電力設備硫化硅橡膠防護技術研究與應用清華大學深圳研究生院

1、2016年度廣東省科學技術獎項目公示項目名稱電力設備硫化硅橡膠防護技術研究與應用主要完成單位單位1南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司單位2廣東冠能電力科技發(fā)展有限公司單位3清華大學深圳研究生院單位4廣東電網(wǎng)有限責任公司東莞供電局主要完成人（職稱、完成單位、工作單位、貢獻證明材料）1. 李銳海（職稱：教授級高級工程師，工作單位：南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司，完成單位：南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司。主要貢獻：是干式空心電抗器全包封防護工藝技術的主要提出人，對應科技創(chuàng)新點2。是硅橡膠硅橡膠老化機理的主要研究者之一，對應科技創(chuàng)新點3,4。是發(fā)明專利：干式空心電抗器氣道內表面小空間的防護工藝。實用新型專

2、利：一種涂料輸送裝置車，一種涂料分配裝置，一種封堵裝置的權利人。是論文1、8、9、10的作者。支撐貢獻材料：專利2、4、5、6）2. 鄒林（職稱：高級工程師，工作單位：南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司，完成單位：南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司。主要貢獻：本人是干式空心電抗器全包封防護工藝技術的主要提出人，對應科技創(chuàng)新點2。是發(fā)明專利：干式空心電抗器氣道內表面小空間的防護工藝。實用新型專利：一種涂料輸送裝置車，一種涂料分配裝置，一種封堵裝置的權利人。支撐貢獻材料：專利2、4、5、6）3. 曾向君（職稱：工程師，工作單位：南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司，完成單位：南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司。主要

3、貢獻：本人是互感器硅橡膠絕緣護套的老化程度評測方法的主要提出人，對應科技創(chuàng)新點5。是發(fā)明專利：一種應用于互感器硅橡膠絕緣護套的老化程度評測方法第一權利人。是論文1的作者。支撐貢獻材料：專利3，論文1。4. 劉錦寧（職稱：高級工程師，工作單位：廣東電網(wǎng)有限責任公司東莞供電局，完成單位：廣東電網(wǎng)有限責任公司東莞供電局。主要貢獻：負責完成了東莞供電局62組互感器和4組電抗器的項目實施工作，作為主要成員完成科技項目“硅橡膠傘裙老化程度監(jiān)測及評估的研究”。對應科技創(chuàng)新點1。支撐貢獻材料：技術報告2，應用證明1。5. 張萬青（職稱：工程師，工作單位：廣東冠能電力科技發(fā)展有限公司，完成單位：廣東冠能電力科技

4、發(fā)展有限公司。主要貢獻：本人是硅橡膠互感器的修復涂層及方法和干式空心電抗器氣道內表面小空間的防護工藝主要參與者。對應科技創(chuàng)新點1和2。支撐貢獻材料：專利1。6. 陳燦（職稱：助理研究員，工作單位：清華大學深圳研究生院，完成單位：清華大學深圳研究生院。主要貢獻：本人參與了雙組分加成型液體硅橡膠的粉化龜裂現(xiàn)象的研究，揭示了液體硅橡膠發(fā)生粉化龜裂的內在化學變化過程。對應創(chuàng)新點3。支撐貢獻材料：專利3，論文1-6。7. 王希林（職稱：講師，工作單位：清華大學深圳研究生院，完成單位：清華大學深圳研究生院。主要貢獻：本人參與了雙組分加成型液體硅橡膠宏觀試驗和微觀分析，揭示了液體硅橡膠發(fā)生粉化龜裂的內在化學

5、變化過程。對應創(chuàng)新點3。支撐貢獻材料：論文1、2、3、5。8. 張福增（職稱：教授級高級工程師，工作單位：南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司，完成單位：南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司。主要貢獻：本人開展了長期運行復合絕緣子憎水性的非均勻變化特性研究，長期運行復合絕緣子憎水性的非均勻變化特性研究。對南方電網(wǎng)地區(qū)液體硅橡膠的使用提出了相關建議，對應創(chuàng)新點5。支撐貢獻材料：論文9。9. 曾憲文（職稱：高級技師，工作單位：廣東電網(wǎng)有限責任公司東莞供電局，完成單位：廣東電網(wǎng)有限責任公司東莞供電局。主要貢獻：本人參與研制了互感器外絕緣傘套的修復涂料組合，參與了硅橡膠傘裙修復施工工藝導則以及相應的施工依據(jù)的制定

6、。對應創(chuàng)新點1。參與了不同因素的人工加速老化試驗，模擬了液體硅橡膠的老化過程，對南方電網(wǎng)地區(qū)液體硅橡膠的使用提出了相關建議。對應創(chuàng)新點4。是專利1權利人和論文7的主要撰寫人。參與了東莞局部分項目施工和項目管理工作。是科技項目“硅橡膠傘裙老化程度監(jiān)測及評估”編號K-GD2012-267的負責人。支撐貢獻材料：專利1，論文7，技術報告2。10. 葉偉標（職稱：工程師，工作單位：廣東電網(wǎng)有限責任公司東莞供電局，完成單位：廣東電網(wǎng)有限責任公司東莞供電局。主要貢獻：本人參與了硅橡膠傘裙修復施工工藝導則以及相應的施工依據(jù)的制定。對應創(chuàng)新點1。參與了不同因素的人工加速老化試驗，對應創(chuàng)新點4。是專利1權利人和

7、論文7的主要撰寫人。參與了東莞局部分項目施工工作。支撐貢獻材料：專利1，論文7。項目簡介1、“電力設備硫化硅橡膠防護技術研究與應用”屬于高壓設備技術領域，項目成果目前已廣泛應用于干式空心電抗器包封防潮處理和SF6氣體絕緣互感器外絕緣龜裂修復。隨著項目成果進一步推廣應用，可以應用于任何外絕緣面需要防護的電力設備。項目對雙組分加成型硅橡膠外絕緣的老化機理進行加速老化試驗，首次提出了硅橡膠外絕緣現(xiàn)場修復工藝方法，為硅橡膠外絕緣壽命延長提供了保障。項目針對干式空心電抗器因內包封受潮導致眾多事故開展研究，首次提出了采用噴注漫涂硅橡膠工藝對干式空心電抗器進行防護。成功解決了電抗器內包封因氣道狹窄無法施工的

8、工藝難題。2、本項目研究內容及特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1）研究了干式空心電抗器運行故障率高的原因，并且針對環(huán)境影響首次提出了通過全表面采用噴注漫涂工藝噴涂硅橡膠涂料來解決受潮引起損壞的技術路線。首次開發(fā)了“噴注漫涂”施工工藝，研制了全套施工器具，解決了干式空心電抗器包封氣道狹小無法噴涂防護的問題。優(yōu)選了散熱系數(shù)相當?shù)墓柘鹉z涂料，不影響電抗器散熱能力。2）通過不同因素的人工加速老化試驗模擬了液體硅橡膠的老化過程，得到了導致其發(fā)生粉化龜裂的內部因素與外部環(huán)境因素。對南方電網(wǎng)地區(qū)液體硅橡膠的使用提出了相關建議。建立了互感器硅橡膠傘套老化程度表征的判據(jù)體系，以“宏觀性能測量+微觀分析論證”的方式建

9、立了互感器硅橡膠傘套不可修復的老化程度閾值。制定了互感器外絕緣傘套的修復施工工藝導則以及相應的施工依據(jù)。建立了互感器硅橡膠傘套老化程度表征的判據(jù)體系，以“宏觀性能測量+微觀分析論證”的方式建立了互感器硅橡膠傘套不可修復的老化程度閾值。制定了互感器外絕緣傘套的修復施工工藝導則以及相應的施工依據(jù)。3、項目研究成果已經成功應用于300多臺高壓電氣設備上，應用效果良好。 不僅如此，項目成果打開硅橡膠材料應用新空間，從項目組研究成果來看，所解決的均為行業(yè)性或者家族性問題。其中干式空心電抗器以全國15萬組干式空心電抗器計，每組施工產生費用10萬元計，市場容量為百億級?；ジ衅饕?萬組計，每組施工費用5萬元計

10、，市場容量為十億元計。項目研究成果打開了硅橡膠材料應用新空間，未來將大有可為。4、授權國家發(fā)明專利3項，實用新型專利3項，發(fā)表論文10篇，其中SCI論文3篇，EI論文5篇。代表性論文專著目錄論文1：基于高分子結晶分析方法的液體硅橡膠老化機制研究論文2：Micro Characterization and Degradation Mechanism of Liquid Silicone Rubber Used for External Insulation論文3：Leakage current analysis on RTV coated porcelain insulators during

11、long term fog experiments論文4：Field aging investigation and filler precipitation analysis on RTV coated insulators in China論文5：Study on the Influence Factors of Natural Degradation of Liquid Silicone Rubber used for External Insulation論文6：高濕氣候下 RTV 防污閃涂料的運行特性分析論文7：不同老化因素對互感器傘套老化影響的研究論文8：直流污穢放電對硅橡膠表面特

12、性破壞過程論文9：復合絕緣子典型內部缺陷的相控陣檢測論文10：復合套管材料老化及修復新技術知識產權名稱專利1：（ZL 201310180821.3）專利2：（ZL201310459507.9）專利3：（ZL 2012 1 0500970.9）專利4：（ZL201420479694.7）專利5：（ZL201420526885.4）專利6：（ZL 201420527007.4）推廣應用情況1、項目成果水平高，得到行業(yè)廣泛認同基于硅橡膠在高壓電力設備絕緣修復上的應用，項目組經過5年多時間長期的研究，在涂料制備、機理研究、判定方法、施工工藝等方面進行了全面的研究和分析，形成了較為完備的工藝標準和施工體

13、系。在國際知名期刊上發(fā)表論文多篇，多次被同行業(yè)引用。在電抗器防護工藝、硅橡膠涂層配方及工藝、硅橡膠老化判定標準等方面申請多項專利，形成了一個完整的專利體系。干式空心電抗器項目經權威專家鑒定，認為達到了國際先進水平。硅橡膠老化及修復項目經行業(yè)知名專家李彥明、賈志東等評審，認為創(chuàng)新點多，具有廣闊市場前景。在推廣工作上，項目組先后在南方電網(wǎng)公司“雙高會”、南方電網(wǎng)公司技術論壇、廣東電網(wǎng)技術交流會、云南電網(wǎng)公司設備年會等場合進行推介。獲得了廣泛認可。目前干式空心電抗器成果已經進入南方電網(wǎng)公司2015年科技成果目錄。2、結成產學研研究主體，項目共同推動項目團隊由產、學、研等成員組成，其中南方電網(wǎng)科學研究

14、院有限責任公司和清華大學深圳研究生院主要負責技術路線論證、項目技術方案制定等工作；廣東冠能電力科技發(fā)展有限公司主要負責項目具體實施、工藝優(yōu)化等工作；廣東電網(wǎng)有限責任公司東莞供電局主要負責項目實施、管理、應用及效果后評估等工作。各方組成的產學研團隊已經形成合力，在各方一致努力下，目前已經初見成效。在產學研主體推動下，已經形成了高壓電氣設備硅橡膠絕緣防護技術的成套解決方案，具備大批量推廣的條件。3、項目經濟效益高，經濟性顯著項目組研究成果在電力設備上使用，可以極大降低電網(wǎng)直接成本和間接成本。硅橡膠傘裙修復工作可以免除設備技改費用，使用項目組研究成果，硅橡膠傘裙修復成本只占設備成本10%左右，可大幅降低電網(wǎng)技改投資費用；干式空心電抗器應用項目成果后設備運行壽命可提高一倍，極大降低電網(wǎng)投資成本。另外，項目實施后，可大大降低電網(wǎng)非計劃停運率及由此帶來的附加經濟損失，對于提高供電可靠性有明顯作用。4、打開硅橡膠材料應用新空間，未來大有可為目前項目成果已經成功應用于300多臺高壓電氣設備上，應用效果良好。 從市場容量來看，現(xiàn)有的應用僅僅是一個開始。從項目組研究成果來看，所解決的均為設備行業(yè)性或者家族性問題。其中干式空心電抗器行業(yè)性問題通過本項目成果可得到有效解決，以全國15萬組干式空心電抗器