项目名称：复杂大气环境下输变电设备金属材料可靠性评估与防护

主要完成人：吕旺燕、聂 铭、王振尧、岳楹超、马元泰、罗啸宇、朱锐锋、熊婷婷、梁永纯、黄 丰、揭敢新、董重里、潘 晨、杨震洋

主要完成单位：

广东电网有限责任公司电力科学研究院

中国科学院金属研究所

广东电网有限责任公司珠海供电局

中国电器科学研究院股份有限公司

广东电网有限责任公司惠州供电局

项目简介：

本项目属于电力工程材料学科。杆塔、金具、导线、开关操作机构等输变电金属部件，贯穿整个电网，起到连接、支撑及传递机械、电气负荷作用，金属材料的可靠性和安全性直接影响电网的安全运行。南网运行超过20年的输电线路，近60%的运行状态异常是由于材料锈蚀、老化等造成的，电网每年仅腐蚀造成的设备加速折旧、维护等费用近 800 亿。长期以来，在电网设备领域存在“重电气性能、轻材料性能”的情况，忽视了金属材料在复杂大气环境下的长期服役可靠性，即未考虑不同气候环境下材料的适用性，对材料的运行特性、老化规律缺乏评估手段和依据，含缺陷部件的剩余强度及结构安全程度无法定量评价，重污染环境下缺乏长效可靠的防腐手段，导致设备在运行中缺陷频发。

项目通过环境腐蚀因子分析及材料腐蚀行为研究、模拟服役环境下材料可靠性评估与寿命预测、含缺陷部件运行安全性能评价、重污染区材料长效防护等四个方面研究，取得了集方法、装置、防腐新材料和标准体系于一体的多项国内外首创成果，项目牵头编制行标6项；获授权发明专利19件、实用新型专利13件、软件著作权3项；发表论文28篇（SCI/EI 14篇）；出版著作3部。

项目形成输变电设备材料设计、评估、防护系列标准，填补了电网金属材料全寿命周期管理的空白，在电力行业得到广泛应用。材料长效防护技术应用于国内1312基输电铁塔和近36万m2变电钢构件，防腐周期延长3倍以上。材料检测评估技术成功实施了科技成果转化，在南网大范围推广应用，提升了设备运维、管理水平。

项目成果解决了复杂大气环境下电网金属材料可靠性和安全性技术难题，推动了电网关键设备设计、制造及运维技术发展，经济、社会效益显著。

图 1 复杂大气环境下电网设备差异化设计选材技术

图2 入网材料可靠性检测及快速评估技术

图3 基于腐蚀断裂模型的输电线路钢结构剩余强度、腐蚀寿命评估方法及安全评估技术

图4 在役输电线钢结构腐蚀分级评价体系

图5 重污染区长效防护技术