


电力工业是关系国计民生的基础产业,担负着优化能源配置、保障国家能源安全和促进国民经济建设的重要任务。长期以来,如何克服诸如高海拔覆冰和雪灾等恶劣环境对电网的破坏和严重影响,是科学家们孜孜以求的目标。
由重庆大学电气学院带头的项目“恶劣环境中电气外绝缘放电特性及其在电网中的工程应用”,率先在这一领域完成并取得了在国内外均具有创新性的成果。
该项目率先系统研究了“覆冰、高海拔、污秽”等恶劣环境中电气外绝缘特性的试验方法,提出了恶劣环境的人工模拟方法、电气外绝缘特性试验方法,解决了人工模拟试验的等效性和覆冰测量等难题。
主要内容有:系统研究了“覆冰、覆冰+高海拔、覆冰+高海拔+污秽”下多种绝缘子串(≦26片)的交、直流放电特性;提出了覆冰绝缘子放电电压校正方法和预测数学模型;揭示了绝缘子覆冰的形成机理、覆冰绝缘子的闪络过程和覆冰导致电网外绝缘闪络的原因;提出了提高冰闪电压的方法和防止电网发生冰闪的原理和措施;设计了适用于高海拔覆冰地区的复合绝缘子伞型结构。
该项目首次在青海、西藏等恶劣环境现场系统研究了高海拔地区空气间隙和污秽绝缘子串沿面的放电特性和规律,验证了人工模拟的等价性。基于相似理论,揭示了空气中水汽分子对空气间隙放电特性影响的基本规律,提出了高海拔地区空气间隙(≦2.75m)放电电压的校正方法;揭示了“高海拔+污秽”绝缘子串(≦4.0m)的放电过程,建立了其物理数学模型,提出了放电电压校正的方法;解决了气压影响特征指数取值的难题。
项目还提出了“覆冰、高海拔、污秽”恶劣环境中超、特高压交、直流输电工程外绝缘设计与选择的原则和方法,指导相关标准、设计技术规程的制定,解决了工程设计、运行中国内外没有解决的恶劣环境中外绝缘设计和选择的难题。
由于出色的表现,该项目于2009年度获得国家科技进步二等奖。项目成果应用于:世界海拔最高的青藏铁路隧道净空间隙的确定,青藏铁路供电工程、“高海拔+覆冰”的贵广±500kV0直流工程、国际上首条±800kV0特高压直流工程和西藏3500m0以上输电工程的外绝缘设计和选择,我国电网冰闪事故的防治以及“高海拔+覆冰”地区交、直流超、特高压复合绝缘子的研制,产生经济效益约18亿元。

