑,達(dá)到錐頭尺寸極限而停止,此時(shí),鉛套仍未破裂。

試驗(yàn)時(shí)采用的是生產(chǎn)廠家的廠標(biāo),與GB/T 9326.1—2008略有不同。GB/T 9326.1—2008要求的錐頭尺寸底部直徑與高之比為1∶3,換算到錐頭頂角約為19°,鉛套內(nèi)徑擴(kuò)張倍數(shù)為1.3倍,不出現(xiàn)裂紋。廠標(biāo)試驗(yàn)條件嚴(yán)于GB/T 9326.1—2008,試驗(yàn)結(jié)果可以接受。

試件的長(zhǎng)度兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也略有差別。廠標(biāo)要求的試件長(zhǎng)度為1.5倍原內(nèi)徑,換算后為155 mm,GB/T 9326.1—2008規(guī)定的是固定值150 mm。

6.2 型式試驗(yàn)

第二回海底電纜線路中,海底電纜的聚乙烯護(hù)套為半導(dǎo)電材料,徹底消除了鉛套與鎧裝間的感應(yīng)過電壓。對(duì)此,第二回海底電纜線路中,海底電纜重新進(jìn)行了完整的型式試驗(yàn)。第一回海底電纜線路中,海底電纜采用的是絕緣材料,通過每8 km短接一次減小鉛套與鎧裝間的感應(yīng)過電壓。

6.3 增加新試驗(yàn)

第二回海底電纜線路的評(píng)標(biāo)期間,國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議提出并出版了海底電纜機(jī)械試驗(yàn)的最新推薦手冊(cè) 。這是國(guó)際大電網(wǎng)B1.43工作組根據(jù)一系列研究,針對(duì)海底電纜在機(jī)械性能方面提出的最新試驗(yàn)推薦手冊(cè),通過一組更嚴(yán)酷的機(jī)械試驗(yàn),全面驗(yàn)證海底電纜性能,為海底電纜的正常生產(chǎn)、運(yùn)行提供更可靠的支撐。

根據(jù)第二回海底電纜線路的實(shí)際情況,共增加七項(xiàng)試驗(yàn),分別為無張力彎曲試驗(yàn)、壓碎試驗(yàn)、長(zhǎng)期堆垛壓碎試驗(yàn)、側(cè)壁力試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、拉伸特性試驗(yàn)、摩擦因數(shù)試驗(yàn)。

李：每一屆ICME會(huì)議都有以主辦國(guó)文化為背景的會(huì)標(biāo)（LOGO），ICME-14的會(huì)標(biāo)（LOGO）已經(jīng)公布并采用，您能談?wù)勥@個(gè)會(huì)標(biāo)（LOGO）的具體含義嗎？

最終七項(xiàng)試驗(yàn)全部通過,第二回海底電纜線路性能得到了更嚴(yán)酷的驗(yàn)證。

7 掃海

根據(jù)規(guī)范,海底電纜敷設(shè)前需要先進(jìn)行掃海工作,保證路由上沒有影響海底電纜敷設(shè)的障礙物。掃海在預(yù)挖溝以外的海上路由部分進(jìn)行。掃海錨采用比目魚錨,錨鏈長(zhǎng)為海深的4倍,錨鏈與海床的夾角控制在10°～20°,與航向的水平角控制為±10°,位置精度控制為0.5倍水深。錨點(diǎn)安裝應(yīng)答器,與動(dòng)力定位系統(tǒng)船保持聯(lián)系,隨時(shí)控制錨位,調(diào)整動(dòng)力定位系統(tǒng)船的行動(dòng)。

8 敷設(shè)

海底電纜敷設(shè)最初的方案是邊敷邊埋,埋設(shè)設(shè)備采用海底電纜敷設(shè)船,配合敷設(shè)犁。敷設(shè)犁長(zhǎng)約9 m,寬約4.2 m,質(zhì)量為18 t,水頭壓力約為1.6 MPa,可以實(shí)現(xiàn)海底電纜約3 m的埋深要求,動(dòng)力來自于牽引船。

由于工期原因,海底電纜敷設(shè)調(diào)整為先敷后埋的方式進(jìn)行。北段海深較淺,海底平緩,采用平底動(dòng)力定位系統(tǒng)船敷設(shè)。南段海深較深,由海底電纜敷設(shè)船敷設(shè)。在kp5.5處,海底電纜敷設(shè)船與平底動(dòng)力定位系統(tǒng)船艉艉相對(duì),相距30 m左右。將海底電纜敷設(shè)船上的海底電纜倒纜5.6 km至平底動(dòng)力定位系統(tǒng)船,然后兩船各自分別向南北方向敷設(shè),倒纜速度為600～800 m/h。緊急情況下,兩船可以在5 s內(nèi)完全停下。這種倒纜方式在國(guó)外海底電纜施工中較為常見,可以提高效率。

兩端近岸段采用浮運(yùn)法敷設(shè)。海底電纜敷設(shè)船在距岸邊合適的位置,釋放出一定長(zhǎng)度的海底電纜,采用浮枕將海底電纜浮在水面上,通過多個(gè)拖輪船控制海底電纜在海面上形成合適的Ω形,防止海底電纜打結(jié)。釋放出合適的長(zhǎng)度后,由拖輪船牽引電纜頭至岸邊,進(jìn)行岸上段的牽引和安裝。

敷設(shè)海底電纜,天氣窗口條件是水流流速0.5 m/s、風(fēng)速10 m/s。對(duì)海況條件要求較高的時(shí)期是使海底電纜在海面上形成Ω形。正常情況下,Ω形形成足夠的上岸長(zhǎng)度后,切割封堵海底電纜。為了減少Ω形維持的時(shí)間,海底電纜敷設(shè)船在良好的窗口期前,將合適的長(zhǎng)度直接放出在海床上,進(jìn)行海底電纜的切割與封堵,再回收海底電纜,在合適的窗口期釋放登陸段電纜,形成Ω形浮于海面,進(jìn)行登陸。

海底電纜敷設(shè)時(shí)必須控制合適的張力。張力不能太小,需要保證海底電纜在水中不至于旋轉(zhuǎn)打結(jié)。張力也不能過大,需要保證海底電纜落在海床上,不至于懸空,同時(shí)方便沖埋后落入溝底[10]。

9 海底電纜的保護(hù)

研究表明,海底電纜的主要風(fēng)險(xiǎn)來自錨害,第一回海底電纜線路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也充分表明了這一點(diǎn)。第二回海底電纜線路在第一回海底電纜線路經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)論,采取全程沖埋,并且采用差異化方法通過預(yù)挖溝、沖埋、沖埋+拋石三種方式對(duì)海底電纜進(jìn)行保護(hù),長(zhǎng)度依次為3.7 km、21.8 km、5 km。

近岸段水深較淺處采用預(yù)挖溝保護(hù)。北段3 km范圍內(nèi),海底的沉積物主要為粉砂及黏土,部分區(qū)域的海底表面堆積了大量珊瑚和貝殼碎屑。南段近岸0.7 km范圍內(nèi),海床地質(zhì)條件主要為可塑、硬塑黏土,預(yù)挖施工方便。設(shè)計(jì)采用兩種預(yù)挖溝斷面,可用反鏟機(jī)械施工。

其它區(qū)段采用沖埋保護(hù)。沖埋設(shè)備主要為水下沖埋機(jī)器人。水下沖埋機(jī)器人長(zhǎng)5.5 m,寬4.1 m,質(zhì)量為23 t。設(shè)備前部配備兩把水刀,由兩臺(tái)345 kW水泵提供沖埋壓力,水壓為0.5 MPa～1.5 MPa,埋深可達(dá)2 m。設(shè)備后部配備兩把小型水刀,由兩臺(tái)200 kW水泵提供壓力,主要作用是保持開溝后溝壁的穩(wěn)定性。水下沖埋機(jī)器人配備聲吶、視頻系統(tǒng),可以定位海底電纜在水下的位置。

對(duì)于無法達(dá)到?jīng)_埋深度要求且處于主航道等特殊地段的區(qū)段,采取拋石加強(qiáng)保護(hù)。

拋石施工船具有DP2級(jí)動(dòng)力定位系統(tǒng),可對(duì)拋石位置進(jìn)行精確定位與測(cè)量。額定裝載石料質(zhì)量為31 500 t,最大工作水深為2 000 m,可在七級(jí)風(fēng)下正常工作。

由于船期原因,部分區(qū)段采取水泥沙袋保護(hù),通過拋下水泥沙袋在海底電纜上方形成保護(hù)壩體。水泥沙袋的尺寸為0.66 m×0.33m×0.2 m,壩體的橫斷面形狀要求底寬不小于2 m,頂寬不小于1.32 m,高度不小于0.4 m。落管為鋼制圓管,單根長(zhǎng)5 m,直徑為1 m。采用多管組裝,端部距海底5 m。

第二回海底電纜線路首次采用了一種剛性和柔性相結(jié)合的登陸淺灘防沖刷措施[11],由組合式技術(shù)措施組成,近海側(cè)采用雙層透水框架,中部采用單層透水框架,岸邊采用堆石體。通過剛?cè)岵?jì)的防沖刷布置方式,能夠有效起到減浪、防沖、促淤三重工效。每個(gè)四面六邊體邊長(zhǎng)為1 m,由混凝土預(yù)制構(gòu)件組成,內(nèi)設(shè)鋼筋以便構(gòu)件之間相互連接。

廣東南嶺登陸段穿越一條即將建設(shè)的海濱大道。該道路位于第二回海底電纜線路及第一回海底電纜線路上方,與第一回海底電纜線路及第二回海底電纜線路路由呈近乎垂直交叉跨越,需在道路修建時(shí)采取措施,保障七根海底電纜的安全。為了不影響海底電纜將來的安全運(yùn)行,在交越段先行同期修建濱海道路長(zhǎng)約100 m,參考四級(jí)道路設(shè)計(jì)?？缭降诙睾５纂娎|線路部分采用預(yù)埋電纜溝方式,第二回海底電纜線路四根海底電纜敷設(shè)時(shí),從預(yù)埋溝中穿過。第一回海底電纜線路三根海底電纜已在運(yùn)行,采用橋梁方式跨越。

海南林詩島登陸段斜坡上段面層采用預(yù)制六邊形空心植草砼磚,斜坡下段采用混凝土護(hù)面,斜坡底設(shè)置塊石基座和抗滑墩,防止面層滑動(dòng),避免海浪侵蝕斜坡基座。

10 合理努力準(zhǔn)則

當(dāng)遇到較硬的土層時(shí),沖埋機(jī)的牽引力增大。當(dāng)牽引力達(dá)到某一個(gè)預(yù)設(shè)值時(shí),沖埋機(jī)的前進(jìn)速度便會(huì)降低。如果前進(jìn)的速度降低到某一個(gè)預(yù)設(shè)值時(shí),沖埋機(jī)的噴射臂會(huì)緩慢抬高,前進(jìn)的速度也會(huì)逐漸恢復(fù)。當(dāng)遇到較軟的土層時(shí),沖埋機(jī)的牽引力減小。此時(shí),噴射臂會(huì)降低高度,使前進(jìn)速度達(dá)到預(yù)設(shè)值,使埋設(shè)深度滿足設(shè)計(jì)要求。

考慮到海洋地質(zhì)勘察的特殊性,勘察資料不可能逐米反映海底電纜路徑的地質(zhì)條件,海底電纜保護(hù)方案需要在具體施工時(shí)作相應(yīng)調(diào)整。一般而言,設(shè)計(jì)文件會(huì)根據(jù)地質(zhì)條件提出一定的埋設(shè)深度。實(shí)際上,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)確定當(dāng)前點(diǎn)的飽和不排水抗剪強(qiáng)度是不現(xiàn)實(shí)的。由此,合理努力準(zhǔn)則是海底電纜保護(hù)工程中一個(gè)較為科學(xué)的約束合同雙方的方法。

合理努力準(zhǔn)則的基本流程為:甲方根據(jù)自身電纜保護(hù)的需要,確定一定的保護(hù)方案原則,即對(duì)應(yīng)不同的飽和不排水抗剪強(qiáng)度有不同的沖埋深度要求;乙方根據(jù)甲方要求,提出相應(yīng)能力的沖埋設(shè)備和工作方式,并得到甲方的認(rèn)同;當(dāng)乙方的沖埋設(shè)備處于雙方約定的設(shè)備出力狀態(tài)和工作方式下操作時(shí),便認(rèn)為滿足合理努力準(zhǔn)則的條件。

11 結(jié)束語

500 kV海南聯(lián)網(wǎng)工程第二回海底電纜線路的設(shè)計(jì)、施工水平在第一回海底電纜線路的基礎(chǔ)上有了進(jìn)一步的提高,體現(xiàn)在直流能力的預(yù)留、備用相的設(shè)置、錨固和S彎的設(shè)置、跨海底電纜道路的設(shè)計(jì)、海底電纜的試驗(yàn)等方面。

第二回海底電纜線路的建設(shè)中,保護(hù)第一回海底電纜線路始終是主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

第一回海底電纜線路與第二回海底電纜線路兩者相對(duì)較近,最近處為7 m,100 m水深處最大距離約為300 m。

勘測(cè)過程中,拋錨鉆孔制定了專門的安保方案。預(yù)挖溝、掃海、過纜拋錨、敷設(shè)、沖埋、拋石均重點(diǎn)控制。所有安全措施通過了檢驗(yàn),風(fēng)險(xiǎn)控制良好。

第二回海底電纜線路的投運(yùn),表明我國(guó)的海底電纜工程建設(shè)能力有了較大提升,多個(gè)新技術(shù)、新設(shè)備、新方法得到驗(yàn)證。目前,我國(guó)500 kV交聯(lián)聚乙烯海底電纜已具備生產(chǎn)能力,超高壓直流海底電纜也在建設(shè)中。隨著遠(yuǎn)距離風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的建設(shè),今后將出現(xiàn)更多更長(zhǎng)距離的海底電纜工程,500 kV海南聯(lián)網(wǎng)工程具有示范作用。