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2019中国城市能源变革高峰论坛·新材料新技术提升电网装备可靠性与经济性

发布时间:2019-09-23 发布人:神马电力




中国城市能源高峰论坛暨“能源互联网”对话“泛在电力物联网”圆桌论坛

中国·北京


能源互联网


9月19日下午,第三届(2019)中国能源产业发展年会暨首届“能源文化节”在京召开了“2019 中国城市能源变革峰会”、“能源·互联网对话泛在电力物联网”、“新时代下的能源装备产业发展峰会”等多个主题分会。

在中国城市能源高峰论坛暨“能源互联网”对话“泛在电力物联网”圆桌论坛中,公司副总经理吴晶进行了“新材料新技术提升电网装备可靠性与经济性”主题分享,与来访嘉宾共话能源转型下的新一代电力系统。

▲图片来源:中国能源报

随能源格局向清洁化方向主导,电网将成为未来能源配置的主要平台。我国能源资源分布与需求逆向分布的基本国情以及能源转型发展的需要,决定了我国必须进一步强化特高压电网为骨干网架作用,以智能电网和泛在物联网为基础平台,深度融合能源互联网,构建符合我国国情的西电东送、北电南送能源输送配置格局。


随着可再生能源越来越多地接入电网,将对电网带来一系列严峻挑战。物理电网将与信息系统将高度融合;大电网和微型电网并存的电网结构将逐步构建;直流电网模式或交直流混合电网模式成为了趋势……更为重要的是,新能源结构下的电力系统对电网运行的安全、可靠性提出了更高的要求,新材料新技术将在电网中得到广泛的应用。

▲来源:“三型两网”知识读本


能源转型下的新一代电力系统的安全和可靠来源于几个方面,一个是电网管理,另一个是基于电力泛在物联网的自我反馈与调节系统,最后一个也是最重要、最基础的,就是电网本体的安全可靠。


电网本体的可靠性取决于电力装备的可靠性,电力装备的可靠性取决于其设计和材料的可靠性。以天然木材、水泥、陶瓷、金属等为主的传统材料所固有的一些(先天)特性,使得电力系统运行的安全可靠性与经济性受到越来越多的挑战。


随着人类社会的发展,复合材料在生产和生活中的地位已变得日趋重要,并越来越占据主导地位。神马电力覆盖变电、输电、配电领域的系列复合外绝缘材料无一不提升了电网运行的安全可靠性,更为新一轮电力体制改革下的输配电成本降低贡献了巨大力量。

1 变电外绝缘

EXTERNAL INSULATION OF SUBSTATION


传统的变电站外绝缘,一直存在爆炸、脆断、闪络等问题,为此电网需要对其定期维护,且220kV及以上电压等级的产品,面临一次采购成本高的问题。因此,由产品一次采购成本和定期维护所花费的材料、人工等直接成本组成的“显性成本”,和为维护所配置的所有人力、物力及事故带来的损失组成的“隐性成本”,均悉数成为了电网的输配电成本。针对存量电网和新建电网存在的质量和经济性问题,神马推出了系列变电站外绝缘解决方案。


神马通过材料配方和工艺技术的创新,推出了技术填补国内外空白的变电站复合绝缘子,有效解决了传统材料绝缘子的爆炸、脆断、闪络等问题,且满足至少30年使用寿命,实现了全寿命周期内免维护。


产品推出后,以欧美为代表的发达国家和以印度为代表的发展中国家的电力设备厂商和电网公司,围绕输配电成本的进一步降低,几乎全部自主登门寻求与神马电力的合作,力求在现有基础上进一步降低输配电成本;国内方面,在特高压及重点工程中,几乎100%应用了神马电力的技术,神马电力因此也两次获得了国家科技进步奖特等奖。

2014年,针对存量电网工程困扰用户的大量传统瓷或玻璃外绝缘,神马亦提供了最具价值的防闪络解决方案,一劳永逸地解决了所有闪络问题。

▲神马包覆式辅助伞裙已经在全国18个省进行了实际工程应用,投运数量超30000片,电压等级涵盖35-750kV,同时涵盖所有类型的输变电设备。同时,在海外(印度)也进行了工程应用。


2017年,神马研发出具有专有技术的油浸纸电容式复合套管,解决了传统瓷套的渗漏油、脆断、闪络和爆炸等问题,为全球用户提供更可靠和更经济的电力设备关键部件。

▲神马电力油浸式复合变压器套管

2 输电外绝缘

EXTERNAL INSULATION OF TRANSMISSION LINE


传统的输电线路外绝缘,一是瓷或玻璃绝缘子因闪络问题,需要对其定期维护(清洗和喷涂防闪络涂料),而传统复合绝缘子又因老化问题,在10年左右就要进行更换,所以30年全生命周期的维护成本高昂;二是输电塔与导线之间由于使用了绝缘子,导致线路容易发生风偏跳电事故,且线路走廊宽给工程建设也带来了巨额的征地成本。


2008年,神马电力研发出性能国际领先的长寿命线路复合绝缘子,在解决闪络问题的同时,承诺30年免维护,能够为电网节约巨额的维护成本。自推出以来,在国内的重点工程中,已经得到了全面应用和效果检验。

▲神马电力线路复合绝缘子应用于青藏±400kV格尔木~拉萨直流输电工程


神马研发出的全球首创的输电复合横担塔,因取消了输电塔与导线之间的绝缘子,不仅能够有效防止风偏跳闸、为电网节约由线路绝缘子产生的所有成本,还大幅度缩减输电走廊宽度、降低塔高、减轻塔重,减小塔基,大大提升了架空输电线路的可靠性和经济性。


目前,该产品在国内电网已实现从110kV~1000kV的全系列电压等级的试点工程应用。国际上,已批量应用于其英国欣克利角420kV核电站输出架空线路,正快速应用于巴西、美国和印度等国家的电网公司。

▲神马输电复合横担应用于西北主网联网750kV第二通道输变电工程

配电外绝缘

EXTERNAL INSULATION OF DISTRIBUTION LINE


传统的配电外绝缘采用的是铁横担加针式绝缘子的结构,普遍存在防雷水平低、易发生雷击跳闸的问题。2017年,公司研发出性能国际领先的配电线路复合横担,有效解决了传统配电线路易发生雷击跳电的问题,实现了全生命周期的免维护,目前已在全球电网开始推广应用。

▲神马电力配电复合横担应用于全国16+省/市各类恶劣工况地区

未来,神马电力将通过持续创新,时刻践行“创新,推动电力行业进步”的发展使命,为构建全球能源互联网将在能源转型下的新一代电力系统继续做出更多、更大的贡献。

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