11月14日，在±800千伏特高壓宜賓換流站內，運維人員正在檢查換流變壓器閥側套管封堵系統(tǒng)運行情況。該換流站2019年完成防火能力提升改造后，換流變壓器閥側套管封堵系統(tǒng)一直保持良好性能，從未發(fā)生渦流發(fā)熱、密封老化現(xiàn)象。

　　近年來，為提升換流站消防能力，國家電網(wǎng)有限公司組織開展了多項換流站消防提升改造重大科研項目研究。2018年10月，全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司電工新材料研究所聯(lián)合應急管理部四川消防研究所、國網(wǎng)安徽省電力有限公司、中南電力設計院、西北電力設計院等單位成立項目組，承擔換流變壓器閥側套管封堵系統(tǒng)防火提升專項研究工作。項目組圍繞封堵系統(tǒng)設防目標、封堵系統(tǒng)材料結構優(yōu)選、封堵系統(tǒng)耐火性能試驗測試和安裝施工工藝等方面進行了一系列研究。目前，相關技術成果已在國家電網(wǎng)經營區(qū)26特高壓換流站應用。

　　重新確立設防目標

　　構建碳氫火封堵體系

　　換流變壓器閥側套管封堵系統(tǒng)是防止換流變壓器火情蔓延至換流閥廳的重要防火屏障。在2018年以前，傳統(tǒng)的閥側套管封堵系統(tǒng)存在封堵結構耐火性能不足、易發(fā)生渦流發(fā)熱等缺陷，存在消防安全隱患。

　　針對這些問題，聯(lián)研院電工新材料研究所組建了由12名技術骨干組成的研究團隊，重點攻關提升原有換流變壓器閥側套管封堵系統(tǒng)的防火性能。

　　團隊基于換流站工程閥廳封堵結構的防火需求，根據(jù)理論分析、數(shù)值模擬計算及換流變壓器故障電弧爆炸試驗數(shù)據(jù)，確定了換流站閥廳封堵系統(tǒng)的火災設防目標。

　　換流變壓器故障著火時的燃燒溫度可達1100攝氏度以上?！耙酝姆舛孪到y(tǒng)耐火極限是按標準火升溫曲線設定的，而換流站大型火災多數(shù)由變壓器絕緣油爆炸燃燒引起，升溫曲線應屬于碳氫火。相比于標準火，碳氫火具有燃燒溫度高、升溫速度快的特點?！眻F隊成員姬軍進一步解釋道。

　　2019年6月，按照新的設防目標，攻關團隊在四川省都江堰市國家防火建材質檢中心試驗大廳安裝了閥側套管封堵系統(tǒng)，為開展碳氫火耐火性能測試做好準備。

　　“當時，國內外都沒有開展這種大尺寸碳氫火耐火極限試驗的相關經驗。為此，團隊開展了為期3個月的實驗爐改造及調試工作?！奔к娬f。

　　2019年10月，研究團隊通過高性能低磁耐火材料比選和性能驗證，開發(fā)優(yōu)選了新型低磁耐火絕熱復合材料體系，構建了新型換流站閥側套管封堵系統(tǒng)。新的系統(tǒng)解決了原有封堵系統(tǒng)耐火極限不足、易產生渦流發(fā)熱以及現(xiàn)場工藝復雜等問題。

　　制訂技術標準

　　推進設計建設標準化

　　11月10日，在國網(wǎng)四川省電力公司德陽換流站內，現(xiàn)場施工人員正在依據(jù)換流變壓器閥側套管封堵技術標準開展封堵系統(tǒng)改造工作。新型換流變壓器閥側套管封堵系統(tǒng)保障了換流閥廳的運行安全。目前，12座常規(guī)換流站的閥側套管改造工作正在進行中。

　　新型換流變壓器閥側套管封堵系統(tǒng)構建完成后，2019年11月，國網(wǎng)設備部組織召開了換流站消防提升改造項目評審會。來自電力規(guī)劃設計總院、應急管理部消防院所的專家對新型換流變壓器閥側套管封堵系統(tǒng)方案進行論證，一致認為該成果可以解決原有封堵系統(tǒng)防火能力不足等問題，要加快落實工程應用。

　　“為了盡快實現(xiàn)新型換流變壓器閥側套管封堵系統(tǒng)工程應用，保障實施方案標準化，項目組馬上開始了封堵系統(tǒng)技術標準研究工作，意在規(guī)范封堵系統(tǒng)的工程應用。”聯(lián)研院電工新材料研究所防護材料室主任聶京凱說。

　　2019年12月，為了保障換流變壓器閥側套管封堵改造工作順利進行，指導現(xiàn)場改造工作標準化，項目組結合試驗測試和工程應用情況，制訂了中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準《換流變閥廳套管封堵系統(tǒng)構造防火技術規(guī)范》。該標準規(guī)范了換流站閥側套管防火封堵材料、設計、施工、驗收要求，填補了閥側套管封堵改造工程技術標準的空白。

　　《換流變閥廳套管封堵系統(tǒng)構造防火技術規(guī)范》兼顧了新建工程和在運特高壓換流站消防提升技改工程實際狀況，本著先進性、實用性、可操作性和可擴展性原則，提出了封堵系統(tǒng)的技術要求，指導換流站閥廳封堵系統(tǒng)消防提升工作。

　　提供現(xiàn)場技術支持

　　加快系統(tǒng)推廣應用

　　2020年4月，聯(lián)研院電工新材料研究所防護材料室研發(fā)工程師侯東來到±800千伏蘇州換流站，檢查封堵材料性能。

　　“我們的工作主要是對閥側套管封堵材料做抽樣檢查，同時重點關注安裝工藝、閥廳封堵渦流發(fā)熱處理等關鍵環(huán)節(jié)，確保封堵系統(tǒng)材料滿足技術規(guī)范要求，方案與耐火極限試驗保持一致?！焙顤|介紹了此次的工作內容。

　　為保障新型換流變壓器閥側套管封堵系統(tǒng)有效發(fā)揮作用，2020年3月至今，聯(lián)研院先后選派專業(yè)技術人員前往錦屏、祁連、金華、蘇州等14座換流站開展閥側套管封堵系統(tǒng)安裝改造技術支持工作，推動該系統(tǒng)在更大范圍應用。

　　在閥側套管封堵系統(tǒng)施工過程中，團隊還提煉總結了遇到的問題及處理經驗，及時與其他換流站分享，保障換流站封堵防火提升改造工作順利開展。

　　“項目團隊目前正在開展變壓器門型鋼構架、電纜溝防火性能提升等研究工作，提高換流站及變電站整體防火能力?！甭櫨﹦P說。

　　聯(lián)研院電工新材料研究所將繼續(xù)對接特高壓工程建設需求，發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，持續(xù)推動電力行業(yè)高性能耐火絕熱材料技術發(fā)展，為保障特高壓工程平穩(wěn)運行提供技術支撐。