人工模拟灾害环境 “把脉问诊”导线状态

2019-09-03 17:04:00 · 中国能源网 阅读:1128
中国能源网丨8月30日,国网福建电力科学研究院架空线路防污治理项目攻关团队带头人邓超平在模拟强风及沿海环境下架空绝缘导线破坏试验平台上,聚精会神地进行污秽环境下绝缘导线放电试验。据悉,该平台投运一个多月来,类似的试验已经开展了30次。邓超平介绍:“该平台已完整模拟出现场绝缘导线污闪放电、起火等现象,帮助相关技术人员基本掌握污闪放电事故的原因,并初步提出防治预案。”

  中国能源网丨 830日,国网福建电力科学研究院架空线路防污治理项目攻关团队带头人邓超平在模拟强风及沿海环境下架空绝缘导线破坏试验平台上,聚精会神地进行污秽环境下绝缘导线放电试验。据悉,该平台投运一个多月来,类似的试验已经开展了30次。邓超平介绍:“该平台已完整模拟出现场绝缘导线污闪放电、起火等现象,帮助相关技术人员基本掌握污闪放电事故的原因,并初步提出防治预案。”

  聚焦难题 首创试验平台

  福建是台风频繁登陆、活动范围广泛、受灾影响区域较大的省份,强风导致架空导线断线情况多发。同时,福建沿海也是盐雾重灾区,大气腐蚀处于最高等级。盐雾长期积累在导线上,会产生放电影响,腐蚀架空导线。

  20177月底,台风纳沙”“海棠先后在福清市沿海登陆。受台风影响,福建全省累计跳闸10千伏线路648条。抗灾抢险复电结束后,国网福建电力组织国网福建电科院专业技术骨干,深入分析因台风灾损的电力线路情况,发现架空绝缘导线断线问题突出,尤其是导线与绝缘子绑扎处断裂现象占比较大。

  随后,国网福建电力拉开了架空绝缘导线断线、腐蚀等棘手难题研究的序幕。20179月,该公司确定强风及沿海环境下配电线路灾损机理及防治技术研究、沿海地区架空绝缘导线腐蚀治理两项科技项目,并抽调福建电科院技术骨干成立攻关团队,对架空绝缘导线断线、腐蚀等问题进行科技攻关。

  项目研究之初,攻关团队就面临前所未有的困境。频繁停电会影响供电可靠性,不能直接在10千伏线路上开展试验研究,且国内外还没有能够模拟强风及沿海环境下导线破坏情况的试验平台。

  只有近距离跟踪、观测到导线断线的形成机理和发展轨迹,才能通过进一步分析,精准采取综合措施。没有条件,我们也要创造条件开展研究试验。项目负责人林德源说。为能够成功把脉问诊福建强风及沿海环境下绝缘架空导线的破坏状态,攻关团队决定从源头上提升研究攻关能力,通过在实验室自主建设一个试验研究平台来模拟强风及沿海环境下架空绝缘导线破坏的真实现场环境。

  面对全新的技术要求,项目人员辗转全国各地调研,并联合科研院所及制造公司深入攻坚克难,开展技术攻关,探讨试验平台建设方案,不断优化设计方案。经过近两年的努力,国内首个将人工模拟的沿海盐雾、强风、污秽等三大灾害环境统一集成的试验研究平台在国网福建电力建成。

  再现线路腐蚀放电 填补研究空白

  今年731日,模拟强风及沿海环境下架空绝缘导线破坏试验平台投入使用。该平台由三杆两档距组成,包含升压装置、升流装置、盐雾箱、摆动机构等四大机构,电压可达20千伏,电流可达500安,能够实现对电压、电流、盐雾、摆动模拟污秽等真实环境。

  试验平台研制过程中最大的难点就是四大机构的通信协议不一样,不同通信协议的网络无法互联,需打通互联才能统一控制,下达指令。项目研发人员韩纪层介绍,为了解决这一难题,我们经过十几次尝试,最终找到了协议统一的方法。整个试验平台占地面积300多平方米,架设3个水泥杆模拟装置、325米长的绝缘导线。平台上安装了升压装置模拟导线的高电压状态,安装摆动装置模拟强风环境,并通过密闭盐雾箱来模拟盐雾环境。

  韩纪层表示,其中升压装置可以通过电脑控制使ABC三相导线的电压达到20千伏,且可在0-20千伏之间随意调节,能够模拟真实架空绝缘导线的电压情况;升流装置可以使ABC三相导线通入500安电流,模拟导线发热情况;盐雾装置单独设置了一间小房子,体积约6立方米,能够使导线与绝缘子绑扎处置于盐雾环境中,模拟沿海地区的盐雾情况。试验平台的摆动机构类似一个倒立的钟摆,通过两个伺服电机的摆动机构来实现模拟导线的摆动,摆动幅度和频率可调,最大摆动幅度可达20厘米。

  可指导沿海地区金具选型

  为精准模拟福建沿海配电线路在强风、重盐雾环境下的运行状态、架空绝缘导线的放电情况,考察不同防治措施的效果,平台投运后,项目团队进行了一系列试验操作,如在机理方面,模拟架空绝缘导线表面不同损伤程度,观察架空绝缘导线的放电情况,研究架空绝缘导线破坏机理;在防治措施方面,模拟架空绝缘导线固定的四种不同处理方式,分析不同处理方式对绝缘导线性能的影响,最终选择最优的导线连接和固定方式。

  同时,平台投运后,可用于模拟福建地区的强风及沿海环境下的架空绝缘导线运行状态、导线加速腐蚀老化过程,开展架空绝缘导线破坏机理研究,确定绝缘导线表面的磨损程度、线夹密封方式以及导线与绝缘子的固定方式等不同因素对绝缘导线放电的影响;开展架空线路防灾防腐综合治理试验,为沿海绝缘导线自燃事故高发区域提供新的导线选型依据,有利于提高配网供电可靠性。

  林德源介绍:应用该平台,找出架空绝缘导线破坏机理并对防治措施进行验证,可有效解决沿海地区架空绝缘导线腐蚀问题。下一阶段,项目团队将通过试验平台对防污防腐导线、防腐耐烧蚀导线与常用绝缘导线进行对比,选取适合强风及沿海地区的架空绝缘导线,评估新型耐腐蚀金具,指导沿海地区金具选型

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