中國儲能網(wǎng)訊：
●團(tuán)隊(duì)名稱 新疆輸變電設(shè)備極端環(huán)境運(yùn)行與檢測技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
●成立時(shí)間 2021年12月
●攻關(guān)方向 極端環(huán)境下的輸變電設(shè)備故障機(jī)理研究、電網(wǎng)災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警技術(shù)研究、輸變電設(shè)備運(yùn)維與檢修技術(shù)研究
●團(tuán)隊(duì)成果 承擔(dān)國家級科技項(xiàng)目1項(xiàng)、省部級科技項(xiàng)目3項(xiàng)、國家電網(wǎng)有限公司科技項(xiàng)目19項(xiàng)；獲得省部級科技獎(jiǎng)勵(lì)7項(xiàng)；獲國家發(fā)明專利授權(quán)34項(xiàng)、計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)9項(xiàng)；出版專著3部，發(fā)表SCI檢索論文38篇、EI檢索論文35篇、中文核心期刊論文18篇。
新疆是我國重要的綜合能源基地，“疆電外送”在保障我國負(fù)荷中心地區(qū)電力供應(yīng)中發(fā)揮了重要作用。在這片廣袤的土地上，強(qiáng)風(fēng)、沙塵、極寒、極熱等極端天氣頻發(fā)，給電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行帶來較大考驗(yàn)。近年來，新疆電網(wǎng)“雙高”（高比例新能源、高比例電力電子設(shè)備接入電網(wǎng)）特性日益凸顯，電力系統(tǒng)復(fù)雜性和不確定性持續(xù)增加。
2021年年底，新疆輸變電設(shè)備極端環(huán)境運(yùn)行與檢測技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室依托新疆電力科學(xué)研究院成立。作為新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室聚焦新疆電網(wǎng)設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)維、檢修等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，攻克極端環(huán)境下的多項(xiàng)電網(wǎng)運(yùn)行安全難題，為保障電力動(dòng)脈暢通、促進(jìn)新能源消納提供技術(shù)支撐。
探秘故障機(jī)理：筑牢設(shè)備安全“防火墻”
在極寒、大風(fēng)沙塵天氣多發(fā)等環(huán)境下，輸變電設(shè)備故障往往更加復(fù)雜、隱蔽性強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)室成立之初便明確了首要任務(wù)：深入分析超高壓、特高壓輸變電設(shè)備在極端環(huán)境下的故障發(fā)生原因與演變過程，從而精準(zhǔn)診斷問題，找出解決方案。
1月12日，新疆多地出現(xiàn)大風(fēng)天氣。在位于風(fēng)區(qū)的750千伏達(dá)坂城變電站，電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼器及螺栓節(jié)點(diǎn)防松風(fēng)振控制技術(shù)成果降低了站內(nèi)避雷針設(shè)備的振動(dòng)幅度，保障設(shè)備運(yùn)行可靠。該技術(shù)成果由實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)。
新疆風(fēng)區(qū)點(diǎn)多面廣，強(qiáng)風(fēng)導(dǎo)致的避雷針設(shè)備故障是影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。“要想弄清這類故障原因，我們得測試超高壓變電站避雷針動(dòng)力特性。這項(xiàng)測試需要在設(shè)備帶電狀態(tài)下完成，危險(xiǎn)系數(shù)高，在國內(nèi)外檢測領(lǐng)域沒有先例?！睂?shí)驗(yàn)室核心骨干董新勝回憶道。
為了獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)選取6種不同結(jié)構(gòu)的避雷針，在每種避雷針的不同部位布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，實(shí)時(shí)記錄風(fēng)向、風(fēng)速與設(shè)備運(yùn)行工況變化等。經(jīng)過兩個(gè)多月的持續(xù)監(jiān)測，實(shí)驗(yàn)室成員終于找出故障具體原因——法蘭盤連接螺栓在風(fēng)振下發(fā)生疲勞斷裂。據(jù)此，實(shí)驗(yàn)室攻關(guān)電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼器及螺栓節(jié)點(diǎn)防松風(fēng)振控制技術(shù)。該技術(shù)將鋼管避雷針風(fēng)致振動(dòng)幅值降低50%以上、使用壽命延長4.6倍，已在國網(wǎng)新疆電力有限公司推廣應(yīng)用。
在輸變電設(shè)備領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)室已研發(fā)核心裝備4個(gè)、建設(shè)試驗(yàn)平臺4個(gè)，相關(guān)成果在新疆電網(wǎng)20余座樞紐變電站應(yīng)用。
預(yù)警災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)：配備電網(wǎng)防災(zāi)“智慧眼”
新疆地域遼闊，氣候復(fù)雜多變?！半娋W(wǎng)防災(zāi)不能被動(dòng)應(yīng)對，要打造‘監(jiān)測—預(yù)測—防治’的全鏈條體系，提升員工的風(fēng)險(xiǎn)感知與故障處置能力?！睂?shí)驗(yàn)室核心骨干楊洋說。
為此，實(shí)驗(yàn)室通過自建1157套電網(wǎng)專用氣象站、接入2100余個(gè)外部氣象數(shù)據(jù)源、建成西北地區(qū)首個(gè)電網(wǎng)氣象衛(wèi)星接收站等，構(gòu)建起立體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對常規(guī)氣象要素的實(shí)時(shí)監(jiān)測，為電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)維檢修提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐。
在災(zāi)害預(yù)測方面，實(shí)驗(yàn)室依托60萬億次超算平臺，融合衛(wèi)星、地面及電網(wǎng)多源數(shù)據(jù)，建立本地化氣象預(yù)測模型，可智能預(yù)警多種災(zāi)害類型，精準(zhǔn)定位3千米范圍內(nèi)受影響的輸電線路和鐵塔，提升極端天氣下的風(fēng)險(xiǎn)防控能力與故障響應(yīng)效率。對于線路風(fēng)偏、舞動(dòng)、覆冰等情況，實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)了導(dǎo)線振動(dòng)除冰裝置、特種絕緣涂料等，相關(guān)成果在輸電線路上試點(diǎn)應(yīng)用后推廣，增強(qiáng)了新疆電網(wǎng)在極端環(huán)境下的主動(dòng)防御能力。
通過在災(zāi)害監(jiān)測、預(yù)測、防治方面綜合發(fā)力，實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建出一套極端環(huán)境電網(wǎng)災(zāi)害防控技術(shù)體系，系統(tǒng)性增強(qiáng)新疆電網(wǎng)抵御災(zāi)害的能力。2025年12月8日，新疆多地出現(xiàn)強(qiáng)寒潮天氣。實(shí)驗(yàn)室依托該技術(shù)體系及時(shí)發(fā)布電力氣象預(yù)警單，預(yù)測有71條輸電線路受大風(fēng)影響，149條輸電線路可能出現(xiàn)覆冰、舞動(dòng)現(xiàn)象，精準(zhǔn)指導(dǎo)13家運(yùn)維單位開展差異化、靶向化巡檢防護(hù)。該技術(shù)體系已累計(jì)精準(zhǔn)指導(dǎo)電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)維超萬次，進(jìn)一步降低新疆電網(wǎng)因氣象災(zāi)害導(dǎo)致的設(shè)備跳閘率。
創(chuàng)新運(yùn)維檢修：打造設(shè)備健康“守護(hù)盾”
聚焦新疆電網(wǎng)運(yùn)維痛點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出適配極端環(huán)境的運(yùn)維檢修技術(shù)與裝備，并在實(shí)際應(yīng)用中不斷優(yōu)化相關(guān)成果，構(gòu)建運(yùn)維檢修全鏈條技術(shù)保障體系。
針對國內(nèi)高壓套管和電流互感器等少油設(shè)備無內(nèi)部有效監(jiān)測手段的問題，實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出少油設(shè)備單氫壓力監(jiān)測傳感器，不僅提高了監(jiān)測靈敏度與準(zhǔn)確性，還將傳感器的使用壽命延長了10年。該裝置獲評全國設(shè)備管理與技術(shù)創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng)、能源行業(yè)高價(jià)值專利（技術(shù)）成果、國家電網(wǎng)有限公司第四屆青年創(chuàng)新創(chuàng)意大賽金獎(jiǎng)等，在新疆、甘肅、江蘇、河南等地的37座變電站、換流站應(yīng)用。
攻關(guān)大型變壓器低頻加熱受潮治理、氣體絕緣全封閉組合電器設(shè)備多源信號異常定位等核心技術(shù)；研發(fā)出新型防雷絕緣子、沙塵條件下特高壓設(shè)備電暈特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等專用裝備；創(chuàng)新?lián)Q流變壓器少解引預(yù)防性試驗(yàn)方法、電抗器匝間絕緣監(jiān)測方法……實(shí)驗(yàn)室實(shí)施“技術(shù)創(chuàng)新+裝備研發(fā)+現(xiàn)場應(yīng)用”模式，研發(fā)并應(yīng)用一系列創(chuàng)新成果，推動(dòng)形成新疆電網(wǎng)差異化運(yùn)維檢修方案。
“我們積極推進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化，支撐±800千伏天山換流站首支550千伏國產(chǎn)干式套管、±1100千伏昌吉換流站國產(chǎn)穿墻套管的落地應(yīng)用與狀態(tài)評估，助力特高壓核心設(shè)備自主可控?！睂?shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)帶頭人、新疆電科院優(yōu)秀專家楊定乾說。
