记者:蔡贺
一场主题为“高压大电流绝缘管型母线设备故障综合防御技术及应用”的学术报告会上月在湖北工业大学成功召开。此次报告会吸引了百余名资深教师和研究生共同参与。报告会上深入探讨了高压大电流绝缘管型母线设备故障综合防御技术的背景、最新研究进展及其实际应用,重点展示了该技术在工程实践中的重要性与创新价值。通过结合实际项目案例,报告详细讲解了从技术选题、规划设计到应用推广等环节中的关键技术与挑战,特别强调了在设备故障防御中的技术突破与实践经验。
此次学术报告会促进了行业内对高压电气设备故障防御技术的深入理解,为相关技术的广泛应用与进一步创新提供了重要的学术支持。该技术的推广与应用,不仅在提高电力系统稳定性、减少设备故障率方面发挥着积极作用,还为推动高压电气领域的技术进步树立了重要的标杆。为了更全面了解这一技术背后的研究背景与实际应用,记者采访了在高压电气智能化解决专家、西邦电气董事长王淳(以下称王董)。西邦电气在王董的领导下,在“高压大电流绝缘管型母线设备故障综合防御技术及应用”项目中取得重要突破,并荣获国家电网颁发的2021年科学技术进步奖一等奖。
在采访中,王董先向记者解释了电气工程领域中电流承载能力对设计和运行安全的重要性。在大电流绝缘管型母线问世之前,电气工程中普遍依赖传统电缆。然而,随着中国这一用电大国的日常用电需求不断攀升,传统电缆的“电流承载能力”远远无法满足高电流应用的要求。他形象地比喻道:“传统电缆就像一条普通公路,只能容纳有限的车流,而高电流应用则需要高速公路。如果普通公路超负荷运行,不仅会造成拥堵,还可能因为过载而引发路面损坏甚至事故。”
在实际应用中,大型电力设备运行时电流可达4000-5000安培,远超传统电缆1000安培的承载能力。早期常采用多根电缆并联分担负荷,但此方法虽解决流量问题,却导致电力损耗增加、安全隐患凸显,如过热起火风险。这不仅使工程复杂化,还影响系统稳定性,增加电耗与维护成本。因此,研发高效安全的电缆传输方案成为行业亟待解决的关键问题,同时寻找一种既高效又安全的解决方案成为了当时行业内迫切需要解决的核心问题。
在此背景下,王董率先在国内引入并落地绝缘管型母线方案。这种母线设计的最大优势在于其能够在单根母线中承载高达5000安培的电流,极大地提高了电力系统的运行效率,减少了电能损耗和安全风险。与传统电缆相比,绝缘管型母线不仅在承载能力上具有显著优势,而且其结构紧凑、安装简便,更能适应复杂多变的电力需求。
然而,尽管绝缘管型母线在技术上具有巨大潜力,但其作为新型电力传输解决方案的推广之路并非一帆风顺。在国内和国际市场,绝缘管型母线的应用并没有统一的标准。这一缺乏标准的现象,使得其广泛应用受到了一定的制约。不同地区、不同企业对于产品的质量、规格、适用范围等方面的定义各不相同,这也导致了市场对其普遍缺乏信心。因此,如何制定统一的标准,推动绝缘管型母线技术的普及和应用,成为了行业面临的新挑战。
王董说:“只有制定统一的技术标准,才能使得绝缘管型母线真正得到广泛应用,并为电力行业带来长远的变革。而这项工作的复杂性不仅在于技术层面,更在于标准的推广和行业的接受度。”在绝缘管型母线标准化的征途上,王董作为众多贡献者中的一员,深刻理解到统一技术标准的制定对于推动绝缘管型母线广泛应用的重要性,以及这一变革对电力行业的深远影响。
绝缘管型母线的标准化工作是一项漫长且充满挑战的任务。自2016年起,王董携手行业内的多位顶尖专家,共同投身于国家和国际标准的起草与完善工作之中。他们凭借深厚的专业知识、丰富的技术经验以及对市场需求的精准把握,共同提出了一系列科学、合理且符合实际需求的技术要求。在这一过程中,王董不仅积极参与标准的制定,还与国内外的众多专家进行了广泛的交流与合作。这些深入的交流不仅确保了标准的科学性和实用性,也为标准的推广与实施奠定了坚实的基础。
经过不懈的努力,终于在2018年和2020年,王董与众多专家共同见证了绝缘管型母线国家标准和国际标准的成功完成与实施。这些标准的出台,不仅为绝缘管型母线的设计、制造、安装以及维护等方面提供了全面而规范的指导,也为电力行业的持续发展注入了新的活力。
在标准落地的过程中,西邦电气在王董的领导下,在“高压大电流绝缘管型母线设备故障综合防御技术及应用”项目中取得了重要突破。这些突破主要体现在以下几个方面:
故障机理及特征状态量提取的研究:西邦电气通过绝缘管型母线模拟仿真技术和真型装置试验,研究了绝缘管母典型缺陷在电、热、机多因子作用下的发展及状态量变化规律。这项研究为绝缘管母性能提升和其在运行过程中绝缘状态诊断提供了理论和技术支撑。
产品性能优化及质量管控:西邦电气构建了管母行业统一的性能指标和试验标准体系,并研发了生产、安装和运行环节中性能提升和典型绝缘缺陷防御的方法和工艺。35kV优化型产品的额定电流从4000A提升至6000A,短路冲击后设备局放水平达到国际领先水平。
绝缘运行状态检测、诊断及定位技术:西邦电气提出了分布式多点接地电流同步监测及绝缘状态辨识方法,并研发了能耐受千安级电流干扰的接地电流多点同步监测装置。这些技术有效提升了设备运行时绝缘故障诊断及定位能力。
这些技术突破不仅提升了绝缘管型母线的性能和可靠性,还为全球电力行业的发展提供了技术指导,推动了该技术的广泛应用。西邦电气的这些成就,最终也得到了国家电网的认可,荣获2021年科学技术进步奖一等奖,这是对王董领导下团队努力和贡献的肯定。
西邦电气在这一领域的技术突破,特别是在故障机理研究、产品性能优化、绝缘运行状态检测等方面的成就,不仅提升了设备的可靠性和性能,也推动了相关标准的制定和实施,为行业的规范化和国际化发展做出了贡献。这些成果的取得,是产学研深度融合的结果,也是国家政策支持和行业共同努力的体现。
从更宏观的角度来看,这些技术进步和标准化工作的推进,对于国家能源安全、经济高质量发展具有重要意义。电力行业作为国民经济的重要支柱,其技术创新和智能化升级,对于提升国家竞争力、推动绿色发展、满足人民对美好生活的需求具有深远影响。随着电力市场化改革和科技创新的不断深入,电力行业将继续在服务能力提升、可再生能源发电占比扩大、协同能力加强等方面发挥关键作用。随着这些技术的进一步推广和应用,我们有理由相信,电力行业将在推动国家发展和全球能源转型中扮演更加重要的角色。
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