申报2019年度科技奖励项目公示
发文时间： 2019-05-16
撰稿人：英国正版365官方网站
科技进步奖（应用技术类、社会公益类）
我校1个项目“基于陷阱电荷量和饱和吸湿介损的复合绝缘子硅橡胶伞套材料老化状态评估方法及应用”拟参加云南省科技奖励评审，现予以公示。
自即日起7日内，任何单位或个人对公示项目的创新性、先进性、实用性及推荐材料的真实性和项目主要完成人、主要完成单位及排序持有异议的，可以书面形式向英国正版365官方网站提出，并提供必要的证明材料。为便于核实查证，确保实事求是、客观公正地处理异议，提出异议的单位或者个人应当表明真实身份，并提供联系方式。凡匿名异议和超出期限的异议，不予受理。
特此公示。
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2019年5月16日
项目名称：基于陷阱电荷量和饱和吸湿介损的复合绝缘子硅橡胶伞套材料老化状态评估方法及应用
主要完成人：马仪、屠幼萍、王璁、彭庆军、周仿荣、王跃辉、周兴梅、郭新良、袁之康、何运华、黄然
主要完成单位：云南电网有限责任公司电力科学研究院、华北电力大学、广州市迈克林电力有限公司、重庆普尔斯科技有限责任公司
提名单位：云南电网有限责任公司
项目简介：本项目属于输电线路复合绝缘子检测技术领域。全国在运复合绝缘子有700多万支，云南有7万多支，无论是全国范围还是云南，10年以上占比超过50%，老化问题在未来几年将变的极为突出，解决这一问题的关键是复合绝缘子状态评估和寿命预测。目前已有的复合绝缘子伞裙老化状态评估方法包括外观检查、憎水性测试、硬度测试等，其中外观检查和憎水性测试受主观因素影响较大，而硬度测试对于材料的老化并不敏感，难以实现复合绝缘子老化状态的准确有效判断，更无从谈寿命预测。本项目基于复合绝缘子材料本征特性，从机理分析、检测技术、装置研发、智能评估和工程应用等方面出发，着力解决复合绝缘子老化状态精细评估及寿命预测难的问题。主要创新内容如下：
(1)提出了基于陷阱电荷量的复合绝缘子硅橡胶伞套材料老化状态评估及分级方法，研究了用于复合绝缘子硅橡胶伞套材料陷阱电荷量特性测试技术，实现了基于陷阱电荷量的老化状态分级评估。
(2)提出了复合绝缘子硅橡胶伞套材料饱和吸湿介质损耗因数测试方法和老化状态的分级方法，实现了基于饱和吸湿介质损耗因数的老化状态评估。
(3)建立了基于陷阱电荷量特性及饱和吸湿介电特性的复合绝缘子硅橡胶伞套材料老化状态评估系统，实现了多环境因素(如污秽、湿度、紫外、电场强度)耦合作用下的复合绝缘子硅橡胶伞套材料老化状态评估和寿命预测。项目成果已应用于云南电网公司昆明局、曲靖局、昭通局等10余家供电局和山东泰开电器绝缘有限公司、淄博京泰电力科技有限公司、广州市迈克林电力有限公司等多家设备制造厂商，创造经济效益4100万元。
项目经中国南方电网组织鉴定，一致认为:成果整体达到国际领先水平，对促进行业发展具有重大推进意义，具有显著的经济和社会效益。
完成人及完成单位对项目的贡献情况（推广应用情况）：本项目建立了复合绝缘子硅橡胶伞套材料老化状态评估和寿命预测，利用特征参量陷阱电荷量和饱和吸湿介质损耗因数实现了多环境因素(如污秽、湿度、紫外、电场强度)耦合作用下的复合绝缘子硅橡胶伞套材料老化状态评估和寿命预测。基于本项目的研究成果编写了云南省地方标准一项《高海拔复合绝缘子陷阱电荷量和陷阱能级的热刺激电流测试方法》1项。本项目成果应用于云南电网公司昆明局、曲靖局、昭通局等多个供电局，为云南地区输电线路复合绝缘子的运维检修提供指导。云南电网有限责任公司昆明供电局采用本项目提出的基于空间电荷和饱和吸湿介质损耗的复合绝缘子评估方法开展了普车线、宝晋线、晋阳线抽样的220kV复合绝缘子老化程度检测。测试效果良好。经本项目提出的复合绝缘子老化状态评估方法检测，虽然普车线和宝晋线复合绝缘子运行为12年，但老化程度较低，为2级老化状态。该项目成果的落地应用，减少了复合绝缘子的过度更换，为云南电网昆明供电局减少了不必要的停运损失，直接或间接经济效益可达上百万元。云南电网公司昭通供电局采用本项目制造的聚合物绝缘材料的热刺激电流测试装置，并结合本项目提出的基于空间电荷和饱和吸湿介质损耗的复合绝缘子评估方法开展了大中一回#106及大中一回#113线路复合绝缘子老化状态评估。及时发现了大中一回#113线路复合绝缘子老化等级已达到3级，及时更换该线路的全部复合绝缘子，避免了大中一回#113线路的停电事故，直接挽回经济损失300万元。云南电网公司曲靖局购置了本项目建立的复合绝缘子寿命预测系统，结合沾闲线、同城王线和尖维白线运行环境因素，对三条线路复合绝缘子运行寿命进行预测，有效的指导了曲靖供电局的运行检修工作，同时及时避免了线路的停运损失。同时本项目成果也应用于国内各大电力公司及复合绝缘子生产厂家，如山东泰开电器绝缘有限公司、淄博京泰电力科技有限公司、广州市迈克林电力有限公司等。有效指导厂商研制出应用于更多地区的复合绝缘子，减少生产成本，提高了产品的市场竞争力。
序号 | 完成人 | 贡献情况 |
1 | 马仪 | 项目负责人,对项目的创新点1作出较大的贡献，通过对云南电网复合绝缘子运行环境调研，设计了云南电网复合绝缘子取样方案，为项目的老化状态精细评估和寿命预测奠定了重要的基础。 |
2 | 屠幼萍 | 负责项目的试验和设备研制工作。对项目的创新点1及创新点2作出了贡献。在项目中参与了聚合物绝缘材料的热刺激电流测试装置研制和复合绝缘子饱和吸湿介质损耗试验，为复合绝缘子老化评估系统的提供了理论依据。 |
3 | 王璁 | 负责项目的研究和试验指导工作。对项目的创新点1做出了贡献，在项目中研制了可用于复合绝缘子伞套的聚合物绝缘材料热刺激电流测试装置，为复合绝缘子的空间电荷测试方法提供了试验装置，同时，还参与多因素人工加速老化实验装置试制。 |
4 | 彭庆军 | 负责项目技术研发。 负责项目的技术指导和协调工作。在项目创新点1作出了贡献，在项目中主要负责新绝缘子人工老化试验及复合绝缘子空间电荷测试，并参与研制复合绝缘子人工加速老化试验装置。本人还在创新点3作出了贡献，从理论的角度为老化评估系统建立了计算模型，为项目中复合绝缘子老化状态评估方法以及寿命预测系统奠定了科学的理论依据。 |
5 | 周仿荣 | 项目试验指导。 主要负责协助项目总体设计和部分试验指导。对项目的创新点1及创新点2作出了贡献。在项目中参与了聚合物绝缘材料的热刺激电流测试装置研制，同时提出复合绝缘子试样的饱和吸湿介质损耗方法，为复合绝缘子晚期的老化状态评估奠定了理论基础。 |
6 | 王跃辉 | 负责项目中现场运行的复合绝缘子取样工作。对项目的创新点1作出了贡献。根据本项目的取样方案在云南昆明、曲靖、昭通、玉溪和文山地区开展了复合绝缘子的取样工作。 |
7 | 周兴梅 | 主要负责项目技术文档的编写、试验协调工作和寿命预测算法的理论研究。对项目的创新点2作出了贡献。在本项目中协助开展了基于吸湿饱和特性的复合绝缘子介电特性测试。 |
8 | 郭新良 | 主要负责试验装置的试制。对项目的创新点1及创新点2作出了贡献。参与了项目中的空间电荷测试装置以及多因素人工加速老化装置的研制工作。 |
9 | 袁之康 | 主要协助完成了试验装置的研制。对项目的创新点2作出了贡献。在项目中提出了基于饱和吸湿特性的复合绝缘子介质损耗特性理论。 |
10 | 何运华 | 主要协助测试装置的研制和试验。对项目的创新点1作出了贡献。在项目中协助研制了多因素人工加速老化装置，并协助完成了复合绝缘子的空间电荷测试工作。 |
11 | 黄然 | 主要负责协助项目试验的开展。对项目的创新点1及创新点2作出了贡献。在项目中协助完成了复合绝缘子的空间电荷测试工作和基于吸湿饱和特性的复合绝缘子介质损耗特性的测试。 |
第一完成单位云南电网有限责任公司电力科学研究院
对本项目技术创新和应用的贡献： 一、现场运行环境对复合绝缘子老化的影响 （1）对云南电网复合绝缘子的运行环境进行统计。（2）云南电网复合绝缘子取样方案设计。 二、现场运行及人工老化复合绝缘子的空间电荷特性 （1）云南电网复合绝缘子试样老化特性研究。（2）人工加速老化过程中复合绝缘子伞套材料状态评估。（3）人工加速老化和现场运行复合绝缘子的等价性研究。 三、现场运行及人工老化复合绝缘子的饱和吸湿介质损耗特性 （1）复合绝缘子试样的饱和吸湿介质损耗方法。（2）现场运行的复合绝缘子试样老化特性研究。（3）空间电荷技术与饱和吸湿介质损耗方法对复合绝缘子老化状态评估的对比分析。 四、复合绝缘子老化状态精细化分级技术 （1）现场环境对复合绝缘子硅橡胶材料空间电荷特性及介电特性研究。（2）基于空间电荷的复合绝缘子硅橡胶材料老化状态分级方法研究。 五、建立基于陷阱电荷量及饱和吸湿介质损耗因数的复合绝缘子寿命预测系统。
第二完成单位华北电力大学
本单位为项目主要参加单位，对本项目技术创新和应用的贡献主要体现在：（1）参与项目的总体设计、组织实施以及项目的执行进度和质量控制；（2）参与了基于陷阱电荷量的复合绝缘子硅橡胶伞套材料老化状态评估及分级方法的研究，实现了基于陷阱电荷量的老化状态分级评估；（3）提出了一种复合绝缘子硅橡胶伞套材料饱和吸湿介质损耗因数测试方法和老化状态的分级方法，实现了基于饱和吸湿介质损耗因数的老化状态评估；（4）构筑产学研结合新模式，让本项目核心技术体系实现边研究边推广；（5）发表项目相关SCI收录论文3篇，EI收录论文3篇，授权发明专利6项，实用新型专利2项。
第三完成单位广州市迈克林电力有限公司
第一、云南电网复合绝缘子试样老化特性研究。为掌握云南地区复合绝缘子硅橡胶材料的老化特性，采用外观检查、积污测试、硬度测试、憎水性测试、陡波测试、闪络电压测试、热刺激电流测试等手段。研究了抽取复合绝缘子试样的老化状况，主要关注基于硅橡胶材料的空间电荷陷阱参数，对比研究了云南地区和其它地区复合绝缘子老化状态的差异性。 第二、现场运行的复合绝缘子试样老化特性研究。通过对不同运行年限的现场复合绝缘子进行外观检查、闪络电压、泄漏电流、静态接触角、硬度和饱和吸湿介质损耗测试对其老化状态进行评估，主要对复合绝缘子饱和吸湿介质损耗随现场运行年限的变化规律进行研究。
第四完成单位重庆普尔斯科技有限责任公司
对本项目技术创新和应用的贡献： 第一、“聚合物绝缘材料的热刺激电流测试装置试制”和“多因素人工加速老化实验装置试制”装置的可靠性测试。 第二、开展了现场运行的复合绝缘老化和人工加速老化的复合绝缘子的电镜扫描分析，并于陷阱电荷、饱和介损的变化特性对比分析研究。
获得知识产权及曾获奖励情况：项目授权专利11项，其中发明专利4项、实用新型专利7项；制定地方标准1项；发布作业指导书1项；发表论文9篇，其中SCI论文3篇，EI论文5篇。2019年获得云南电网有限责任公司科技进步一等奖。典型知识产权如下：
知识产权类别 | 知识产权具体名称 | 授权号 | 发明专利有效状态 |
发明专利 | 基于电光二次效应的空间强电场测量系统 | ZL201510546001.0 | 有效 |
发明专利 | 一种均压套组件 | ZL201611039195.6 | 有效 |
发明专利 | 高海拔地区复合绝缘子运行环境模拟系统及方法 | ZL201310480149.X | 有效 |
发明专利 | 环氧树脂复合膜的制备方法及其应用 | ZL201610124528.9 | 有效 |
实用新型专利 | 用于复合绝缘子人工加速老化试验的氩灯 | ZL201520303213.1 | 有效 |
实用新型专利 | 用于多雨地区污秽在线监测装置 | ZL201420428857.9 | 有效 |
实用新型专利 | 便携式复合绝缘子护套切割装置 | ZL201520028201.2 | 有效 |
实用新型专利 | 一种采用消光处理技术的克尔传感器和测量系统 | ZL201620079725.9 | 有效 |
实用新型专利 | 用于热刺激电流测量的电极系统 | ZL201520027922.1 | 有效 |
实用新型专利 | 便携式复合绝缘子伞裙切割工具 | ZL201520678212.5 | 有效 |
实用新型专利 | 一种用于山区的采用双通信模块的污秽在线监测装置 | ZL201420864397.4 | 有效 |
实用新型专利 | 一种复合绝缘子老化测试装置 | ZL201620070378.3 | 有效 |
实用新型专利 | 基于紫外和硝酸环境聚合物电晕加速老化装置 | ZL201420596481.2 | 有效 |
