《百万千瓦超大容量水电机组技术规范研究》等3项重要标准化科研专项研究取得阶段性成果

文／机械工业北京电工技术经济研究所 徐元凤／

由中国电器工业协会牵头承担的3项目国家标准化质检公益性行业科研专项 “百万千瓦超大容量水电机组技术规范研究（项目编号：20091021202）”、“智能电工设备关键技术标准研究（项目编号：201010240）”和“支柱绝缘子和退火铝导线等7项国际标准研究（项目编号：201110201）”于2014年1月17日通过国家质量监督检验检疫总局科技司组织的项目验收。验收会专家听取了各个项目的执行情况报告、项目研究报告、财务决算报告等介绍，认为各个项目都较好地完成了任务规定的各项研究内容及考核指标，项目经费使用合理，管理规范。现将各项目的主要研究和成果情况简介如下。

一、百万千瓦超大容量水电机组技术规范研究

1、项目主要研究内容

本项目针对“装备业振兴规划”中关于大力发展“高效清洁发电”，“进一步提高70万千瓦以上水电设备等技术装备的性能质量”的要求，通过对百万千瓦级水轮发电机组转轮模型试验、参数选择、电磁、温升计算、通风冷却系统设计、结构设计、绝缘系统及新材料、新工艺等关键技术研究，主要针对百万千瓦级水电机组前期调研工作、百万千瓦级水电机组的相关试验研究、5项国家标准草案研制及1项国际标准提案研究等4方面的关键技术开展研究工作。

2、项目取得的成果

项目通过研究1000MW级水轮发电机组技术研究形成了《1000MW级混流式水轮发电机组安装技术导则》、《1000MW级水轮发电机技术导则》、《1000MW级水轮发电机试验导则》、《1000MW级混流式水轮机技术导则》和《1000MW级混流式水轮机模型验收试验导则》5项国家标准草案并完成立项。提出了1项国际标准新工作项目建议，国际标准文件为4/282/NP《混流式水轮机压力脉动从模型到原型机换算导则》。

3、项目产生的作用和效益

一是将为我国阶段性工程建设提供指导性技术规范，也将为我国重大工程项目招标提供技术依据。我国的1000MW级水力发电工程项目，目前处于建设初期，本项目的研究成果，可为该工程项目建设提供技术规范，也可为我国重大工程项目招标提供技术依据；二是将推动水轮发电机相关新技术的发展。当单机容量达到1000MW级时，对水轮机组的技术、结构及材料提出了新的要求，这必将推动我国水轮机组相关的新技术、新结构、新材料等重大技术的研究步伐。三是将推进我国自主创新技术的发展。1000MW级水轮机组技术规范的研究属国内首创、也是世界首列，通过该项目的研究，将促进我国在水力发电技术领域自主研发和自主创造能力的提升。

二、智能电工设备关键技术标准研究

1、项目主要研究内容

研究智能电工设备标准体系框架以及智能电力变压器、高压开关和控制设备、继电保护设备等设备适应智能电网应用的要求，实现智能电工设备的通信标准化、测控数字化、状态可视化、升级远程化、组建模块化和调试自动化要求。

2、项目取得的成果

（1）总体情况

——智能电工设备标准体系框架（草案稿）；

——5项国家标准：

1）20121197-Z-604《油浸式电力变压器智能化技术条件》（征求意见稿）；2）GB/T 28811-2012《高压开关设备和控制设备 基于IEC 61850的数字接口》；3）GB/T 28810-2012《高压开关设备和控制设备 电子及其相关技术在开关设备和控制设备的辅助设备中的应用》；4）20130679-Z-604《智能保护测控设备技术要求》（征求意见稿）；5）20130680-Z-604《智能微电网保护设备技术要求》（征求意见稿）。

（2）成果说明

智能电工设备标准体系框架：涉及“基础”、“发电”、“输电”、“变电”、“配电”、“用电”、“通信”共7个领域。

油浸式电力变压器智能化技术条件：搭建了基于IEC61850通讯接口要求的系统构成，描述测量、测控、监测、综合诊断IED。

基于变电站自动化的高压开关设备和控制设备数字接口技术：描述具有串行通信接口（满足IEC 61850）的开关和控制设备的通信服务一致性分类、分合闸时间要求、设计与结构要求、相关试验方法。

高压开关设备和控制设备-电子及其相关技术在开关设备和控制设备的辅助设备中的应用：描述了关于电子装置实现与开关设备直接相关的功能以及在间隔层或变电站层上将过程与保护及控制设备连接的途径，以及变送器和执行器的接口要求、安装和试验要求。

智能保护测控设备技术要求：描述了整套设备的主要保护功能，包括自适应整定保护，在线自动监测、网络化控制功能等，并确定了智能化变电站中变压器、电抗器以及母线保护要求与试验。

智能微电网保护设备技术要求：描述了整套设备的主要保护功能，包括孤岛检测功能等微电网特殊保护要求，并确定了分相电流差动保护、时间同步性能等要求和试验。

3、项目产生的作用和效益

本项目按照智能电网中智能变电站领域专用智能电工设备开展技术与标准化研究，通过技术研发、改造升级、试验检测、在线与离线情况对比，制定出满足传统一次设备与二次设备相融合的智能化变压器、高压开关设备与控制设备、智能测控设备与微电网保护设备共4个技术领域的5项国家标准。

根据智能电网发展情况需求，制定出满足我国电工行业转型升级的智能电工设备标准体系框架，指导并支撑传统电力装备制造业开展相关智能化研究工作。

三、支柱绝缘子和退火铝导线等7项国际标准研究

项目获2011年国家质检公益性行业科研项目支持，自2011年1月至2012年12月完成。项目由中国电器工业协会牵头，中国电器工业协会标准化工作委员会、机械工业北京电工技术经济研究所、西安电炉研究所、上海电缆研究所、西安高压电器研究院、上海电器科学研究院、大连理工大学、国家绝缘子避雷器质量监督检验中心等10余家单位46名人员参与，涉及电气安全、工业电热设备、裸电线、电工电子设备机械结构、绝缘子、电力电容器等6个全国标准化技术委员会以及我国承担的IEC/TC7 国际秘书处领域。

本项目是联合集成，通过对我国6个不同领域的自主先进技术研究，推进实质性承担国际标准制定，落实从国际标准提案NP、标准草案投票稿CDV、标准最终稿FDIS及国际标准完全采纳等不同阶段的推进成果，实现我国自主制定国际标准的目标。

1、项目主要研究内容如下：

（1）研究支撑IEC导则116的实施和可操作性，侧重考虑如何推进IEC/ACOS下一步在相关产品TC建立风险评估标准体系，研究为指导IEC导则116的应用与实施操作，提出《电气设备风险评估的通用示范方法》。

（2）对红外加热装置存在的光污染做出防护与限定规定，研究分析各类电红外加热设备的功能特点，针对高温红外加热设备不同类别产品，分别提出并定义合适的能效（热效率）评定参数、研究开发出科学适宜的检测方法。

（3）开展退火铝导线国际标准、区域标准及相关技术比对，对退火铝线技术参数与其生产技术、制造工艺和技术水平进行理论分析，并按照拟定的各项技术指标要求，进行相关的试验验证研究。

（4）针对电工电子器件结构领域，研究标准体系构架，使机械门锁国际标准与现有国际标准形成关联，并依据国家标准，对机械门锁的技术要求、性能、试验等进一步研究。

（5）开展电力电容器高压无功补偿装置定额、性能及试验的统一规则、装置的分类、主接线和结构、装置的参数选择方法、保护方式、安全规则、安装和运行导则等方面的研究。

（6）开展对支柱绝缘子的技术要求、性能、试验方法和验收准则的研究。

2、项目取得的成果

项目最终完成了《电子设备机械结构—机械门锁安全要求》和《电力电容器 高压无功补偿装置》国际标准提案NP；完成《工业电热装置—红外电热装置的试验方法》国际标准投票草案；完成《电热装置安全 第12部分：红外电热装置的特殊要求》和《架空导线用铝及铝合金线》国际标准最终草案；完成《电气设备风险评估示例》被IEC导则116完全采纳。《标称电压高于1 000V系统用户内和户外棒形支柱瓷质芯体复合绝缘子--定义、试验方法和接收准则》由于国际提案竞争的原因，未能采用我国提案。

3、项目产生的作用和效益

本项目充分利用我国承担国际秘书处和国际组织中高层专家的地位,主导国际标准制定，在提升我国的国际标准话语权的同时，促进了基层标准化人员熟悉和掌握国际规则，积累参与国际活动的经验，培养和提高国际标准化工作能力，具有重要的社会效益。