1、成果简介 国网新疆超高压分公司运营全疆“内供四环网、外送四通道”的超特高压电网。超特高压气体绝缘设备应用广泛，数量超过7000台。新疆极寒大温差环境下，此类设备面临严峻的恶劣环境考验，2014年-2016年故障占比超过60%，是新疆电网最薄弱的超特高压设备之一。新疆是我国乃至全世界气体绝缘设备运维难度最大的地区之一，主要面临以下行业共性技术难题：耐低温气体绝缘断路器等关键技术被少数国外电工装备巨头垄断，国内对低温与压强复合作用下SF6混合气体的绝缘特性尚不明确；SF6及其混合气体在不同故障下分解产物形成机理尚未明确，混合气体分解产物浓度极低，缺乏有效监测预警技术；超特高压气体绝缘设备对微水含量要求极高，现有微水处理技术尚不能满足要求。 项目形成了完整的超特高压气体绝缘设备性能提升方案及运维体系，在全疆24个750kV变电站、2座特高压换流站全面应用，新疆此类设备年严重故障数下降80%，非计划停电时间从945h降低为297h。成果推广到黑龙江、内蒙古等，覆盖我国全部极寒地区；近3年累计经济效益27.85亿元。成果有力提升了极寒大温差地区超特高压气体绝缘设备运行可靠性，带动电工装备产业升级，减少SF6使用量。 2、主要创新点 项目团队依托国家自然基金重点项目、国网新疆公司、国网公司科技项目等，攻克极寒大温差环境下气体绝缘介质替代、设备研制、故障监测及预警、气体净化等系列核心难题，取得以下四条创新点：（1）揭示了温度与压强复合作用下SF6混合气体的绝缘特性变化规律，针对不同运行环境，提出了宽温环保绝缘气体差异化配置及气体绝缘设备设计方法，自主研制了适用低温和宽温范围的双动自能式灭弧室结构气体绝缘断路器，率先实现了-50℃下关键电工装备国产化替代，打破了国外垄断。（2）揭示了不同故障下SF6与缓冲气体、微水等相互作用的化学反应机理，发明了SF6分解特征组分的纳米气敏传感器及一阶纵向谐振悬臂梁增强光声光谱监测装置，最低检测限小于1.5μL/L，优于国内外技术的10μL/L，实现了对痕量SF6特征分解组分的高精度监测。（3）揭示了过热、放电故障与特征分解组分比值的量化关系，提出了反映故障属性的特征组分编码表，构建了气体组分状态评估技术体系，实现了对故障的能量密度、严重程度、故障部位、绝缘劣化演变情况的准确诊断，解决了气体分解组分设备绝缘状态评估技术难题。（4）发明了低温条件下超特高压气体绝缘设备SF6气体循环氮洗加热微水处理技术和混合气体分离技术，研制了微水处理装置和气体净化分离回收装置，处理后微水含量仅有常规工艺的20%，SF6净化纯度大于99%，解决了新疆及类似特殊环境气体绝缘设备结晶水处理、混合气体分离等难题。 项目授权发明专利21项，实用新型专利6项，发表论文19篇（SCI/EI检索10篇），制定标准3项。经鉴定，项目整体居国内领先水平。