2021 年度河北省技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)

河北省南部電網(wǎng)地處我國“西電東送”核心通道，輸電線路長度近4 萬千米。但河北作為全國地形地貌最全省份，氣象與地理環(huán)境相互作用，造成局部區(qū)域內(nèi)多雷、強(qiáng)風(fēng)、重污、大型候鳥等惡劣環(huán)境交替呈現(xiàn)，線路桿塔電氣絕緣失效風(fēng)險(xiǎn)放大，線路故障率居高不下，重點(diǎn)防護(hù)下重要輸電通道仍故障頻發(fā)，嚴(yán)重影響電力可靠供應(yīng)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，突破了關(guān)鍵環(huán)境因子對絕緣放電的交互作用機(jī)理、風(fēng)險(xiǎn)在線識別及高性能絕緣材料制備三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

1.揭示了關(guān)鍵環(huán)境因子對桿塔電氣絕緣的作用機(jī)制。揭示了先導(dǎo)路徑梯級發(fā)展受空間電荷累積和屏蔽效應(yīng)影響機(jī)制，掌握了雷、風(fēng)、污、鳥糞對桿塔電氣絕緣閃絡(luò)時(shí)電荷分布的作用規(guī)律，構(gòu)建出影響電氣絕緣的關(guān)鍵環(huán)境因子指標(biāo)體系，大幅提升絕緣故障風(fēng)險(xiǎn)識別準(zhǔn)確率。

各類環(huán)境因素對絕緣閃絡(luò)的影響

2.提出了基于環(huán)境因子精準(zhǔn)監(jiān)測的故障風(fēng)險(xiǎn)動態(tài)識別技術(shù)。發(fā)明了基于電流-電壓相差的污穢等實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)及裝置，結(jié)合現(xiàn)有監(jiān)測裝置實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵環(huán)境因子的實(shí)時(shí)獲取，發(fā)明了基于模糊算法的桿塔電氣絕緣故障風(fēng)險(xiǎn)動態(tài)識別技術(shù)及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了絕緣風(fēng)險(xiǎn)的精準(zhǔn)識別，為絕緣配置提供了依據(jù)。

3.研制出針對不同惡劣環(huán)境的系列高性能絕緣產(chǎn)品。以含強(qiáng)電負(fù)性氟原子硅氧烷改性有機(jī)硅材料和超臨界CO2流體技術(shù)提升芳綸纖維機(jī)械性能，研制出氟硅橡膠復(fù)合絕緣子、強(qiáng)憎水性防污閃涂料和柔性間隔棒等系列產(chǎn)品，憎水持久性及遷移性提升1-2 等級、間隙擊穿電壓最大提升1 倍，滿足各類惡劣環(huán)境下的絕緣防護(hù)需求。

絕緣護(hù)套

氟硅橡膠復(fù)合絕緣子

該成果在河北省南部電網(wǎng)全面應(yīng)用，并推廣至多家網(wǎng)省公司，線路絕緣防護(hù)能力大幅提升，線路絕緣故障率和嚴(yán)重危機(jī)缺陷率均大幅下降，電網(wǎng)迎峰期間重要線路零絕緣故障率運(yùn)行，保障了河北省能源戰(zhàn)略安全。環(huán)境監(jiān)測裝置、風(fēng)險(xiǎn)識別系統(tǒng)及絕緣產(chǎn)品銷往全國，其中防污閃涂料在±1 100 kV 昌吉—古泉輸變電工程中得到應(yīng)用，并作為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品出口海外，經(jīng)濟(jì)社會效益顯著。