《工厂复合化绝缘子关键技术及特高压工程应用》

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项目属于高电压绝缘领域。瓷/玻璃绝缘子现场涂敷防污闪涂料是提高输变电设备外绝缘配置的主要措施之一,但众多疑议和问题长期困扰该项措施的实施,包括现场涂敷质量和运行寿命不稳定、涂层积污严重以及研发期间逐步发现的盘形绝缘子陡波性能下降、玻璃绝缘子小电弧自爆、自爆玻璃件不易脱落等,使之难以被工程设计、基建环节所接受,导致不宜使用全有机材质复合绝缘子的输变电设备的外绝缘配置难题。项目首次提出采用浸涂等工厂化生产工艺,将传统的瓷/玻璃绝缘子与高性能防污闪涂料相结合,制造兼具有机材质和无机材质绝缘子优势的工厂复合化绝缘子,以解决工程设计、基建环节的配置难题。

创新点:

⑴研发了自洁性防污闪涂料并开展了持续2年的户外带电积污试验,验证了自洁性降低绝缘子积污量的显著效果,且自洁性与憎水性实现良好兼顾。

⑵提出并实验验证了玻璃绝缘子小电弧自爆机理及防治措施,澄清了防污闪涂层并非小电弧自爆诱因,但高性能涂层的隔离作用可有效抑制自爆的发生。

⑶针对涂层阻碍自爆玻璃件脱落、不利于发现缺陷的负面作用,提出并实验验证了避免玻璃绝缘子涂层的连续性、适度增大无涂层区域面积并使上下表面无涂层区域正向对应的解决方案。

⑷针对涂层降低盘形绝缘子陡波性能的负面作用,提出并实验验证了合理增大涂层与陡波易击穿区域的距离及适度调整涂层配方2条解决途径。

⑸提出了绝缘子的防污闪性能、小电弧自爆性能、自爆玻璃件脱落性能、陡波性能等影响因素的重要性排序原则,并基于工厂化条件下涂层厚度和涂敷区域的精确控制,实现各项性能的兼顾、优化和提升,开发了高综合性能的工厂复合化绝缘子。

⑹研究、推荐了工厂复合化绝缘子配置原则,为产品全面、规范应用于工程设计、基建环节奠定了基础。

项目持续十年专注于技术细节并落实于实际产品,已全面应用于7条特高压直流工程,直接产值3.9亿元,有效提高了华北和北京的清洁能源远距离输电通道的配置和运行水平。近年来产品已获得国际认可,截至2015年超过100万片绝缘子应用于意大利、美国、沙特阿拉伯等国家。项目知识产权7项,国网冀北公司一等奖1项,《中国电力》论文2篇,并首次制订产品行业标准。

项目为突破传统的瓷/玻璃绝缘子和防污闪涂料的配置限制奠定了基础,为输变电工程设计和基建环节的外绝缘配置提供了高综合性能的新选择。中国电机工程学会鉴定意见:研究成果整体达到国际领先水平,具有良好的经济、社会效益和推广应用前景。

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