魏偉 張勇 王建 張龍 劉依梅

摘要：試驗基地直接關(guān)系到一個公司乃至一個地區(qū)行業(yè)的技術(shù)先進性與成長性，本文結(jié)合新疆電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的現(xiàn)實，從新疆電網(wǎng)的現(xiàn)狀出發(fā)，全面分析了建設(shè)強風沙塵極端環(huán)境輸變電設(shè)備運行與檢測技術(shù)試驗基地的目的、意義，并指出了當前具備的理論和實踐依據(jù)，最后對基地建設(shè)的定位、布局和方案進行了展望。從而全面地分析了基地建設(shè)的必要性，為今后開展基地規(guī)劃和建設(shè)提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：極端環(huán)境，輸變電設(shè)備，試驗基地，必要性

1、基地建設(shè)的目的

輸變電設(shè)備極端氣象環(huán)境運行與檢測技術(shù)試驗基地的建設(shè)首要目的是為極端氣象環(huán)境中的規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)和運行維護技術(shù)構(gòu)建一個試驗檢測和科研平臺，也為相關(guān)的科技問題攻關(guān)、技術(shù)服務(wù)和人員培訓提供支撐;其次，隨著“一帶一路”戰(zhàn)略的深化推進，一方面，現(xiàn)有研究成果對絲綢之路經(jīng)濟帶上類似于新疆地區(qū)極端氣象環(huán)境條件下的電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運行管理具有重要的借鑒意義，另一方面，在“一帶一路”背景下，基地為強風、沙塵等極端氣象環(huán)境中涉疆跨國互聯(lián)的重要輸電廊道提供了一個開展應(yīng)對極端氣象環(huán)境相關(guān)技術(shù)的研究平臺。

2、意義

（一）符合國家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略的需要。

隨著“一帶一路”戰(zhàn)略的不斷深化推進，絲綢之路經(jīng)濟帶上類似于新疆地區(qū)環(huán)境條件下的國家和地區(qū)在電網(wǎng)建設(shè)中遇到類似的困難，實驗基地可以給予強有力的技術(shù)支持。

符合“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”開展的需要。

隨著“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”的建立，在中亞典型強風、沙塵、干旱高溫和大溫差極端環(huán)境條件下，實驗基地將重點研究解決提高中亞典型氣候環(huán)境條件下的輸變電設(shè)備的可靠性，可以為全球能源互聯(lián)網(wǎng)的中亞能源通道提供運行維護、技術(shù)支持的平臺。

（三）符合國網(wǎng)公司引領(lǐng)世界電力發(fā)展的需要

國網(wǎng)公司提出了建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，以信息化、自動化、互動化為特征的堅強智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，提高新疆電網(wǎng)在極端環(huán)境氣候條件下的可靠性是堅強智能電網(wǎng)的重要研究內(nèi)容。為此該特殊領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展也急需擁有一個功能完善、技術(shù)先進的實驗基地，為國網(wǎng)公司在引領(lǐng)世界電力發(fā)展的潮流中搶占繼特高壓輸電技術(shù)外等領(lǐng)域的又一個制高點。

（四）符合填補國內(nèi)外各類標準空白的需要

當前的電網(wǎng)在強風、沙塵、干旱高溫和大溫差惡劣環(huán)境下運行仍存在很多不足之處。通過新疆輸變電設(shè)備極端環(huán)境運行與檢測技術(shù)實驗基地建設(shè)和創(chuàng)新發(fā)展，有針對性的開展強風、沙塵、干旱高溫和大溫差條件對開關(guān)設(shè)備操作機構(gòu)、絕緣子和金具的電氣和機械故障研究、狀態(tài)監(jiān)測裝置長期運行可靠性提升技術(shù)研究、外絕緣擊穿特性試驗研究、為研制適用于強風、沙塵、干旱高溫和大溫差條件下的輸變電設(shè)備創(chuàng)造條件，為制定符合強風、沙塵、干旱高溫和大溫差地區(qū)實際情況的輸變電設(shè)備設(shè)計、運維標準提供依據(jù)。

（五）符合新疆電網(wǎng)發(fā)展的實際需要

新疆干旱、強風、沙塵暴和大溫差耦合的極端氣象環(huán)境中電網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)需求迫切，需要開展相關(guān)研究，為電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展提供技術(shù)支撐。而新疆輸變電設(shè)備極端環(huán)境運行與檢測技術(shù)實驗基地是一個集科研、檢測和工程應(yīng)用為一體的特殊環(huán)境領(lǐng)域電力實驗場區(qū)，是填補我國在極端環(huán)境條件下輸變電設(shè)備安全可靠性這一研究領(lǐng)域的空白、實現(xiàn)超/特高壓輸電科技向極端氣候環(huán)境挑戰(zhàn)實現(xiàn)跨越式發(fā)展、支撐堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的重要舉措。

（六）符合聯(lián)合實驗室未來發(fā)展的需要

2016年1月，輸變電設(shè)備極端環(huán)境運行與檢測技術(shù)聯(lián)合實驗室獲得國網(wǎng)公司批準，成為國內(nèi)唯一全面專業(yè)從事輸變電設(shè)備極端環(huán)境運行與檢測技術(shù)研究的機構(gòu)。聯(lián)合實驗室任務(wù)是發(fā)現(xiàn)和凝練重大極端環(huán)境輸變電設(shè)備運行與檢測問題，成為創(chuàng)新活動和成果產(chǎn)出的重要源頭。新疆輸變電設(shè)備極端環(huán)境運行與檢測技術(shù)實驗基地為將聯(lián)合實驗室建設(shè)成為國網(wǎng)公司重點實驗室、國家工程中心和國家重點實驗室乃至世界知名實驗室提供全面的技術(shù)支撐。

3、理論和實踐依據(jù)

3.1 規(guī)劃依據(jù)

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，新疆電網(wǎng)在加大“內(nèi)網(wǎng)”建設(shè)的同時，還加快了電力外送的步伐。與多國接壤的新疆有望成為中國至境外的“電力絲綢之路”的連接點、核心段。因此新疆電網(wǎng)擔負著國內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)的重要地位，需不斷提高其電網(wǎng)供電質(zhì)量和抵御自然災(zāi)害能力。針對新疆多風沙塵的環(huán)境特點，極端環(huán)境試驗基地順應(yīng)和服從了國家電網(wǎng)公司發(fā)展的總體規(guī)劃，并與國網(wǎng)公司對電網(wǎng)安全運行要求、運維檢修目標、科研創(chuàng)新、技術(shù)研究的長期目標相一致。

（二）理論依據(jù)

強風沙塵極端環(huán)境輸變電設(shè)備運行與檢修試驗基地是電網(wǎng)運維與檢修人員及相關(guān)科研人員從事運維與檢修技術(shù)研究、設(shè)備故障機理研究、電網(wǎng)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警研究、科研創(chuàng)新等活動的重要場所，其宗旨在于以試驗基地為平臺、以新疆的強風沙塵極端環(huán)境電網(wǎng)為依托，進行技術(shù)研究、科學創(chuàng)新和專業(yè)人才培養(yǎng)。試驗基地是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定、建設(shè)發(fā)展、規(guī)劃運行的重要組成部分，而科學規(guī)劃是充分發(fā)揮試驗基地能力的重要舉措。

3.2實踐依據(jù)

目前已建成的極端環(huán)境輸變電設(shè)備運行與檢測技術(shù)聯(lián)合實驗室，通過極端環(huán)境下輸變電設(shè)備故障機理、電網(wǎng)災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警技術(shù)、輸變電設(shè)備運維與檢修技術(shù)研究，系統(tǒng)的解決“一帶一路”、全球能源互聯(lián)面臨的極端環(huán)境下輸變電工程建設(shè)、運行難題，為強風沙塵極端氣象環(huán)境中的規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)和運行維護技術(shù)構(gòu)建一個試驗檢測和科研平臺。該國網(wǎng)實驗室的建成，雖然具備一定的技術(shù)能力，但要更加全面的開展系統(tǒng)的研究，仍然需要進一步擴展平臺，通過進一步地開展基地建設(shè)，能夠創(chuàng)造更加廣闊的科研平臺，為新疆電網(wǎng)乃的發(fā)展開辟新的科研戰(zhàn)略要地。同時，對于新疆電網(wǎng)，作為風電、光伏新能源輸送基地、跨國能源互聯(lián)互通的重要走廊，其強風沙塵氣候特點顯著，電網(wǎng)途經(jīng)沙漠、戈壁、無人區(qū)，電網(wǎng)運行復(fù)雜，試驗基地的建設(shè)能夠為新疆電網(wǎng)的可靠性、穩(wěn)定性提升提供有力的支撐，促進新疆電網(wǎng)建設(shè)和新能源發(fā)展。

4、展望

針對強風沙塵極端環(huán)境輸變電設(shè)備運行與檢測技術(shù)試驗基地的建設(shè)需要提前規(guī)劃，從規(guī)劃角度做以下幾點展望：

（1）基地功能定位和建設(shè)目標規(guī)劃

試驗基地的建設(shè)以極端環(huán)境為特色，建成以特高壓試驗大廳為核心的，能滿足除特高壓輸變電設(shè)備電磁環(huán)境研究、帶電作業(yè)研究外所有±1100kV直流和1000kV交流特高壓試驗的戶內(nèi)、外試驗場，成為西北地區(qū)規(guī)模最大、配置最先進，具有科研、試驗、培訓和對外展示的多功能的綜合性試驗基地，成為國家電網(wǎng)公司特高壓交直流輸電工程在強風沙塵極端環(huán)境下建設(shè)、運行維護和培訓的主要科研基地。

（2）基地布局

基地整體布局需要考慮特高壓交流試驗考核場、試驗線段以及其它相關(guān)電源、控制、試驗等輔助設(shè)施，同時需要提前規(guī)劃下述研究方向的基地布局設(shè)計：強風沙塵地區(qū)特高壓施工及設(shè)計技術(shù)優(yōu)化的研究、強風沙塵地區(qū)特高壓電網(wǎng)運行安全問題的研究、強風沙塵地區(qū)特高壓電網(wǎng)設(shè)備運行特性研究、極端氣候環(huán)境特高壓外絕緣特性研究及強風沙塵環(huán)境特高壓運維培訓服務(wù)。

（3）基地長期帶電考核場、試驗線段、戶外沖擊試驗場和人工氣候?qū)嶒炇业纫?guī)劃方案

強風沙塵條件下特高壓設(shè)備帶電考核場的設(shè)計方案需要充分考慮如何使其發(fā)揮最大功效，從特高壓交流設(shè)備帶電考核、試驗線段、現(xiàn)場檢測技術(shù)研究及現(xiàn)場檢測裝備研制，到特高壓交流設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)研究、故障診斷技術(shù)研究，確保設(shè)備帶電考核場能夠全方位、綜合性適用于強風沙塵地區(qū)特高壓設(shè)備及特高壓技術(shù)的研究。

作者簡介

魏偉（1988.8），本科，主要從事輸變電設(shè)備狀態(tài)評價工作。