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记者调查:输变电工程的使用寿命(图)

2014-11-26 11:51
论恒
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  输变电工程的使用寿命受材料选择、基本元器件寿命特性等多种因素影响

  人的一生面对着多种多样的环境,各种内外因素决定了每个人寿命长短不同。输变电工程大多要经过许多人迹罕至的地方,所面临的运行环境更加复杂恶劣,制约因素也更多,因此,处在不同环境下的同一型号设备,其寿命也有较大差异。

  据国网运检部负责人介绍,根据多年设备运维数据汇总分析,影响输变电工程使用寿命的主要因素有材料选择、基本元器件寿命特性、设计水平、生产制造、加工工艺、运行环境、不良工况、运维策略等。而在众多运行环境中,高温、低温、潮湿、腐蚀、多沙、多盐雾、多电磁干扰对电网设备寿命影响较大。

  唐山供电公司运检部专工告诉记者,在一般大气环境下,热浸镀锌铁塔可使用20年,而在污染严重的工业大气环境下,如京津唐地区,热浸镀锌铁塔使用5年就已经锈迹斑斑,使用寿命大大缩短。

  以开关设备为例,要在自然环境中“寿终正寝”,可谓困难重重。许继集团有限公司研发部门负责人介绍,开关设备寿命最重要的指标之一就是密封性,其性能的优劣直接决定了设备的开断能力。目前,国内外都使用大量的橡胶密封圈(垫、环)等来完成开关设备的动、静密封,而橡胶制品作为有机化合物,在高温、化学、腐蚀环境下极易老化,变硬、变形、收缩等都会破坏开关设备密封,不同程度的漏气就会造成设备缺陷。此外,重污秽会导致开关设备中的瓷、玻璃及硅橡胶绝缘子表面电阻率增大,电弧活动频繁,加速表面材料老化,最终会形成贯穿型放电通道,发生沿面击穿故障,导致设备寿命终结。

  当然,兵来将挡,水来土掩。设备的制造可以采用同样的标准,但针对不同运行环境,可以对个别性能指标进行差异化设计。在实际运行中,设备生产厂家和电网运维人员进行了诸多针对性的设计改进与设备改造,以尽量延长设备寿命。

  ±800千伏天山换流站四周被沙漠戈壁包围,当地风沙极大,每年有三分之一的时间刮7级以上大风,最大风力可达12级,经常飞沙走石,拔树毁屋。沙尘是电气设备的大敌,会导致绝缘性能直接丧失。换流站在选型时,所采用的主变压器和线路可控高抗等电气设备均具有较高的密封性和抗风性。而对于换流站的核心设备——换流阀,换流站施工单位在换流阀厅前特地多修建了一个房间陈沙,房间内有两道门隔离外界,设计了多个拐弯风道用来沉积沙尘,房间中还安置了三层过滤网,针对不同颗粒度的沙尘进行过滤,完美地解决了沙尘这个“心腹大患”。

  针对地震多发地区,公司联合相关机构、院校启动了一批电力设施抗震相关科研课题,开发了电气设备减隔震技术研究及减隔震装置,通过地震台试验验证了其减震效率在30%至70%之间。这一项目的研究成果已经分别在四川下孟、甘肃临江等新建变电站工程得到成功应用。其中,四川下孟变电站投运3年多来已经经受了30余次4级以上的地震考验而未见任何损坏,电网设备寿命得到了极大保证。

  那么,电压等级的高低对于设备使用寿命有何影响呢?据中国电科院输变电工程研究所专家介绍,电压等级越高,对建筑物和输变电站设备寿命的影响更大,因为高电压等级的电磁干扰更加严重,给电子设备带来的影响更大,必须采取一定的防干扰手段来消除高强度的电磁干扰。同时,特高压变电设备容量大、开断能力强,对部件质量、可靠性要求更高,因此,特高压设备寿命设计、评估指标要求更加严苛。

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