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海南电网抵御多重灾害关键技术及应用科技项目获殊荣

2019年07月13日 18:30来源:未知手机版

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“在雷雨天气,我们只要在电脑旁,就能实时监测雷击对输电线路的影响,大大提高了线路检查效率。”海南电网公司海口供电局设备部大修技改专责陈蔚卓说,自从在线路上安装了输电线路避雷器在线监测装置后,只要线路出现雷击,后台就能准确定位落雷位置,判断雷击电流大小以及避雷器运行状况。

输电线路避雷器在线监测技术是海南电网公司今年申报的《热带省域电网抵御多重灾害关键技术及应用》科技项目研究成果之一。该项目荣获中国电力建设科学技术进步奖一等奖,这是海南电网公司首次获此殊荣,也是南方电网系统今年在该奖项上获得的唯一一等奖。

未来该项目成果将有效支撑海南智能电网综合示范省建设,继续推动“一带一路”沿线国家和地区相关技术交流与合作,对热带沿海国家及地区电网发展具有重大借鉴意义。

勇于挑战世界性难题

海南是典型热带气候,历年来雷电、台风和盐雾等自然灾害是海南电网故障停运的主要因素。“我们迫切需要解决电网防雷、防风、防污闪问题,以便提高设备可靠性,保障电网安全运行。”项目组成员陈钦柱说。

《热带省域电网抵御多重灾害关键技术及应用》项目从2013年立项以来,历时5年,共有20多人参与开发、研究、实验、论证等。项目主要针对“雷、风、污”极端天气和环境条件对电网设备的影响,进行防雷、防台、防污闪关键技术研究及应用。

除了破解输电线路的防雷问题,能有效预测台风对输电线路的破坏更是一项世界性难题。当年超强台风“威马逊”肆虐,海南受灾严重,其中,海口、文昌电网受灾尤为惨重。为有效加固铁塔及提高线路防台风设计水平,增强电网防风抗灾能力,项目组用两年时间研发出输电线路防台风性能评估系统。

有了这套系统,在台风到来之前,通过传感器实时监测铁塔附近的微气象和导线张力的动态变化,具体到风向和风速、气压、雨量、气温以及导线荷载,就可以计算出在风、雨和导线张力联合作用下,铁塔的连接构件或节点的受力是否超出临界值,然后及时加固或更换铁塔构件,避免台风造成铁塔严重倒塌。

在研究过程中,最困难的是搭建塔线体系模型和计算铁塔动态载荷及限承载力。负责防台技术的张荣伦说,“我们需要做个缩比模型,模拟铁塔在各种天气状况下,铁塔构件和节点的受力情况。比如:一基铁塔有上百个节点,每个节点的轴力和轴向应力都不同,单计算就要花费很多时间。”

2017年底,海南电网输电线路防台风性能评估系统投运后,分别在海口110千伏玉甸线和文昌110千伏宝邑Ⅱ线进行运行验证。近两年来对输电线路铁塔附近微气象及导线动态载荷进行实时监测,避免了因台风影响遭受停电损失800多万元。

多项成果达到国际先进水平

所有的荣誉并非偶然,背后是电力科研人的艰辛和努力。

项目组在研究“热带海岛绝缘子污秽度与污闪电压关系及运行特性”时遇到了很多困难。技术难点之一是需要了解沿海空气中的含盐度,以便研究海洋盐雾对绝缘子的影响,但这项研究在海南是一片空白,没有任何参考数据和方法。他们只能实地采集海南典型海域的海水样品,再考虑海水扰动和大气传播、盐核沉降等多种物理因素作用,对大气盐含量随离海距离的分布情况进行估算。

研究过程中,需要采集海南污湿环境数据,他们就走遍海南各典型环境变电站和代表性线路,取回绝缘子表面污秽样本,分析污秽成分,在特高压试验大厅内模拟制造盐雾,开展污闪电压实验。“实验的过程复杂而且繁琐,就单单‘盐雾下涂污绝缘子交流闪络特性试验’这一项,就需要进行上千次试验。”陈钦柱说。

最后他们得出在A、B类污秽共同作用下的绝缘子闪络特性及运行特性,并建立突出海洋盐雾影响的热带海岛污湿等级划分规则库。这项研究达到了国际领先水平。

在这数据基础上,他们继续研究热带海岛绝缘子污秽闪络预警方法,达到提前24小时对有污闪隐患的绝缘子进行预警水平,有效避免了污闪事故发生。

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