[00113688]特高压交直流输电线路带电作业技术及系列工器具开发应用

本项目所属科学技术领域为输电线路带电作业（530602）。 特高压电网作为关系国家能源安全和国民经济命脉的重要电力输送枢纽,可以大大提高电网输送能力,对推动我国能源互供、清洁绿色能源发展、环境保护质量提升具有促进意义。全国性特高压电力网架发展迅速,特高压输电线路规模将越来越大。因此为保障特高压输电线路的不间断供电、创新特高压带电检修方法尤为重要。特高压作为一个全新的电压等级,其杆塔高、空间电场强、荷载大、绝缘子串组装金具结构更复杂,而传统带电作业工艺方法已无法适用于新型特高压结构,传统绝缘工器具的重量、强度和绝缘性能也难以满足特高压线路带电作业要求,特高压线路带电作业方法也缺乏可参考的标准。针对以上问题,项目组开展了以下几个方面的研究。 1.首创了特高压交直流输电线路带电作业检修工法。提出了直升机平台法进出等电位安全防护方法,研制了专用电位转移棒,有效避免带电作业人员操作过程的瞬间组合间隙减小,作业人员进出等电位更加安全。提出了杠杆微提升法,实现大吨位V型绝缘子串带电更换。发明了让位旋放法,实现四联耐张绝缘子串高效更换,形成了我国首个特高压带电作业标准操作规范,创新工艺使作业效率提高63%。 2.率先研制了特高压交直流输电线路带电作业系列工器具。发明了新型复合绝缘材料制成的轻型柔性工具,攻克了传统绝缘工具不可抗弯抗扭及安全性能受限的难题。研制了集提升、绝缘、连接功能于一体的3类27种工器具,适用于所有杆塔结构和绝缘子串型,解决了特高压大荷载导线难以提升的问题,承载力提高1.4倍,有效绝缘长度提高12.6%、重量减轻93.3%。 3.开发了特高压交直流输电线路带电作业安全评价和管控模拟系统。针对原有工法主要靠经验、安全性无法精准评估的问题,提出了建立三维场景模拟操作的方法,开发了带电作业安全评价系统,实现了进出高电位路径安全精准评估,有效控制了作业风险。开发了沉浸式人机交互预演及培训平台, 实现了工器具、工法的自动匹配和全流程仿真预演,为安全管控提供了技术支撑。 成果获授权发明专利7项、实用新型专利20项、外观设计专利4项、软件著作权1项;发表论文9篇,出版专著1本,制定行业标准1项、行业标准报批稿1项,申请IEEE国际标准1项。项目获全国职工优秀技术创新成果二等奖、湖北省第六届全省职工技术创新成果一等奖。中国科学院陈维江院士领衔的鉴定委员会评价“项目成果体现了工匠精神与科技创新的深度融合,研究成果达到国际领先水平”。 成果成功应用于世界首次特高压线路（1000kV南荆Ⅰ线）带电作业,已在国网、南网等14个省（市）特高压交直流输电线路推广。近三年实现经济效益7.74亿元;并为避免发电厂停机、用户缺电停产创造了巨大的间接效益。成果所获专利许可至专业厂商销售推广,工艺标准被国家电网指定为必备培训教材,为国内860余名带电作业人员开展培训,为特高压带电作业技术的发展和擦亮特高压这张“国家名片”做出了重要贡献。