国网湖南电力公司全方位强化森林草原火灾防范体系
安全生产2024-04-11
“目前我们已完成目标特高压线路地线融冰站的结构化改造方案制订，现场查勘工作完成后迅速开展改造和调试工作，确保今年冬天融冰站派上用场……”在电网防灾减灾全国重点实验室的技术会商室，实验室主任、国网湖南防灾减灾中心主任陆佳政与实验室防冰技术骨干讨论特高压地线融冰站建设相关工作安排。这个融冰站是陆佳政团队今年的重点科研成果之一。
陆佳政(左一)指导青年员工开展技术创新。杨莉 摄
多年来，陆佳政始终坚持以科技创新服务安全生产的理念，牵头建成全国首个电网防灾技术产业园。聚焦电网防冰、防火、防雷等领域，他带领团队长期在一线开展技术攻关，相关成果曾获得国家科技进步奖一等奖、国家技术发明奖二等奖、中国专利金奖各1项，以及30多项省部级奖项。1月份，陆佳政获得国家电网有限公司2023年度科技人物奖。
带队野外探测数百次 实现电网覆冰精准防治
1月下旬，受寒潮天气影响，湖南省益阳市下起了冻雨，某线路出现覆冰。由于该线经过典型微地形区域，冰情变化较快，需要及时进行融冰处置。1月20日上午，国网湖南防灾减灾中心融冰技术小队成员使用自主研发的特高压导线不停电地线融冰装置对该线路执行融冰操作。76分钟后，3.4千米长的地线覆冰全部脱落。该装置是陆佳政团队多年科研攻坚的成果。
受地形和气候影响，湖南冬季雨雪冰冻灾害频发。2008年，一场严重的雨雪冰冻灾害致使我国南方多地输电线路出现倒塔、断线等情况。陆佳政和同事第一时间赶到受灾现场。电线上挂满了密密麻麻的冰凌，铁塔倾斜扭曲倒地……看到这样的场景，陆佳政决心加速推进电网科技防冰相关研究，让电网在灾害面前能“挺直腰板”。
“我们要变被动为主动，做好预测是应对灾害的第一要务。”陆佳政说。输电线路常跨越高山、峡谷，往往山下晴天、山上大雪，百米内外环境迥异，微地形覆冰预测是关键。但当时国内外均缺乏有效的预测模型。陆佳政和团队成员查找大量资料分析预测因子，开展了数百次冬季野外探测和计算机模拟实验，搭建了地形抬升、垭口风增大、高山分水岭等5种典型的电网微地形覆冰模型，研制出我国首套电网覆冰预测系统，准确预测了全国70多次电网覆冰过程。
有了预测手段，还要有消除覆冰的技术。“传统的SVC型直流融冰装置三相晶闸管整流谐波高，易引起谐振造成避雷器等炸毁。”陆佳政说。他和团队成员先后开展了10多种拓扑方案的论证，提出了新型整流变压器消除谐波、二极管整流减少发热的关键技术路线。2012年，他们构建了多档位多绕组谐波抵消直流融冰方法，采用谐波内部反相自动抵消的方式，将谐波含量从30%降低至5%以下。在此基础上，陆佳政团队研制了3个系列共9种型号的直流融冰装置，涵盖10千伏至1000千伏各个电压等级。装置1小时即可融化数百千米长的线路覆冰。目前，这些装置已在湖南、重庆、吉林等多个省份完成了上千次线路融冰，为电网覆冰防治工作提供了重要技术支撑。
百里挑一优选灭火材料 研发成果助力山火治理
3月31日14时40分，湖南500千伏金红线附近发生山火，火势迅速蔓延，过火面积超过500亩。陆佳政立即带领团队成员配合直升机团队到现场灭火。直升机装载了陆佳政团队自主研发的高效防复燃灭火剂，在火场上空连续抢险数小时，成功扑灭山火，保护了森林资源和电网安全。
随着近年来退耕还林、封山育林政策的实施，线路周边植被覆盖率越来越高，山火风险随之增加，防控压力较大。
聚焦高效不停电灭火，陆佳政于2010年牵头组建电气、材料等多专业融合的研究团队，并搭建专门的山火试验场。团队成员开展了数百次灭火装置性能试验，测试了一百多种灭火材料的灭火效果，及时跟踪试验数据并逐项调整改进。最终，陆佳政团队成功发现雾径减小至400微米时细水雾绝缘性高于空气的特性，并基于此研制出线路不停电灭山火装置和高效防复燃灭火剂。
陆佳政带领研究团队连续数年在山火频发期驻守一线，了解研发成果在扑救山火过程中存在的不足并及时研究改进，充分利用创新成果支撑电网防火工作。
给电网穿上防雷击“保护罩” 重雷区线路跳闸次数减少95%
春季是雷电多发季节。2023年3月25日，永州刚结束了一轮强对流天气。往年这段时间，雷击造成的配电网故障和投诉都让运维人员头疼不已。但这次雷雨过后，数据显示永州配电网雷击故障数量大幅减少，其中经过防雷绝缘子替换改造的线路故障减少量更为显著。改造所用的防雷绝缘子是陆佳政团队自主研制的。
雷电灾害是联合国公布的最严重的十种自然灾害之一。随着气候变暖，全球雷电活动更加频繁、剧烈，如何有效防雷已经成为一个世界性难题。雷电如果击中输配电线路，强大的过电压极易导致输配电线路的绝缘子被击穿闪络，进而引发电网故障。同时，雷击10千伏线路还可能造成带电导线断线坠地，引发人身触电事故。
陆佳政团队一直尝试研制更加可靠的设备，给电网穿上一身防雷击的“保护罩”。自2014年开展相关研究以来，陆佳政和团队成员三千多次深入重雷区现场查勘，开展了上万次仿真模拟和试验测试，终于在关键技术上取得重要突破。他们提出环形氧化锌避雷器阀片与绝缘子串联一体化结构，研制出整支100千安大通流防雷绝缘子，并应用于多省重雷区的上千条输配电线路上，使这些线路雷击跳闸次数减少95%，显著提高了供电可靠性。
随着新型电力系统建设的推进，电网可靠供电，电池储能，以及风电、光伏发电等新能源发电的防灾需求对技术创新提出了更高要求。陆佳政正带领团队成员瞄准储能系统防火与安全电池、风机叶片结冰预测与除冰防雷技术、光伏高低电压与灾害防治、配网防雷融冰等技术难题全力攻坚。（邸悦伦 杨莉）
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