输变电设备户外金属部件可靠性提升关键技术及应用

输变电设备户外金属部件可靠性提升关键技术及应用相关成果已经用于南昌—长沙1000kV特高压送出钢管塔、1000kV苏通GIL综合管廊等重大工程建设，并在输变电设备金属技术监督和运维检修中得到全面应用，近5年直接经济效益3.04亿元，取得良好效果。

需求牵引，实现电网设备金属部件关键技术创新

我国在役输变电设备数量世界第一，设备中的金属部件占比极高，涉及铝、铜、钢等多种金属材料，承担着导电、支撑、连接等功能。强风、低温、重腐蚀等多变的气候环境对输变电设备金属部件可靠性提出了极大挑战，要求材料具备更优的耐候长期服役特性。

长期以来，输变电设备以电气性能作为衡量设备部件是否正常的唯一标准，而忽视金属材料作为基础载体影响设备部件安全稳定和长期寿命的重要因素。影响设备金属部件可靠性的三个因素及原因：一是面临复杂恶劣的服役环境，导致设备材料过早失效；二是制造安装过程中的焊接、压接等工艺上的原因造成的结构缺陷；三是设计制造过程中的存量缺陷，服役过程中缺陷的产生及扩展。迫切需要建立完善现行设备标准金属部件监督检测评价体系，提高设备可靠性。

针对上述问题，中国电力科学研究院有限公司等多家单位组建产学研用专业团队，聚焦工程实际中的科学问题，历时六年解决了金属部件复杂环境差异化选材、缺陷评价及管控、修复加固等技术难题，在三个方面实现了技术创新：一是提出了复杂服役工况下户外金属部件提高可靠性的关键技术参数，构建了电网金属选材系列标准；二是发明了大口径耐蚀铝合金螺旋卷板工艺及成型控制技术，提出了焊接类、压接类结构类缺陷评价分级标准及结构应力在线监测预警方法；三是构建了变压器、开关、杆塔等设备关键部件现场缺陷修复与功能恢复技术。

项目成果经中国电机工程学会鉴定，在输变电设备户外金属部件可靠性提升关键技术方面，取得了系统性成果，达到国际领先水平。

效益显著，实现电网建设高质量支撑

项目成果应用于新（改、扩）建输变电工程金属技术监督与设备质量材料检测、变电站老旧构支架腐蚀检测与安全评估、输电杆塔补强加固、变电设备油气渗漏封堵等业务及螺旋焊管产品，为坚强电网建设和电网安全运行提供了有力保障和支撑。

材料选型方面，首次构建电网金属选材系列标准，应用于工程设计、物资采购、基建质量检测等阶段，检出或预警了大量金属部件缺陷，实现了关口前移，源头保障电网安全运行。

缺陷控制方面，应用结构类缺陷检测、监测及评价技术消除了设备部件安全隐患，显著提升输变电设备金属部件可靠性。实现了大口径螺旋管件国产制造，助推国产GIL产业关键部件自主化替代。

在役消缺方面，应用输变电设备部件原位修复技术大幅缩减了检修时间，实现了关键部件延寿使用，提升了设备服役周期，有效降低碳排放，助力实现“双碳”目标。

实力雄厚，专业团队保障项目顺利攻关

中国电科院是国家电网有限公司直属科研单位，是中国电力行业多学科、综合性的科研机构。建院七十余年来，中国电科院肩负着促进电力科技进步、为电力工业建设和发展提供坚强技术支撑的重要历史使命，在我国电力工业发展的各个标志性阶段，都提供了大量的技术支撑，做出了积极贡献。

中国电科院电网建设质量检测监督中心团队聚焦新材料及运维技术领域，大力开展基础前瞻及应用技术研究，提出一系列输变电设备金属部件选材、检测、评价及再制造关键技术，构建了金属部件全寿命周期质量管理技术体系，承担了电网金属技术监督、基建工程安全质量监督检查、特高压工程安全管理评估、输变电工程实测实量、新能源工程安全评价、线路材料类监造等工作，在工程质量管理、物资质量管理等方面为国家电网公司输变电工程建设提供强有力的技术支撑。