电力设备硫化硅橡胶防护技术研究与应用-清华大学深圳研究生院

1、2016年度广东省科学技术奖项目公示项目名称电力设备硫化硅橡胶防护技术研究与应用主要完成单位单位1南方电网科学研究院有限责任公司单位2广东冠能电力科技发展有限公司单位3清华大学深圳研究生院单位4广东电网有限责任公司东莞供电局主要完成人（职称、完成单位、工作单位、贡献证明材料）1. 李锐海（职称：教授级高级工程师，工作单位：南方电网科学研究院有限责任公司，完成单位：南方电网科学研究院有限责任公司。主要贡献：是干式空心电抗器全包封防护工艺技术的主要提出人，对应科技创新点2。是硅橡胶硅橡胶老化机理的主要研究者之一，对应科技创新点3,4。是发明专利：干式空心电抗器气道内表面小空间的防护工艺。实用新型专

2、利：一种涂料输送装置车，一种涂料分配装置，一种封堵装置的权利人。是论文1、8、9、10的作者。支撑贡献材料：专利2、4、5、6）2. 邹林（职称：高级工程师，工作单位：南方电网科学研究院有限责任公司，完成单位：南方电网科学研究院有限责任公司。主要贡献：本人是干式空心电抗器全包封防护工艺技术的主要提出人，对应科技创新点2。是发明专利：干式空心电抗器气道内表面小空间的防护工艺。实用新型专利：一种涂料输送装置车，一种涂料分配装置，一种封堵装置的权利人。支撑贡献材料：专利2、4、5、6）3. 曾向君（职称：工程师，工作单位：南方电网科学研究院有限责任公司，完成单位：南方电网科学研究院有限责任公司。主要

3、贡献：本人是互感器硅橡胶绝缘护套的老化程度评测方法的主要提出人，对应科技创新点5。是发明专利：一种应用于互感器硅橡胶绝缘护套的老化程度评测方法第一权利人。是论文1的作者。支撑贡献材料：专利3，论文1。4. 刘锦宁（职称：高级工程师，工作单位：广东电网有限责任公司东莞供电局，完成单位：广东电网有限责任公司东莞供电局。主要贡献：负责完成了东莞供电局62组互感器和4组电抗器的项目实施工作，作为主要成员完成科技项目“硅橡胶伞裙老化程度监测及评估的研究”。对应科技创新点1。支撑贡献材料：技术报告2，应用证明1。5. 张万青（职称：工程师，工作单位：广东冠能电力科技发展有限公司，完成单位：广东冠能电力科技

4、发展有限公司。主要贡献：本人是硅橡胶互感器的修复涂层及方法和干式空心电抗器气道内表面小空间的防护工艺主要参与者。对应科技创新点1和2。支撑贡献材料：专利1。6. 陈灿（职称：助理研究员，工作单位：清华大学深圳研究生院，完成单位：清华大学深圳研究生院。主要贡献：本人参与了双组分加成型液体硅橡胶的粉化龟裂现象的研究，揭示了液体硅橡胶发生粉化龟裂的内在化学变化过程。对应创新点3。支撑贡献材料：专利3，论文1-6。7. 王希林（职称：讲师，工作单位：清华大学深圳研究生院，完成单位：清华大学深圳研究生院。主要贡献：本人参与了双组分加成型液体硅橡胶宏观试验和微观分析，揭示了液体硅橡胶发生粉化龟裂的内在化学

5、变化过程。对应创新点3。支撑贡献材料：论文1、2、3、5。8. 张福增（职称：教授级高级工程师，工作单位：南方电网科学研究院有限责任公司，完成单位：南方电网科学研究院有限责任公司。主要贡献：本人开展了长期运行复合绝缘子憎水性的非均匀变化特性研究，长期运行复合绝缘子憎水性的非均匀变化特性研究。对南方电网地区液体硅橡胶的使用提出了相关建议，对应创新点5。支撑贡献材料：论文9。9. 曾宪文（职称：高级技师，工作单位：广东电网有限责任公司东莞供电局，完成单位：广东电网有限责任公司东莞供电局。主要贡献：本人参与研制了互感器外绝缘伞套的修复涂料组合，参与了硅橡胶伞裙修复施工工艺导则以及相应的施工依据的制定

6、。对应创新点1。参与了不同因素的人工加速老化试验，模拟了液体硅橡胶的老化过程，对南方电网地区液体硅橡胶的使用提出了相关建议。对应创新点4。是专利1权利人和论文7的主要撰写人。参与了东莞局部分项目施工和项目管理工作。是科技项目“硅橡胶伞裙老化程度监测及评估”编号K-GD2012-267的负责人。支撑贡献材料：专利1，论文7，技术报告2。10. 叶伟标（职称：工程师，工作单位：广东电网有限责任公司东莞供电局，完成单位：广东电网有限责任公司东莞供电局。主要贡献：本人参与了硅橡胶伞裙修复施工工艺导则以及相应的施工依据的制定。对应创新点1。参与了不同因素的人工加速老化试验，对应创新点4。是专利1权利人和

7、论文7的主要撰写人。参与了东莞局部分项目施工工作。支撑贡献材料：专利1，论文7。项目简介1、“电力设备硫化硅橡胶防护技术研究与应用”属于高压设备技术领域，项目成果目前已广泛应用于干式空心电抗器包封防潮处理和SF6气体绝缘互感器外绝缘龟裂修复。随着项目成果进一步推广应用，可以应用于任何外绝缘面需要防护的电力设备。项目对双组分加成型硅橡胶外绝缘的老化机理进行加速老化试验，首次提出了硅橡胶外绝缘现场修复工艺方法，为硅橡胶外绝缘寿命延长提供了保障。项目针对干式空心电抗器因内包封受潮导致众多事故开展研究，首次提出了采用喷注漫涂硅橡胶工艺对干式空心电抗器进行防护。成功解决了电抗器内包封因气道狭窄无法施工的

8、工艺难题。2、本项目研究内容及特点主要体现在以下几个方面：1）研究了干式空心电抗器运行故障率高的原因，并且针对环境影响首次提出了通过全表面采用喷注漫涂工艺喷涂硅橡胶涂料来解决受潮引起损坏的技术路线。首次开发了“喷注漫涂”施工工艺，研制了全套施工器具，解决了干式空心电抗器包封气道狭小无法喷涂防护的问题。优选了散热系数相当的硅橡胶涂料，不影响电抗器散热能力。2）通过不同因素的人工加速老化试验模拟了液体硅橡胶的老化过程，得到了导致其发生粉化龟裂的内部因素与外部环境因素。对南方电网地区液体硅橡胶的使用提出了相关建议。建立了互感器硅橡胶伞套老化程度表征的判据体系，以“宏观性能测量+微观分析论证”的方式建

9、立了互感器硅橡胶伞套不可修复的老化程度阈值。制定了互感器外绝缘伞套的修复施工工艺导则以及相应的施工依据。建立了互感器硅橡胶伞套老化程度表征的判据体系，以“宏观性能测量+微观分析论证”的方式建立了互感器硅橡胶伞套不可修复的老化程度阈值。制定了互感器外绝缘伞套的修复施工工艺导则以及相应的施工依据。3、项目研究成果已经成功应用于300多台高压电气设备上，应用效果良好。 不仅如此，项目成果打开硅橡胶材料应用新空间，从项目组研究成果来看，所解决的均为行业性或者家族性问题。其中干式空心电抗器以全国15万组干式空心电抗器计，每组施工产生费用10万元计，市场容量为百亿级。互感器以2万组计，每组施工费用5万元计

10、，市场容量为十亿元计。项目研究成果打开了硅橡胶材料应用新空间，未来将大有可为。4、授权国家发明专利3项，实用新型专利3项，发表论文10篇，其中SCI论文3篇，EI论文5篇。代表性论文专著目录论文1：基于高分子结晶分析方法的液体硅橡胶老化机制研究论文2：Micro Characterization and Degradation Mechanism of Liquid Silicone Rubber Used for External Insulation论文3：Leakage current analysis on RTV coated porcelain insulators during

11、long term fog experiments论文4：Field aging investigation and filler precipitation analysis on RTV coated insulators in China论文5：Study on the Influence Factors of Natural Degradation of Liquid Silicone Rubber used for External Insulation论文6：高湿气候下 RTV 防污闪涂料的运行特性分析论文7：不同老化因素对互感器伞套老化影响的研究论文8：直流污秽放电对硅橡胶表面特

12、性破坏过程论文9：复合绝缘子典型内部缺陷的相控阵检测论文10：复合套管材料老化及修复新技术知识产权名称专利1：<硅橡胶互感器的修复涂层及方法>（ZL 201310180821.3）专利2：<干式空心电抗器气道内表面小空间的防护工艺>（ZL201310459507.9）专利3：<一种应用于互感器硅橡胶绝缘护套的老化程度评测方法>（ZL 2012 1 0500970.9）专利4：<一种涂料输送装置车>（ZL201420479694.7）专利5：<一种涂料分配装置>（ZL201420526885.4）专利6：<一种封堵装置>（Z

13、L 201420527007.4）推广应用情况1、项目成果水平高，得到行业广泛认同基于硅橡胶在高压电力设备绝缘修复上的应用，项目组经过5年多时间长期的研究，在涂料制备、机理研究、判定方法、施工工艺等方面进行了全面的研究和分析，形成了较为完备的工艺标准和施工体系。在国际知名期刊上发表论文多篇，多次被同行业引用。在电抗器防护工艺、硅橡胶涂层配方及工艺、硅橡胶老化判定标准等方面申请多项专利，形成了一个完整的专利体系。干式空心电抗器项目经权威专家鉴定，认为达到了国际先进水平。硅橡胶老化及修复项目经行业知名专家李彦明、贾志东等评审，认为创新点多，具有广阔市场前景。在推广工作上，项目组先后在南方电网公司“

14、双高会”、南方电网公司技术论坛、广东电网技术交流会、云南电网公司设备年会等场合进行推介。获得了广泛认可。目前干式空心电抗器成果已经进入南方电网公司2015年科技成果目录。2、结成产学研研究主体，项目共同推动项目团队由产、学、研等成员组成，其中南方电网科学研究院有限责任公司和清华大学深圳研究生院主要负责技术路线论证、项目技术方案制定等工作；广东冠能电力科技发展有限公司主要负责项目具体实施、工艺优化等工作；广东电网有限责任公司东莞供电局主要负责项目实施、管理、应用及效果后评估等工作。各方组成的产学研团队已经形成合力，在各方一致努力下，目前已经初见成效。在产学研主体推动下，已经形成了高压电气设备硅橡

15、胶绝缘防护技术的成套解决方案，具备大批量推广的条件。3、项目经济效益高，经济性显著项目组研究成果在电力设备上使用，可以极大降低电网直接成本和间接成本。硅橡胶伞裙修复工作可以免除设备技改费用，使用项目组研究成果，硅橡胶伞裙修复成本只占设备成本10%左右，可大幅降低电网技改投资费用；干式空心电抗器应用项目成果后设备运行寿命可提高一倍，极大降低电网投资成本。另外，项目实施后，可大大降低电网非计划停运率及由此带来的附加经济损失，对于提高供电可靠性有明显作用。4、打开硅橡胶材料应用新空间，未来大有可为目前项目成果已经成功应用于300多台高压电气设备上，应用效果良好。 从市场容量来看，现有的应用仅仅是一个开始。从项目组研究成果来看，所解决的均为设备行业性或者家族性问题。其中干式空心电抗器行业性问题通过本项目成果可得到有效解决，以全国15万组干