“在雷雨天氣，我們只要在電腦旁，就能實時監(jiān)測雷擊對輸電線路的影響，大大提高了線路檢查效率。”海南電網(wǎng)公司?？诠╇娋衷O備部大修技改專責陳蔚卓說，自從在線路上安裝了輸電線路避雷器在線監(jiān)測裝置后，只要線路出現(xiàn)雷擊，后臺就能準確定位落雷位置，判斷雷擊電流大小以及避雷器運行狀況。
輸電線路避雷器在線監(jiān)測技術是海南電網(wǎng)公司今年申報的《熱帶省域電網(wǎng)抵御多重災害關鍵技術及應用》科技項目研究成果之一。該項目榮獲中國電力建設科學技術進步獎一等獎，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)今年在該獎項上獲得的唯一一等獎。
未來該項目成果將有效支撐海南智能電網(wǎng)綜合示范省建設，繼續(xù)推動“一帶一路”沿線國家和地區(qū)相關技術交流與合作，對熱帶沿海國家及地區(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，歷年來雷電、臺風和鹽霧等自然災害是海南電網(wǎng)故障停運的主要因素。“我們迫切需要解決電網(wǎng)防雷、防風、防污閃問題，以便提高設備可靠性，保障電網(wǎng)安全運行?！表椖拷M成員陳欽柱說。
《熱帶省域電網(wǎng)抵御多重災害關鍵技術及應用》項目從2013年立項以來,歷時5年，共有20多人參與開發(fā)、研究、實驗、論證等。項目主要針對“雷、風、污”極端天氣和環(huán)境條件對電網(wǎng)設備的影響，進行防雷、防臺、防污閃關鍵技術研究及應用。
除了破解輸電線路的防雷問題，能有效預測臺風對輸電線路的破壞更是一項世界性難題。當年超強臺風“威馬遜”肆虐，海南受災嚴重，其中，?？凇⑽牟娋W(wǎng)受災尤為慘重。為有效加固鐵塔及提高線路防臺風設計水平，增強電網(wǎng)防風抗災能力，項目組用兩年時間研發(fā)出輸電線路防臺風性能評估系統(tǒng)。
有了這套系統(tǒng)，在臺風到來之前，通過傳感器實時監(jiān)測鐵塔附近的微氣象和導線張力的動態(tài)變化，具體到風向和風速、氣壓、雨量、氣溫以及導線荷載，就可以計算出在風、雨和導線張力聯(lián)合作用下，鐵塔的連接構件或節(jié)點的受力是否超出臨界值，然后及時加固或更換鐵塔構件，避免臺風造成鐵塔嚴重倒塌。
在研究過程中，最困難的是搭建塔線體系模型和計算鐵塔動態(tài)載荷及限承載力。負責防臺技術的張榮倫說，“我們需要做個縮比模型，模擬鐵塔在各種天氣狀況下，鐵塔構件和節(jié)點的受力情況。比如：一基鐵塔有上百個節(jié)點，每個節(jié)點的軸力和軸向應力都不同，單計算就要花費很多時間?！?/p>
2017年底，海南電網(wǎng)輸電線路防臺風性能評估系統(tǒng)投運后，分別在?？?10千伏玉甸線和文昌110千伏寶邑Ⅱ線進行運行驗證。近兩年來對輸電線路鐵塔附近微氣象及導線動態(tài)載荷進行實時監(jiān)測，避免了因臺風影響遭受停電損失800多萬元。
多項成果達到國際先進水平
所有的榮譽并非偶然，背后是電力科研人的艱辛和努力。
項目組在研究“熱帶海島絕緣子污穢度與污閃電壓關系及運行特性”時遇到了很多困難。技術難點之一是需要了解沿海空氣中的含鹽度，以便研究海洋鹽霧對絕緣子的影響，但這項研究在海南是一片空白，沒有任何參考數(shù)據(jù)和方法。他們只能實地采集海南典型海域的海水樣品，再考慮海水擾動和大氣傳播、鹽核沉降等多種物理因素作用，對大氣鹽含量隨離海距離的分布情況進行估算。
研究過程中，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，在特高壓試驗大廳內(nèi)模擬制造鹽霧，開展污閃電壓實驗?！皩嶒灥倪^程復雜而且繁瑣，就單單‘鹽霧下涂污絕緣子交流閃絡特性試驗’這一項，就需要進行上千次試驗。”陳欽柱說。
最后他們得出在A、B類污穢共同作用下的絕緣子閃絡特性及運行特性，并建立突出海洋鹽霧影響的熱帶海島污濕等級劃分規(guī)則庫。這項研究達到了國際領先水平。
在這數(shù)據(jù)基礎上，他們繼續(xù)研究熱帶海島絕緣子污穢閃絡預警方法，達到提前24小時對有污閃隱患的絕緣子進行預警水平，有效避免了污閃事故發(fā)生。
據(jù)統(tǒng)計，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)濟效益達4000萬元。
《熱帶省域電網(wǎng)抵御多重災害關鍵技術及應用》項目經(jīng)以中國工程院院士李立浧為主任委員的鑒定委員會鑒定，其中5項技術獲得國際領先水平，2項技術達到國際先進水平。
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