項目名稱：復雜大氣環境下輸變電設備金屬材料可靠性評估與防護

主要完成人：呂旺燕、聶 銘、王振堯、岳楹超、馬元泰、羅嘯宇、朱銳鋒、熊婷婷、梁永純、黃 豐、揭敢新、董重里、潘 晨、楊震洋

主要完成單位：

廣東電網有限責任公司電力科學研究院

中國科學院金屬研究所

廣東電網有限責任公司珠海供電局

中國電器科學研究院股份有限公司

廣東電網有限責任公司惠州供電局

項目簡介：

本項目屬于電力工程材料學科。桿塔、金具、導線、開關操作機構等輸變電金屬部件，貫穿整個電網，起到連接、支撐及傳遞機械、電氣負荷作用，金屬材料的可靠性和安全性直接影響電網的安全運行。南網運行超過20年的輸電線路，近60%的運行狀態異常是由于材料銹蝕、老化等造成的，電網每年僅腐蝕造成的設備加速折舊、維護等費用近 800 億。長期以來，在電網設備領域存在“重電氣性能、輕材料性能”的情況，忽視了金屬材料在復雜大氣環境下的長期服役可靠性，即未考慮不同氣候環境下材料的適用性，對材料的運行特性、老化規律缺乏評估手段和依據，含缺陷部件的剩余強度及結構安全程度無法定量評價，重污染環境下缺乏長效可靠的防腐手段，導致設備在運行中缺陷頻發。

項目通過環境腐蝕因子分析及材料腐蝕行為研究、模擬服役環境下材料可靠性評估與壽命預測、含缺陷部件運行安全性能評價、重污染區材料長效防護等四個方面研究，取得了集方法、裝置、防腐新材料和標準體系于一體的多項國內外首創成果，項目牽頭編制行標6項；獲授權發明專利19件、實用新型專利13件、軟件著作權3項；發表論文28篇（SCI/EI 14篇）；出版著作3部。

項目形成輸變電設備材料設計、評估、防護系列標準，填補了電網金屬材料全壽命周期管理的空白，在電力行業得到廣泛應用。材料長效防護技術應用于國內1312基輸電鐵塔和近36萬m2變電鋼構件，防腐周期延長3倍以上。材料檢測評估技術成功實施了科技成果轉化，在南網大范圍推廣應用，提升了設備運維、管理水平。

項目成果解決了復雜大氣環境下電網金屬材料可靠性和安全性技術難題，推動了電網關鍵設備設計、制造及運維技術發展，經濟、社會效益顯著。

圖 1 復雜大氣環境下電網設備差異化設計選材技術

圖2 入網材料可靠性檢測及快速評估技術

圖3 基于腐蝕斷裂模型的輸電線路鋼結構剩余強度、腐蝕壽命評估方法及安全評估技術

圖4 在役輸電線鋼結構腐蝕分級評價體系

圖5 重污染區長效防護技術