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面向公共安全的交直流输电工程对油气管道影响及防护措施研究

发布时间: 2022-09-01

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术咨询
成果类型: 新技术
行业领域:
电力、热力、燃气及水生产和供应业,电力、热力生产和供应业
成果介绍
项目属于电气工程学科高电压技术领域,涉及输电线路接地及入地电流作用下的管道防护。近年来,油气管道引发的公共安全风险受到国家和社会各界关注,而直流线路接地极、交流线路杆塔的入地电流会导致埋地金属管道上电位过高,造成管道设备腐蚀、损坏。因此,有必要深入研究输电线路对埋地油气管道的电磁影响及其防护措施。 项目从地中电流场计算方法、管道暂态冲击电位、管道过电压防护、接地网散流路径优化等四方面开展研究及应用。
成果亮点
1.提出了任意分层分块土壤中电流场的计算方法,解决了大范围复杂结构土壤中电磁场的精确计算难题,建立了直流接地极对埋地金属管道电磁影响的仿真平台,管地电位计算值与实测值误差小于10%,实现了大区域金属管道受入地电流影响的精确计算,为直流接地极和油气管道的设计选址提供理论指导。 2.建立了“接地体-土壤-埋地管道”的多重介质散流三维有限元仿真计算模型,揭示了雷击电流幅值、“管-线”间距、土壤条件、管道结构等因素对管道暂态冲击电位的影响规律,得到了雷击或短路冲击接地散流时管道暂态电位及涂层耐压值,为线路临近处油气管道暂态电位限压防护提供理论支撑。 3.提出了集合分段绝缘、管道接地、铺设锌带、大功率阴极保护等措施的管道综合防护技术,研制了阀室处管道接地过电压保护装置,确保管道地电位在安全值以内,应用于广东省天然气管道公司,消除了管道打火和人身安全隐患,并被国家能源局应急处置方案采纳。
团队介绍
项目成果在广东、山东、湖北等地电网企业及西气东输管道公司推广应用,有效减轻输电线路对油气管道的影响,取得显著的经济和社会效益。经鉴定,项目成果整体达到国际先进水平,其中交直流电磁耦合计算方法和管道综合防护技术达到国际领先水平。项目获授权发明专利15项、实用新型专利13项,登记软件著作权5项,发表论文24篇(SCI检索2篇、EI检索9篇)。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”新型电力系统装备产业科技服务团 (中国电工技术学会) 评价时间:2022-09-02

李立浧

中国南方电网责任有限公司

中国工程院院士

综合评价

核聚变能具有资源丰富、低碳、安全等突出优点,是彻底解决人类能源问题、构建安全高效能源体系的重要途径。大型超导磁体系统作为聚变堆核心部件,其磁场强度对聚变功率起着决定性作用,是国家磁约束聚变研究的重点攻关对象,也是国际聚变技术竞争的核心领域。该团队在此领域深耕近15年,承担了科技部 973、国家重点研发计划、国际合作等多个重大项目,取得了系列创新成果,简述如下: (1)提出大型高场超导磁体(6-15 T)设计方法,攻克了>100 kA载流、GJ级储能、高安全裕度超导磁体设计难题,提高了超导磁体的计算精度。利用该技术成功研制世界首个超大型超导磁体线圈,并为国际热核聚变实验堆批量生产校正场磁体线圈。 (2)攻克万安级高温超导电流引线和纳欧级超导接头关键技术,创造了90 kA的电流引线运行世界记录,解决了超导磁体高载流下的安全与高能耗问题,实现了该技术成套装备、批量化国际推广应用,形成了广泛的国际影响力。 (3)开发了深低温低孔隙率绝缘技术,系统解决了复杂构型、大截面超导磁体电压绝缘制备和低温冷冲击下电气安全检测技术难题,形成了标准化绝缘制备与性能检测技术。
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