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國網福建電力模擬強風及沿海環境下架空導線破壞試驗平臺建成應用

來源:中國網海峽頻道 編輯:邱宏達

8月30日,福建電力科學研究院架空線路防污治理項目攻關團隊帶頭人鄧超平在模擬強風及沿海環境下架空絕緣導線破壞試驗平臺上,聚精會神地進行污穢環境下絕緣導線的放電試驗。平臺投運一個多月來,類似的試驗已經開展了30次。

鄧超平介紹,目前該平臺已完整模擬出現場絕緣導線污閃放電、起火等現象,幫助相關技術人員基本掌握污閃放電事故的原因,並初步提出防治預案。

針對福建沿海地區架空絕緣導線斷線情況多發問題,國網福建電力科學研究院依託國網福建省電力有限公司科技項目,研製人工模擬強風及沿海環境下架空絕緣導線破壞試驗平臺,為沿海絕緣導線自燃事故高發區域提供新的導線選型依據,有利於提高配網供電可靠性。

聚焦難題 首創試驗平臺

福建是颱風頻繁登陸、活動範圍廣泛、受災影響區域較大的省份,強風導致架空導線斷線情況多發。同時,福建沿海也是鹽霧重災區,大氣腐蝕處於最高等級。而鹽霧長期積累在導線上,會産生放電影響,腐蝕架空導線。

國網福建電力拉開了架空絕緣導線斷線、腐蝕等棘手難題研究的序幕。2017年9月,該公司確定強風及沿海環境下配電線路災損機理及防治技術研究、沿海地區架空絕緣導線腐蝕治理兩項科技項目,並抽調福建電科院技術骨幹成立攻關團隊,對架空絕緣導線斷線、腐蝕等問題進行科技攻關。

項目研究之初,攻關團隊就面臨前所未有的困境。頻繁停電會影響供電可靠性,不能直接在10千伏線路上開展試驗研究,而且國內外還沒有能夠模擬強風及沿海環境下導線破壞情況的試驗平臺。

“只有近距離跟蹤、觀測到導線斷線的形成機理和發展軌跡,才能通過進一步分析,精準採取綜合措施。沒有條件,我們也要創造條件開展研究試驗。”項目負責人林德源説。

為了能夠成功“把脈問診”福建強風及沿海環境下絕緣架空導線的破壞狀態,攻關團隊決定從源頭上提升研究攻關能力,通過在實驗室自主建設一個試驗研究平臺來模擬強風及沿海環境下架空絕緣導線破壞的真實現場環境。

面對全新的技術要求,項目人員輾轉全國各地調研,並聯合科研院所及製造公司深入攻堅克難,開展技術攻關,探討試驗平臺建設方案,不斷優化設計方案。經過近兩年的努力,國內首個將人工模擬的沿海鹽霧、強風、污穢等三大災害環境統一整合的試驗研究平臺在國網福建電力建成。

再現線路腐蝕放電 填補研究空白

2019年7月31日,試驗平臺投入使用。該平臺由三桿兩檔距組成,包含升壓裝置、升流裝置、鹽霧箱、擺動機構等四大機構,電壓可達20千伏,電流可達500安,能夠實現對電壓、電流、鹽霧、擺動模擬污穢等真實環境。

“試驗平臺研製過程中最大的難點就是四大機構的通信協議不一樣,不同通信協議的網路無法互聯,需要打通互聯才能統一控制,下達指令。”項目研發人員韓紀層説,“為了解決這一難題,我們經過十幾次嘗試,最終找到了協議統一的方法。”

整個試驗平臺佔地面積300多平方米,架設3個水泥桿模擬裝置、3條25米長的絕緣導線。平臺上安裝了升壓裝置模擬導線的高電壓狀態,安裝擺動裝置模擬強風環境,並通過密閉鹽霧箱來模擬鹽霧環境。

為精準模擬福建沿海配電線路在強風、重鹽霧環境下的運作狀態、架空絕緣導線的放電情況,考察不同防治措施的效果,平臺投運後,項目團隊進行了一系列試驗操作。比如在機理方面,模擬架空絕緣導線表面不同損傷程度,觀察架空絕緣導線的放電情況,研究架空絕緣導線破壞機理;在防治措施方面,模擬架空絕緣導線固定的四種不同處理方式,分析不同處理方式對絕緣導線性能的影響,最終選擇最優的導線連接和固定方式。

平臺投運後,可用於模擬福建地區的強風及沿海環境下的架空絕緣導線運作狀態、導線加速腐蝕老化過程,開展架空絕緣導線破壞機理研究,確定絕緣導線表面的磨損程度、線夾密封方式以及導線與絕緣子的固定方式等不同因素對絕緣導線放電的影響;開展架空線路防災防腐綜合治理試驗,為沿海絕緣導線自燃事故高發區域提供新的導線選型依據,有利於提高配網供電可靠性。  (郭清梅 林梅妹)