白鹤滩入苏工程90后“耐压”博士

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白鹤滩入苏工程90后“耐压”博士

发布时间:2022-06-29 10:08:03

通讯员 孙婷 徐阳 马径坦

“挂接地棒,试验结束!”日前,随着国家电网江苏电力(电科院“电博士”)共产党员服务队刘咏飞博士一声呼喊,历时108天的白鹤滩-江苏±800千伏特高压直流输电工程虞城换流站550千伏GIS交流耐压及局放检测试验圆满完成,标志着全站50间隔、25公里分支母线的GIS设备已全部通过最严格的耐压考核,保障工程安全可靠投运。

白鹤滩-江苏±800千伏特高压直流输电工程,投运后年输电总量将超过312亿千瓦时,在满足华东地区千万户家庭年用电的同时,每年还可减少发电用煤1400万吨,减排二氧化碳2542万吨,对服务“双碳”目标和地方经济社会高质量发展具有重大意义。550千伏气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)作为该工程重要设备,是保证供电可靠性的基础。

自3月初,90后博士刘咏飞就受命带领团队一行11人到位于常熟的虞城换流站,现场开展GIS交流耐压及局放检测试验。他们的工作任务是通过对虞城换流站关键设备550千伏GIS设备施加740千伏的电压并保持1分钟,观察其整体绝缘性能,排查潜在的绝缘缺陷隐患,这个试验也俗称“打耐压”,是设备投运前最重要、最有效的试验项目之一。

在施加740千伏电压之前,需要逐级对被试验的GIS设备逐级升压至150千伏、300千伏、450千伏、600千伏并保持一定时间,然后缓慢升压至740千伏保持1分钟,随后降压至381千伏局放检测后降至0千伏。期间需要时刻关注电压测量仪示数是否大幅下降,特别留意是否出现击穿导致的异常响声。从准备到完成,一次试验往往持续4个小时。

虞城换流站GIS的用量是普通特高压换流站的3至4倍,分支母线总长度接近25公里。常规用一套耐压装备就可以完成的试验,该站有时却要额外再搭建一套设备用于并联补偿,方可完成试验。按照试验计划,需针对550千伏GIS采取52种考核方式进行近150次耐压考核。

面对这么大的工作量,试验设备是关键。刘咏飞博士采用自主研制的特高压GIL一体化耐压系统,这是2019年专为检验1000千伏苏通GIL综合管廊工程GIL设备绝缘性能而自主研发的,与传统“拼装型”试验装置相比,现场拆装工作量减少了2/3,大大提高了工作效率。

为了保证现场人员安全,试验需在其他参建人员离场后进行,因此,11时至13时的午休时间成为最佳选择。早早做好试验准备并在其他参建人员午休时紧张忙碌,也成了他们的工作常态。而试验对安全距离要求较高,因此,刘咏飞每天都会根据现场电气、土建等的施工进度,滚动更新试验计划,并在全站平面图上画出GIS试验带电范围和安全围栏范围,提前一天告知各参建单位。

当然,“打耐压”并不是每次都一帆风顺。如果设备无法耐受740千伏电压而发生击穿放电,就要用“听诊器”来定位故障。虞城站GIS具有极强的应用特殊性,公里级长度、近10米架空高度,采用传统的超声波定位装置,每个GIS气室都需要进行安装,位置较高的GIS还要爬上去安装设备,操作繁琐,存在安全隐患。同时,超声波定位装置也容易受到GIS击穿后暂态过电压传播信号的干扰,影响其定位准确性。

为找到更有效的定位方法,刘咏飞博士结合4年多在声纹技术领域的研究,历时2年,提出了一种基于阵列式声学传感器的全新定位方式,专门研制了“智慧耳”电力声纹故障定位系统,在试验前就在GIS设备区安装了多达70余个单元节点的高密度“智慧耳”阵列系统。通过架设在GIS各气室处的阵列式声学传感器,他们可以在试验操作台远程监测并诊断GIS击穿后的声学信号,不到10分钟即可定位到击穿放电点所在的GIS气室,并第一时间通知设备厂家进行开盖检查及处置。新型定位系统的现场拆装效率较原来提高2倍,同时可有效排除GIS击穿时的干扰信号,极大提升了定位准确性。设备击穿了,也意味着“打耐压”的次数又得增加一次,加之现场设备安装变化,截至6月16日,刘咏飞博士共计采用52种不同方式对550千伏GIS设备开展了146次耐压考核。

面对疫情影响,为保证试验连续性和及时性,把好工程设备质量关,刘咏飞和其团队11人,一直坚守在虞城换流站,假期也不例外。

“从事GIS特殊试验业务4年多,团队一起日晒雨淋、顶风立雪,大家亦师亦友。正如设备可以耐压740千伏,我们也可以抗得起建设重要工程的重担。”谈到坚守现场3个多月的工作感受,刘咏飞这样说。