聚力科技促创新 焕发“天路”新活力——青藏联网工程投运5周年科技创新侧记

27.12.2016  01:04

  青海新闻网讯 青藏联网交直流工程自2011年12月9日投入运行,至今已安全稳定运行5周年,1826天,在这条具有历史意义的巨龙中,国网青海国网青海检修公司以高度的社会责任感,结合实际,坚持运用科技事业发展经验,持续加大科技投入,加快自主创新步伐,增强科技创新活力,致力于推动青藏联网交直流工程的创新与发展,实现该工程五年间的安全稳定运行,致力为藏中电网输送高效、优质、清洁的电力能源。

  科技强则企业强,科技兴则民族兴,五年间,该公司着眼于发挥科技创新这个核心驱动力,广泛开展技术革新、技术协作、发明创造等自主创新实践,激活创新潜能,进一步加大科技成果创新力度。在这短短的五年中,该公司通过建立一流的科技创新体系,使一批具有“创新性、科学性、实用性”的新理论、新技术、新装备、新材料、新工艺得到广泛应用,青藏联网获国家科技进步二等奖,围绕青藏联网工程申请《高海拔冻土层输电线路铁塔基础在线监测系统》、《高原轨道供电线路防覆冰系统》等专利13项,5个QC小组已完成6项成果,其中《零磁通CT接口屏直流电源盒信号回路改造》获得青海省电力协会QC小组活动成果优秀奖,《换流阀可控硅抓取工具的研制》获得青海省电力协会QC小组活动成果二等奖。

  信念成为创新最好的导师

  “下一站是五岔路口,请各位乘客从后门下车”,那是2012年的一个周末,许兴祥准备带着儿子坐公交车去公园游玩,突然听到公交车语音报站系统传出这样的声音,许兴祥顿时脑洞大开。

  就这样,一个报站系统点燃了许兴祥的创新思路,2013年他负责研发的“安全提示语音播报系统”科技项目,成功地引入了750千伏日月山变电站安全生产场所,让工作人员在检修现场获得一种全新的“安全”体验。

  “750千伏日月山变电站作为青藏联网工程首端变电站,它的安全稳定运行关系到整个青藏联网工程的安全稳定”,作为750千伏日月山变电站站站长的许兴祥带着这样的信念,主动扛起了这个站内的安全运维责任与压力。责任让许兴祥一直对创新坚持不懈,信念则成为了科技创新最好的导师。在科技项目研发期间,许兴祥带着站里的5个人一起查阅了大量关于电子仪器、语音播报等方面的书籍,对语音系统电路原理进行细致研究,反复对比各类电子播报仪器的性能、功用,经过4、5次版本的试验,历时六个多月,终于研制成功了。

  从2011年到2016年,短短五年时间,许兴祥和他的团队先后研制成功的“语音播报器及语言播报系统”、“一种监视加热器运行装置”、“一种变电站生产厂房智能温湿度及通风控制装置”等多个项目均获得国家实用新型专利。

  精益求精助力高海拔运维

  2015年初冬,国网青海检修公司的科研队伍在海拔4300米的青藏联网工程柴拉直流的模拟杆塔下进行着《高海拔地区输电线路带电作业试验研究与应用》项目研究最高海拔的试验。在可可西里的土地上,大风肆意吹打着他们的脸颊,白伟坐在坑洼的地上,双手合十,用力地搓了搓手心后,又专心的看着试验仪器,想着能在天黑前把今天的任务完成。

  自2012年以来,每当工闲时间,在330千伏硝铵变电站内,在750千伏海西开关站内总有一波人会如约而至。他们在户外架设起模拟塔,固定上摸底导线,一次次进行雷电冲击试验。为使研究数据精准、精确,国网青海检修公司在研究过程中,从海拔2000米到海拔5500米分别进行雷电冲击试验,通过大量的试验数据画出精准的海拔与安全距离关系曲线,测算出外绝缘和空气密度在高海拔带电作业中的影响。

  “‘高海拔地区输电线路带电作业试验研究与应用’,经中国电机工程学会组织鉴定,专家一致认为该项目成果整体达到国际领先水平。”在《国家电网报》2016年3月15日推出的“高海拔地区输电线路带电作业研究项目通过鉴定”报道中,对国网青海检修公司在高海拔地区输电线路带电作业取得的成果进行了推介。

  2016年3月3日,《高海拔地区输电线路带电作业试验研究与应用》,在海拔2200米、3000米、4300米地区的750千伏、±400千伏、330千伏和220千伏输电线路真型塔头上开展了带电作业安全距离和屏蔽防护试验研究,获得了带电作业间隙放电特性曲线和作业人员处于不同位置时的场强数据,确定了海拔2000米至5500米范围上述4个电压等级输电线路带电作业最小安全距离、最小组合间隙距离、带电作业工具最小绝缘长度及带电作业进入方式,提出了屏蔽防护措施,形成了高海拔地区输电线路带电作业技术标准体系。该项目成果将可进行带电作业的海拔范围由2000米及以下拓展到5500米。此前国内外对高海拔地区输电线路带电作业的研究尚属空白,此项目有效填补了这一空白,是我国能源基础研究的重大自主创新,也是我国电网建设、运行整体水平迈上新台阶的重要标志。

  科技创新为经济增长添活力

  “我们现在爬塔不用那么费劲了,就像坐电梯一样。”格尔木运维分部输电运维一班班长马兴义说道。在海拔4670米和5100米处的在西大滩415号塔、唐古拉1281处,国网青海检修公司运维人员正在利用电动载人攀爬机进行“自动”爬塔。将原有的人工攀爬铁塔、人工运输检修设备变为电动载人攀爬机运输,只是2015年国网青海检修公司研究的《高海拔地区直流输电设备运维关键技术研究项目》的一项成果而已。

  “现在较以前相比,我们已经很省力气了。通过3年的研究,我们已经建立了青藏直流工程主设备状态评估基础数据库、运行数据库以及高海拔直流输电线路冻土地区铁塔基础维护监测系统。就是说,通过在线监测就可以了解柴达木换流站主设备和柴拉直流冻土区铁塔运维情况”国网青海检修公司总工程师吴童生说道。

  高海拔地区空气稀薄,站内设备较平原地区易发生空气击穿;紫外线强烈,对站内设备外绝缘破坏老化程度严重;昼夜温差强烈对站内设备金属结构影响;青藏联网工程柴拉直流途经多年冻土区长达550千米,共有塔基1207基,占基础总量的51%……针对特殊的高海拔直流设备运维情况和缺乏高海拔主设备生产运维、输电线路运维经验和规范,为保证青藏联网工程顺利运行,为我国高海拔地区直流输电设备运维工作积累经验,国家电网公司决定开展高海拔地区直流输电设备运维关键技术研究项目。该项目也是国网总部2012年立项科研项目中唯一一项由青海公司承担的项目。

  在3年的研究过程中,国网青海检修公司项目研究人员对柴达木换流站提出了直流主设备状态评估的高海拔权重修正方法,建立了青藏直流工程主设备状态评估基础数据库和运行数据库,实现了换流变压器、换流阀、平波电抗器等

  主设备运行状态信息的实时远程监测;开展131基塔冻土基础稳定性监测、20基塔冻土基础回填土回冻过程监测、10基塔冻土基础地温监测三个方面的研究工作,利用北斗卫星进行热棒和铁塔倾斜及基础稳定性远程在线监测,实现了热棒远程在线监测和铁塔倾斜及基础稳定性的评估,建立了高海拔直流输电线路冻土地区铁塔基础维护监测系统;研制了高海拔输电线路检修电动载人攀爬工器具,具有自重轻、电池抗低温续航能力强等特点,解决了检修人员高寒缺氧、攀塔疲劳、检修工具运送困难等问题,并在海拔5500米地区成功应用。

  自项目实施以来,共发现青藏联网工程直流主设备严重缺陷8条,一般缺陷68条,减轻了运维人员的工作强度,提高了工作效率,共节约40万元人员成本,产生6520万元的经济效益。

  站在时光的风火轮间回望,青藏联网交直流工程的壮美画卷已经收笔绘就。五年来,国网青海检修公司积极推行科技创新,以科技谋划发展,以创新推进运维,上下齐心协力、开拓创新的良好氛围,坚定信心、砥砺前行。五年后,该公司将以“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,继续牢牢抓住重要战略机遇期,加快创新发展步伐,全力提升关键领域试验能力,积极推动青海与西藏经济发展,把青海电网建成网架坚强、安全高效、绿色低碳、友好互动的现代化大电网。