“在雷雨天氣，我們只要在電腦旁，就能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雷擊對(duì)輸電線路的影響，大大提高了線路檢查效率。”海南電網(wǎng)公司?？诠╇娋衷O(shè)備部大修技改專責(zé)陳蔚卓說(shuō)，自從在線路上安裝了輸電線路避雷器在線監(jiān)測(cè)裝置后，只要線路出現(xiàn)雷擊，后臺(tái)就能準(zhǔn)確定位落雷位置，判斷雷擊電流大小以及避雷器運(yùn)行狀況。
輸電線路避雷器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是海南電網(wǎng)公司今年申報(bào)的《熱帶省域電網(wǎng)抵御多重災(zāi)害關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用》科技項(xiàng)目研究成果之一。該項(xiàng)目榮獲中國(guó)電力建設(shè)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，這是海南電網(wǎng)公司首次獲此殊榮，也是南方電網(wǎng)系統(tǒng)今年在該獎(jiǎng)項(xiàng)上獲得的唯一一等獎(jiǎng)。
未來(lái)該項(xiàng)目成果將有效支撐海南智能電網(wǎng)綜合示范省建設(shè)，繼續(xù)推動(dòng)“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)相關(guān)技術(shù)交流與合作，對(duì)熱帶沿海國(guó)家及地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展具有重大借鑒意義。
勇于挑戰(zhàn)世界性難題
海南是典型熱帶氣候，歷年來(lái)雷電、臺(tái)風(fēng)和鹽霧等自然災(zāi)害是海南電網(wǎng)故障停運(yùn)的主要因素。“我們迫切需要解決電網(wǎng)防雷、防風(fēng)、防污閃問(wèn)題，以便提高設(shè)備可靠性，保障電網(wǎng)安全運(yùn)行?！表?xiàng)目組成員陳欽柱說(shuō)。
《熱帶省域電網(wǎng)抵御多重災(zāi)害關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用》項(xiàng)目從2013年立項(xiàng)以來(lái),歷時(shí)5年，共有20多人參與開(kāi)發(fā)、研究、實(shí)驗(yàn)、論證等。項(xiàng)目主要針對(duì)“雷、風(fēng)、污”極端天氣和環(huán)境條件對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的影響，進(jìn)行防雷、防臺(tái)、防污閃關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用。
除了破解輸電線路的防雷問(wèn)題，能有效預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)對(duì)輸電線路的破壞更是一項(xiàng)世界性難題。當(dāng)年超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“威馬遜”肆虐，海南受災(zāi)嚴(yán)重，其中，海口、文昌電網(wǎng)受災(zāi)尤為慘重。為有效加固鐵塔及提高線路防臺(tái)風(fēng)設(shè)計(jì)水平，增強(qiáng)電網(wǎng)防風(fēng)抗災(zāi)能力，項(xiàng)目組用兩年時(shí)間研發(fā)出輸電線路防臺(tái)風(fēng)性能評(píng)估系統(tǒng)。
有了這套系統(tǒng)，在臺(tái)風(fēng)到來(lái)之前，通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鐵塔附近的微氣象和導(dǎo)線張力的動(dòng)態(tài)變化，具體到風(fēng)向和風(fēng)速、氣壓、雨量、氣溫以及導(dǎo)線荷載，就可以計(jì)算出在風(fēng)、雨和導(dǎo)線張力聯(lián)合作用下，鐵塔的連接構(gòu)件或節(jié)點(diǎn)的受力是否超出臨界值，然后及時(shí)加固或更換鐵塔構(gòu)件，避免臺(tái)風(fēng)造成鐵塔嚴(yán)重倒塌。
在研究過(guò)程中，最困難的是搭建塔線體系模型和計(jì)算鐵塔動(dòng)態(tài)載荷及限承載力。負(fù)責(zé)防臺(tái)技術(shù)的張榮倫說(shuō)，“我們需要做個(gè)縮比模型，模擬鐵塔在各種天氣狀況下，鐵塔構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的受力情況。比如：一基鐵塔有上百個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的軸力和軸向應(yīng)力都不同，單計(jì)算就要花費(fèi)很多時(shí)間。”
2017年底，海南電網(wǎng)輸電線路防臺(tái)風(fēng)性能評(píng)估系統(tǒng)投運(yùn)后，分別在?？?10千伏玉甸線和文昌110千伏寶邑Ⅱ線進(jìn)行運(yùn)行驗(yàn)證。近兩年來(lái)對(duì)輸電線路鐵塔附近微氣象及導(dǎo)線動(dòng)態(tài)載荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，避免了因臺(tái)風(fēng)影響遭受停電損失800多萬(wàn)元。
多項(xiàng)成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平
所有的榮譽(yù)并非偶然，背后是電力科研人的艱辛和努力。
項(xiàng)目組在研究“熱帶海島絕緣子污穢度與污閃電壓關(guān)系及運(yùn)行特性”時(shí)遇到了很多困難。技術(shù)難點(diǎn)之一是需要了解沿?？諝庵械暮}度，以便研究海洋鹽霧對(duì)絕緣子的影響，但這項(xiàng)研究在海南是一片空白，沒(méi)有任何參考數(shù)據(jù)和方法。他們只能實(shí)地采集海南典型海域的海水樣品，再考慮海水?dāng)_動(dòng)和大氣傳播、鹽核沉降等多種物理因素作用，對(duì)大氣鹽含量隨離海距離的分布情況進(jìn)行估算。
研究過(guò)程中，需要采集海南污濕環(huán)境數(shù)據(jù)，他們就走遍海南各典型環(huán)境變電站和代表性線路，取回絕緣子表面污穢樣本，分析污穢成分，在特高壓試驗(yàn)大廳內(nèi)模擬制造鹽霧，開(kāi)展污閃電壓實(shí)驗(yàn)。“實(shí)驗(yàn)的過(guò)程復(fù)雜而且繁瑣，就單單‘鹽霧下涂污絕緣子交流閃絡(luò)特性試驗(yàn)’這一項(xiàng)，就需要進(jìn)行上千次試驗(yàn)?！标悮J柱說(shuō)。
最后他們得出在A、B類污穢共同作用下的絕緣子閃絡(luò)特性及運(yùn)行特性，并建立突出海洋鹽霧影響的熱帶海島污濕等級(jí)劃分規(guī)則庫(kù)。這項(xiàng)研究達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。
在這數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，他們繼續(xù)研究熱帶海島絕緣子污穢閃絡(luò)預(yù)警方法，達(dá)到提前24小時(shí)對(duì)有污閃隱患的絕緣子進(jìn)行預(yù)警水平，有效避免了污閃事故發(fā)生。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，近兩年海南電網(wǎng)污閃跳閘事件大幅減少，由之前平均每年污閃跳閘4.5次減少到少于1次，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)4000萬(wàn)元。
《熱帶省域電網(wǎng)抵御多重災(zāi)害關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用》項(xiàng)目經(jīng)以中國(guó)工程院院士李立浧為主任委員的鑒定委員會(huì)鑒定，其中5項(xiàng)技術(shù)獲得國(guó)際領(lǐng)先水平，2項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
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