項(xiàng)目名稱(chēng)：高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)械狀態(tài)多元感知關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用

主要完成人：馬宏明、錢(qián)國(guó)超、鄭易谷、程志萬(wàn)、陳宇民、阮江軍、徐肖慶、龔紹成、周瓊芳、彭兆裕

主要完成單位：云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院；武漢大學(xué)；云南云開(kāi)電氣股份有限公司；云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局；昆明電器科學(xué)研究所；廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院；武漢黌門(mén)大維科技有限公司

提名單位：云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：

本項(xiàng)目屬于高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備作為電網(wǎng)核心設(shè)備，數(shù)量眾多，開(kāi)關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。據(jù)統(tǒng)計(jì)，開(kāi)關(guān)設(shè)備常見(jiàn)缺陷中，機(jī)械缺陷占比超過(guò)50%以上。開(kāi)關(guān)設(shè)備作為剛?cè)峤M合動(dòng)態(tài)設(shè)備，元件的缺陷既無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)單獨(dú)檢測(cè)，也無(wú)法靜態(tài)檢測(cè)，且元件缺陷信息往往被掩蓋在開(kāi)關(guān)運(yùn)動(dòng)整體狀態(tài)中，難以依靠間接手段或主觀經(jīng)驗(yàn)判定。目前國(guó)內(nèi)外研究重點(diǎn)關(guān)注開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)械狀態(tài)定性檢測(cè)，其系統(tǒng)性研究不足，缺乏對(duì)故障機(jī)理、量化檢測(cè)、智能診斷等深層次方面的探究，檢測(cè)效果有待提升。因此，高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)械狀態(tài)精確診斷成為亟待攻克的難題。 本項(xiàng)目基于高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備傳動(dòng)輸出的可測(cè)多元狀態(tài)量，從機(jī)理仿真、檢測(cè)技術(shù)、智能診斷、裝置研發(fā)、工程應(yīng)用5個(gè)方面開(kāi)展研究，解決了高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)械故障精確診斷和準(zhǔn)確定位難的問(wèn)題。主要?jiǎng)?chuàng)新內(nèi)容如下：

（1）提出了典型缺陷下的開(kāi)關(guān)設(shè)備剛?cè)狁詈蠙C(jī)電一體化仿真模型，揭示了各典型缺陷與多狀態(tài)參量之間的關(guān)聯(lián)機(jī)制，為設(shè)備的機(jī)械缺陷狀態(tài)診斷奠定了技術(shù)基礎(chǔ)；（2）提出了隔離開(kāi)關(guān)操作力矩-轉(zhuǎn)角離線檢測(cè)方法、電機(jī)輸出功率-轉(zhuǎn)角在線檢測(cè)方法，研制了隔離開(kāi)關(guān)機(jī)械特性檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)了隔離開(kāi)關(guān)機(jī)械缺陷類(lèi)型的智能診斷與精確定位；（3）提出了用斷路器彈簧力值、分合閘速度和彈簧儲(chǔ)能電機(jī)電流綜合參數(shù)診斷斷路器彈簧狀態(tài)的方法，研發(fā)出斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)了斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷。 

項(xiàng)目授權(quán)專(zhuān)利16項(xiàng)（發(fā)明專(zhuān)利5項(xiàng)、實(shí)用新型11項(xiàng)），發(fā)表論文21篇（其中SCI收錄1篇，EI 檢索8篇），發(fā)布團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。項(xiàng)目成果在云南的40.5kV～550kV開(kāi)關(guān)設(shè)備先行應(yīng)用的基礎(chǔ)上，推廣至廣東、廣西、貴州、海南、湖北、湖南、江西、河南、安徽等省份，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益1.56億元。    

項(xiàng)目經(jīng)中國(guó)南方電網(wǎng)組織鑒定，由潘垣院士擔(dān)任主任委員的同行專(zhuān)家一致認(rèn)為：成果整體達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，對(duì)促進(jìn)行業(yè)發(fā)展具有重大推進(jìn)意義，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

完成人及完成單位對(duì)項(xiàng)目的貢獻(xiàn)情況（推廣應(yīng)用情況）：

本項(xiàng)目所研發(fā)的高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)械故障成套檢測(cè)裝置已在云南電網(wǎng)大范圍應(yīng)用，其中昆明、曲靖、玉溪、紅河、大理、楚雄、昭通、保山、迪慶等地區(qū)使用效果良好，檢測(cè)設(shè)備達(dá) 291 臺(tái)，發(fā)現(xiàn)隱患 7 起，準(zhǔn)確率達(dá) 100%，成為高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)械故障診斷的技術(shù)平臺(tái)。

    項(xiàng)目研究成果的應(yīng)用覆蓋多種型式的高壓開(kāi)關(guān)，涉及型號(hào)如下所示：

    1）單臂垂直伸縮式隔離開(kāi)關(guān)：

    GW10 型、GW16 型、GW20 型、GW22 型、GW35 型、SPV-550 型；

    2）單臂水平伸縮式隔離開(kāi)關(guān)：

    GW11 型、GW17 型、GW21 型、GW23 型、GW28 型、GW36 型、TP5 型、SPO-550 型；

    3）雙臂垂直伸縮式隔離開(kāi)關(guān)：

    GW6 型、PR5/2 型；

    4）雙柱水平旋轉(zhuǎn)式隔離開(kāi)關(guān)：

    GW4 型、GW14 型、GW25 型、S2DA/T/2T 型；

    5）三柱水平旋轉(zhuǎn)式隔離開(kāi)關(guān)：

    GW7 型、GW27 型、DR2 型、S2C 型；

    6）雙柱 V 型旋轉(zhuǎn)式隔離開(kāi)關(guān)：

    GW5 型；

    7）其他型號(hào)隔離開(kāi)關(guān)：

    GW8 型和 GW13 型（多用于變壓器中性點(diǎn)接地）；

    8）500kV 斷路器產(chǎn)品：

    HPL550B2、HPL550TB2、 3AP2FI、LTB1/170/550E1、DT2-550F3；

    9）220kV 斷路器產(chǎn)品

    LW24-252、LW25-252、3AP1FI、FXT14F、HPL245B1、LTB245E1、GL314、3AP1FG；

    10）110kV 斷路器產(chǎn)品

    LW33A-126、LW35-126、LW36-126、LW30-126、LW25-126、FXT11、GL312、S1-145、LTB145、3AP1FG；

    同時(shí)，本項(xiàng)目研究成果也在云南以外其他地區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用區(qū)域以云南為中心，輻射廣東、廣西、貴州、海南、湖北、湖南、江西、河南、安徽等省份，電壓等級(jí)覆蓋 35kV、110kV、220kV、500kV，具體的應(yīng)用單位包含： 1）廣西南寧供電局、2）廣西貴港供電局、3）廣西北海供電局、4）廣西柳州供電局、5）廣東東莞供電局、6）貴州興義局、7）海南檢修中心、8）湖北黃石供電局、9）湖北孝感供電局、10）江西九江供電局、11）河南三門(mén)峽風(fēng)電廠、12）江蘇如高、13）河南平高、14）湖南長(zhǎng)高、15）山東泰開(kāi)。項(xiàng)目應(yīng)用試驗(yàn)開(kāi)展過(guò)程中，一共進(jìn)行高壓開(kāi)關(guān)機(jī)械狀態(tài)檢測(cè) 1024 臺(tái)/次（除云南地區(qū)外），涉及9個(gè)主流廠家，26個(gè)型號(hào)高壓開(kāi)關(guān)。共檢測(cè)出缺陷 20 臺(tái)，檢測(cè)準(zhǔn)確率達(dá) 100%。

第一完成單位  南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司

項(xiàng)目主導(dǎo)單位及主要完成單位，主要完成以下內(nèi)容：開(kāi)關(guān)設(shè)備多體動(dòng)力學(xué)機(jī)電一體化仿真技術(shù)及缺陷模擬方法研究；高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)械狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)研究；高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)械缺陷智能診斷技術(shù)研究；高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)械狀態(tài)檢測(cè)成套裝置研發(fā)及規(guī)?；瘧?yīng)用。

第二完成單位  武漢大學(xué)

主要完成理論研究、仿真計(jì)算和技術(shù)開(kāi)發(fā)，提出高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備多體動(dòng)力學(xué)機(jī)電一體化仿真技術(shù)及缺陷模擬技術(shù)，研究高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)械狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)，研究高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)械缺陷智能診斷技術(shù)。配合完成檢測(cè)裝置的開(kāi)發(fā)。

第三完成單位  云南云開(kāi)電氣股份有限公司

項(xiàng)目部分成果研究單位、主要實(shí)施單位及應(yīng)用單位。配合完成：高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)械狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)研究；高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)械缺陷智能診斷技術(shù)研究，成套檢測(cè)裝置的研發(fā)。

第四完成單位  云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局

項(xiàng)目部分成果研究單位、主要實(shí)施單位及應(yīng)用單位。配合完成：高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)研究；高壓斷路器機(jī)械缺陷智能診斷技術(shù)研究；高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)檢測(cè)成套裝置研發(fā)及規(guī)模化應(yīng)用。

第五完成單位  昆明電器科學(xué)研究所

部分成果成果檢測(cè)與應(yīng)用單位。配合完成：隔離開(kāi)關(guān)機(jī)械狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)研究；斷路器機(jī)械狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)研究。

第六完成單位  廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院

部分成果完成單位、成果應(yīng)用單位。配合完成：隔離開(kāi)關(guān)機(jī)械狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)研究；隔離開(kāi)關(guān)機(jī)械缺陷智能診斷技術(shù)研究；隔離開(kāi)關(guān)機(jī)械狀態(tài)檢測(cè)成套裝置研發(fā)及規(guī)?；瘧?yīng)用。

第七完成單位  武漢黌門(mén)大維科技有限公司

部分成果完成單位、成果應(yīng)用單位。配合完成：隔離開(kāi)關(guān)機(jī)械狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)研究；隔離開(kāi)關(guān)機(jī)械缺陷診斷裝置的研發(fā)。

獲得知識(shí)產(chǎn)權(quán)及曾獲獎(jiǎng)勵(lì)情況：本成果申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利16項(xiàng)，其中授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利5項(xiàng)，授權(quán)實(shí)用新型專(zhuān)利11項(xiàng)，主持編寫(xiě)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，發(fā)表SCI、EI檢索論文9篇，2018年獲得云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。典型知識(shí)產(chǎn)權(quán)如下：