新疆是我国重要的综合能源基地，“疆电外送”在保障我国负荷中心地区电力供应中发挥了重要作用。在这片广袤的土地上，强风、沙尘、极寒、极热等极端天气频发，给电网设备运行带来较大考验。近年来，新疆电网“双高”（高比例新能源、高比例电力电子设备接入电网）特性日益凸显，电力系统复杂性和不确定性持续增加。
2021年年底，新疆输变电设备极端环境运行与检测技术重点实验室依托新疆电力科学研究院成立。作为新疆维吾尔自治区重点实验室，该实验室聚焦新疆电网设备设计、制造、运维、检修等关键环节，攻克极端环境下的多项电网运行安全难题，为保障电力动脉畅通、促进新能源消纳提供技术支撑。
探秘故障机理：筑牢设备安全“防火墙”
在极寒、大风沙尘天气多发等环境下，输变电设备故障往往更加复杂、隐蔽性强。实验室成立之初便明确了首要任务：深入分析超高压、特高压输变电设备在极端环境下的故障发生原因与演变过程，从而精准诊断问题，找出解决方案。
1月12日，新疆多地出现大风天气。在位于风区的750千伏达坂城变电站，电涡流调谐质量阻尼器及螺栓节点防松风振控制技术成果降低了站内避雷针设备的振动幅度，保障设备运行可靠。该技术成果由实验室自主研发。
新疆风区点多面广，强风导致的避雷针设备故障是影响电网安全稳定运行的重要因素。“要想弄清这类故障原因，我们得测试超高压变电站避雷针动力特性。这项测试需要在设备带电状态下完成，危险系数高，在国内外检测领域没有先例。”实验室核心骨干董新胜回忆道。
为了获取准确数据，实验室团队选取6种不同结构的避雷针，在每种避雷针的不同部位布设监测点，实时记录风向、风速与设备运行工况变化等。经过两个多月的持续监测，实验室成员终于找出故障具体原因——法兰盘连接螺栓在风振下发生疲劳断裂。据此，实验室攻关电涡流调谐质量阻尼器及螺栓节点防松风振控制技术。该技术将钢管避雷针风致振动幅值降低50%以上、使用寿命延长4.6倍，已在国网新疆电力有限公司推广应用。
在输变电设备领域，实验室已研发核心装备4个、建设试验平台4个，相关成果在新疆电网20余座枢纽变电站应用。
预警灾害风险：配备电网防灾“智慧眼”
新疆地域辽阔，气候复杂多变。“电网防灾不能被动应对，要打造‘监测—预测—防治’的全链条体系，提升员工的风险感知与故障处置能力。”实验室核心骨干杨洋说。
为此，实验室通过自建1157套电网专用气象站、接入2100余个外部气象数据源、建成西北地区首个电网气象卫星接收站等，构建起立体监测网络，实现对常规气象要素的实时监测，为电网规划设计、运维检修提供精准数据支撑。
在灾害预测方面，实验室依托60万亿次超算平台，融合卫星、地面及电网多源数据，建立本地化气象预测模型，可智能预警多种灾害类型，精准定位3千米范围内受影响的输电线路和铁塔，提升极端天气下的风险防控能力与故障响应效率。对于线路风偏、舞动、覆冰等情况，实验室自主研发了导线振动除冰装置、特种绝缘涂料等，相关成果在输电线路上试点应用后推广，增强了新疆电网在极端环境下的主动防御能力。
通过在灾害监测、预测、防治方面综合发力，实验室构建出一套极端环境电网灾害防控技术体系，系统性增强新疆电网抵御灾害的能力。2025年12月8日，新疆多地出现强寒潮天气。实验室依托该技术体系及时发布电力气象预警单，预测有71条输电线路受大风影响，149条输电线路可能出现覆冰、舞动现象，精准指导13家运维单位开展差异化、靶向化巡检防护。该技术体系已累计精准指导电网设备运维超万次，进一步降低新疆电网因气象灾害导致的设备跳闸率。
创新运维检修：打造设备健康“守护盾”
聚焦新疆电网运维痛点，实验室研发出适配极端环境的运维检修技术与装备，并在实际应用中不断优化相关成果，构建运维检修全链条技术保障体系。
针对国内高压套管和电流互感器等少油设备无内部有效监测手段的问题，实验室研发出少油设备单氢压力监测传感器，不仅提高了监测灵敏度与准确性，还将传感器的使用寿命延长了10年。该装置获评全国设备管理与技术创新成果一等奖、能源行业高价值专利（技术）成果、国家电网有限公司第四届青年创新创意大赛金奖等，在新疆、甘肃、江苏、河南等地的37座变电站、换流站应用。
攻关大型变压器低频加热受潮治理、气体绝缘全封闭组合电器设备多源信号异常定位等核心技术；研发出新型防雷绝缘子、沙尘条件下特高压设备电晕特性实验系统等专用装备；创新换流变压器少解引预防性试验方法、电抗器匝间绝缘监测方法……实验室实施“技术创新+装备研发+现场应用”模式，研发并应用一系列创新成果，推动形成新疆电网差异化运维检修方案。
“我们积极推进关键设备国产化，支撑±800千伏天山换流站首支550千伏国产干式套管、±1100千伏昌吉换流站国产穿墙套管的落地应用与状态评估，助力特高压核心设备自主可控。”实验室学术带头人、新疆电科院优秀专家杨定乾说。
