6.2.特高压试验研究平台
(一)建设目标和任务依托特高压工程技术(昆明)国家工程实验室和广州特高压试验研究基地,建设具备特高压直流、特高压交流技术试验研究能力的特高压实验研究平台。围绕特高压输变电技术需求,将该平台建设成为开放的国家级试验研究基地,构建产学研长效合作机制,形成特高压领域关键技术支撑、专业人才培养、国家级重大项目研发的核心,成为国际著名的特高压研究机构,成为研究成果向工程技术转化的有效渠道,引领特高压技术的自主创新发展。
特高压实验研究平台的主要任务是,根据特高压电网发展的需求,研究特高压产业前瞻性、共性的关键技术,开展特高压技术相关标准的研究制定;作为国家强化产业技术供给的重要保障,为特高压电网设备的自主创新开发、设备选型等提供技术咨询、指导和技术服务;组织特高压重大专项技术项目的引进消化创新,对其自主化、产业化实施指导;作为凝聚、培养特高压工程技术人才的重要基地,积极发挥特高压工程实验室的作用,吸引国际国内特高压技术专家人才及其研究成果,培养中青年特高压专业技术骨干队伍,推动和提高国内特高压试验研究的技术水平,促进重大科技成果应用;组织国内外特高压技术的交流与合作,关注与跟踪相关技术发展动态,收集技术情报、科技资料并进行分析研究,为我国特高压技术及产业的发展提供技术支持,促进我国自主创新能力的提高;为特高压工程规划、建设和生产运行提供技术验证和咨询服务,为行业提供技术服务。
(二)建设方案
针对特高压电网的关键技术需求,有针对性地建设特高压实验研究平台。特高压工程技术(昆明)国家工程实验室主要建设±800kV直流特高压电网设备带电考核场,1000kV交流特高压电网设备带电考核场,±800kV直流特高压试验线路段(800m)及其电磁环境试验场,1000kV交流特高压试验线路段(800m)及其电磁环境试验场,特高压工频、直流、冲击户外试验场,±800kV直流、1000kV交流特高压污秽试验室,交直流特高压电晕笼,交直流特高压电磁环境生态对比试验场。广州特高压试验研究基地主要建设特高压试验大厅和输电线路抗冰试验室。
(三)主要研究方向
针对特高压电网的关键技术需求,基于特高压实验研究平台建设方案,特高压实验研究平台可主要开展电磁环境技术、高压外绝缘技术、设备与运行技术和抗冰技术方向的研究工作。
在电磁环境技术方向:
1)利用特高压直、交流试验线段开展的主要研究。±800kV直流线路的电晕特性、无线电干扰和可听噪声的试验;±800kV直流线路的电磁场强度、合成电场和离子流的试验;1000kV交流线路的电晕特性、无线电干扰和可听噪声的试验;1000kV交流线路电磁场强度的试验;直、交流叠加电磁场生物效应的试验;直、交流输电线路带电作业试验及培训。
2)利用特高压电晕笼开展的主要研究。±800kV直流和1000kV交流特高压线路导线的起晕电压试验;±800kV直流和1000kV交流特高压线路导线电晕损耗测量;±800kV直流和1000kV交流特高压线路导线电晕噪声和无线电干扰测
量;±800kV直流和1000kV交流特高压线路导线周围电场分布和离子电流分布测量;±800kV直流和1000kV交流特高压线路导线、金具选型及质检。
3)利用特高压电磁环境生态对比试验场开展的主要研究。人体在特高压直流、交流和叠加电磁环境下和弱电场环境下的感受对比试验;动物在特高压直流、交流和叠加电磁环境下和弱电场环境下的生长、生产对比试验和适应性试验;植物在特高压直流、交流和叠加电磁环境下和弱电场环境下的生长率对比试验。
在高压外绝缘技术方向:
1)利用特高压污秽实验室开展的主要研究。±800kV直流和1000kV交流特高压线路绝缘子串(全串)、支柱绝缘子及套管的人工污秽试验(包括固体污层法和盐雾法);±800kV直流和1000kV交流特高压换流站和变电站支柱绝缘子淋雨试验;±800kV直流和1000kV交流特高压线路悬式绝缘子及换流站、变电站支柱绝缘子选型研究;复合材料的老化试验。
2)利用特高压户外试验场开展的主要研究。±800kV直流和1000kV交流特高压输电线路杆塔塔窗的雷电冲击、操作冲击、工频、直流电压试验(含耐受试验和击穿试验);长空气间隙的雷电冲击、操作冲击、工频、直流电压试验;长空气间隙与塔头间隙的直流和冲击(雷电、操作)的联合加压试验。
3)利用广州特高压试验大厅开展的主要研究。±1000kV直流和1000kV交流特高压输变电设备及部件的雷电冲击、操作冲击、工频、直流电压试验;
±1000kV直流和1000kV交流特高压输电线导线、金具及绝缘子电气试验;长间隙在低海拔、沿海盐雾、重污秽、潮湿等自然气候条件下的放电机理和绝缘特性试验。
在设备与运行技术方向:
1)利用昆明特高压电网设备长期带电考核场和特高压户外试验场开展的主要研究。±800kV直流换流变绝缘模型(1:1)、穿墙套管、电压互感器、电流变换器、避雷器、绝缘子、开关等设备的长期带电运行考核试验;1000kV交流变压器绝缘模型(1:1)、穿墙套管、电压互感器、电流变换器、避雷器、绝缘子、开关等设备的长期带电运行考核试验;±800kV直流和1000kV交流特高压输变电设备及部件的雷电冲击、操作冲击、工频、直流电压试验(含耐受试验和击穿试验);±800kV直流输变电设备局部放电试验、极性反转试验;利用被考核设备进行在线试验技术的研究;不同类型绝缘子、均压环、导线的U50研究(直流、操作、雷电);带电作业影响的试验研究。
2)利用广州特高压试验大厅开展的主要研究。±1000kV直流换流变压器极性反转试验;±1000kV直流和1000kV交流特高压输变电设备的局部放电试验和
无线电干扰试验;1000kV交流特高压输变电设备在高电压下的介损测量;
±1000kV直流、1000kV交流特高压电网设备运行特性研究;±1000kV直流和
1000kV交流特高压设备空载、负载、温升、噪音水平等型式试验、例行试验(中期);开关、变压器等设备在强电流下的电气、机械性能试验。
3)设备与运行技术部开展的其他相关主要研究。国内大型工程的设备监造;变压器、电抗器等设备的质检及相关技术标准、规程规范的制订和修订;高压电力设备重大事故的诊断与分析。
在抗冰技术方向:
1)开展输电线路覆冰形成机理和模型的研究。
2)进行输电线路融冰和除冰方法的研究。
3)开展导线抗冰材料和防覆冰涂料的研制。
未来5年,应建成特高压直流工程的技术支撑平台,完成特高压直流电网设备在高海拔环境下的长期带电运行考核,在绝缘子绝缘特性、输电线路电磁环境、空气间隙冲击放电特性、输电线路抗冰技术等关键技术方面取得突破。