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NEWS5月11日,隨著西安“朱雀”(調度名)正式接入系統,標志著聚焦集約節約、技術創新、智能設備、綠色環保、城市融合和傳承歷史特性的全國首座330千伏地下變電站——西安朱雀(城南)330千伏變電站及送出工程建成投運。這是中國能建中電工程陜西院前后歷時10余年的扛鼎之作,一連創下國內多個“第一”。
現代化地下變電站與千年古都的時空對話
坐落于西安南北中軸線東側的南二環和文藝路交界十字西北角,歷史地處1300多年前的隋大興?唐長安城?第九橫街,屬于唐長安城外郭城的街道系統,位于108坊的永樂坊與靖安坊之間。不僅是唐長安城交通與功能分區的骨干,也是唐代城市規劃智慧、經濟繁榮與文化開放的縮影,更是當時唐長安城的CBD。
為了守護千年文脈,并為現代人提供理解自身文化坐標的參照系,在朱雀變地面上采用現代化地面“對位標識”的方式,兼備科學性與藝術性,體現遺址坊墻、第九橫街車轍和道路的分布位置及走向、規模及體量,將沉默的文物轉化為可閱讀的歷史文本,讓千年古都的厚重文脈與現代工業美學和諧共生,創造性地實現千年古都的能源革新。
一頭連接歷史和過往,一頭連著現實與未來。在這里唐長安城的“干線交通路網”與“現代的智能電力網”穿越千年時空牽手、對話和重疊,不僅為13朝古都民眾獻上人類文明的智慧結晶,更實現了從文物“保護”到電力“創造”的跨越,推動“城市基因”演化新格局。
續寫“陜西?西安方案”,為城市地下空間賦能
提到近年來西安市打造重大城市建設項目,集結:西安南北中軸線東側、地下空間綜合開發、融合歷史積淀與現代設計、民生工程等標簽,幸福林帶,榜上有名。
2021年7月,幸福林帶建成開放。全長5.85公里,幸福林帶之中,蘊藏著陜西?西安追尋幸福的“進階史”。同年5月,朱雀變正式開工建設,占地僅1051平方米,送出線路總長42.8公里,如今的建成投運,也終于在幸福林帶建成開放后的第4年,成功續寫了陜西?西安電力網在地下空間綜合開發的典范,展現了陜西?西安民生需求與城市負荷中心電力基礎設施韌性提升的“躍遷史”,為電力網地下空間的立體敘事重構了城市發展邏輯,為高密度城市負荷中心供電的可持續更新提供陜西?西安方案。
數字解碼超級工程
【建設方案和規模】全國首座330千伏地下布置的變電站
面對54m×95m的狹小場地,周邊環繞多層建筑、交通繁忙的二環南路和地下市政管廊等,因地制宜,采用地下布置,330千伏本、遠期出線2回,110千伏本、遠期出線16回,工程總投資8.24億元。
【地下空間集約化開發】集約節約占地,實現立體空間開發和橫向功能交織
主變壓器和配套散熱器布置在地面一層,其余高壓設備全部“隱身”地下三層,將19.4米深的地下空間化作電力中樞,總建筑面積:6855.59平方米,較同規模常規地上全戶內變電站省下約5個籃球場的空間,契合西安市“口袋公園”理念,不僅解決了特大城市中心區供電能力瓶頸,更成為基礎設施與人文、自然協同共生的標桿案例。
【四角形簡化接線】根據地下終端站系統特點,選用簡化接線保障供電靈活可靠
在滿足系統供電需求的前提下,針對城南330千伏變電站作為末端站的特點,采用四角形簡化接線方案,優化了系統結構,降低了設備購置成本,減少了地下配電裝置區的占地面積,實現經濟效益的最大化。
【首臺套試點應用】國內首次采用330千伏/500兆伏安超大容量主變壓器
主變壓器是國內首次采用330千伏/500兆伏安超大容量主變壓器,為首臺套試點應用工程,也是目前國內容量最大的330千伏自耦電力變壓器。技術方案改進了屏蔽結構,控制噪聲水平,具有損耗低、溫升低、局放小、噪聲低等特點。
【混合線路】多舉措保證線路電纜及運維人員安全
送出線路工程為8.1千米電纜和34.7千米混合線路,其中混合線路為8.1千米新建電纜+7.3千米同塔雙回并聯搭接線路+19.3千米現狀架空線。通過架空線路采用并聯搭接、優化330千伏電纜盤長和提出電纜中間接頭防護方案等措施,提升線路輸送容量,減少運維風險點,保障電纜和運維人員安全。
二十余項突破引領行業變革
【布置革命】國內首座采用配電裝置模塊化融合布置方案的地下變電站
采用L形融合布置方式,將所有電壓等級配電裝置融合布置于同一間配電裝置室內,節省設備布置占地面積約兩個羽毛球場的占地,減少了監控、消防等附屬設施的投入數量。
【電纜革命】國內首次采用電纜水平進倉+水平蛇形敷設
創新性地將330千伏電力電纜與GIS電纜倉的對接方式為水平對接,使電纜夾層高度從4.5米降低至3米,減少了主體基坑的深度,降低施工難度、節約建設成本。
國內330千伏電力電纜首次采用水平蛇形敷設技術,充分利用橫向空間,最大化提升了頂管隧道的空間利用率,保障了電纜走廊的寬度,為多電壓等級電纜的協同敷設提供了新的解決方案,提升工程的適應性和實用性。
【智輔革命】國內首座330千伏地下智慧型變電站綜合管控系統創新實踐
構建集成智能巡視、環境、安防、消防、七氟丙烷氣體泄露在線監測和電氣火災監控等十余項子系統數據,形成設備狀態全景感知、異常事件自主決策、應急操作智能聯動的立體化管控體系,較傳統變電站提升運維效率約30%,故障響應時間大幅縮短。
【體系革命】國內首次采用型鋼混凝土復合結構體系
首次采用型鋼混凝土復合結構體系:型鋼混凝土扶壁式外墻+鋼管混凝土框架柱+型鋼混凝土梁+鋼筋混凝土梁的復合結構體系,解決結構體系與材料選型的難點,填補了地下變電站型鋼混凝土復合結構體系研究及應用的空白,在結構設計史上是一次大膽的突破,引領地下主體結構體系研究的方向,屬于國內首創。
智能化與綠色環保融合
【綠色降噪】消聲降噪+環保設計+筑境融合的降噪設計
主變壓器設備表面安裝吸振裝置,主變室圍護墻體的內嵌材料采用聲子晶體吸聲材料,將矩陣式消聲器首次創新設計成散熱器室的圍護部件,多措并舉控制噪聲水平符合規范要求,綜合性能指標達到同類產品國際領先水平,減輕了變電站噪聲源對于周邊固定人群的壓迫和干擾,弱化工業建筑的視覺突兀感。
【消防矩陣】構建高壓細水霧+七氟丙烷+超細干粉的三維立體滅火系統
首次將高壓細水霧滅火系統應用于330千伏主變壓器及散熱器、首次將七氟丙烷氣體滅火系統應用于330千伏電氣設備房間、首次將懸掛式超細干粉滅火裝置應用于330千伏電纜豎井,構建了高壓細水霧+七氟丙烷+超細干粉的三維立體滅火系矩陣。
【智能化精準通風】采用自主研發技術專利,實現智能化精準通風
利用自主研發專利《一種全地下變電站通風及余熱利用系統》技術,實現半自然通風,通風能耗降低約40%,采用余熱采暖,實現零能采暖,變電站精準布風,有效提升通風換熱效率,降低通風能耗。
【綠建設計及施工】改善光環境+降低人工照明能耗+環保施工
GIS室上空設置十余個導光管,使GIS室提供穩定持續的自然光引導照射,為運行期間的零碳目標提供重點支撐;針對深基坑支護,采用綠色低擾動、開敞式無阻擋、空間工藝集成的“灌注樁+旋噴錨索”的復合深基坑支護體系,全封閉式落地移動施工罩棚,最大程度降低施工對周邊環境的影響,提高對聲、光、塵等綠色建造和施工敏感項目的要求及管控,保障“文明施工、綠色施工”。
十年磨一劍的堅守,鑄就精品
自2012年規劃立項,歷經9年設計方案優化+4年攻關建設,陜西院以精湛的設計技術、刻苦的鉆研精神,承擔了這一重要民生工程的設計任務。作為陜西省和西安市兩級政府電網建設的重點項目,被寄予緩解西安南部及市中心區域用電緊張的期望。從確定為地下布置方案之初他們就深感責任重大,但陜西院以“國家電網?民生工程利益高于一切”的高度責任感和使命感,情系陜西西安,服務國家電網陜西省電力公司,在技術上集全院之力和智慧,以踐行超高壓電網高質量設計、服務、和管控的理念為出發點,以打造精品工程的目標為落腳點,攻堅克難,以最高的標準、最嚴的要求、最大的努力,嚴守質量大關,精細過程管控,縝密高效溝通,多項創新成果可推廣至軌道交通、城市綜合體等地下空間開發領域,為高密度城區電網建設提供全新范式。
以創新為筆、協作為墨,書寫地下電網新篇章
從隋大興?唐長安城?第九橫街的歷史底蘊中破土,在西安城市中心發展的用電需求中扎根,西安朱雀(城南)330千伏變電站以“國內首個330千伏地下變電站”自居,加持二十余項行業領先創新點,重塑了輸變電工程的建設標準,行業標桿再樹豐碑。它不僅是一座“隱形的電力心臟”,更是技術與人文交織的時代答卷,用創新破解城市核心區用電困局,以匠心守護歷史文脈,實現電網建設與遺址保護的完美平衡。
站在新的歷史起點,陜西院正以該項目為藍本,拓展多項關鍵技術攻關。這座深藏地下的“電力方舟”,不僅承載著古都西安的萬家燈火,更昭示著中國電力人向城市深地空間進軍的堅定步伐。