華中科(kē)技(jì)大(dà)學在南(nán)方電(diàn)網∏®φ∞重大(dà)科(kē)研攻關項目“大(dà)容量短(duǎn)↔©路(lù)電(diàn)流開(kāi)斷裝置研發及工(gōng)程應用(yòng)”支持下(♠★xià)研發的(de)220kV系統用(yòng)大(dà)容量短(duǎ∑¥∞n)路(lù)電(diàn)流開(kāi∞≈)斷裝置成功通(tōng)過100kA級短(duǎn)路(lù)電(diàn)流開(kāi)斷試δ↕驗,使我國(guó)220kV系統用(yòng)高(gāo)壓斷路(lù)器(qì)的(de)開ε←÷ (kāi)斷容量指标達到(dào)國(gu'®∑ó)際最高(gāo)水(shuǐ)平。
每逢高(gāo)溫季節,用(yòng)電(diàn)負荷猛增,部分(fē≠ δαn)地(dì)區(qū)就(jiù)開(kāi)始限電(diàn),給人(rén)們的(σ↕™de)生(shēng)活、生(shēng)産帶來(±☆lái)不(bù)便。這(zhè)樣的(de)場(chǎng)§∏景你(nǐ)一(yī)定不(bù)陌生(shēng)。然而,早在2007年(nián),§λ€華中科(kē)技(jì)大(dà)學潘垣院士團隊就(jiù)針對(duì)其中Ω↕的(de)技(jì)術(shù)難題展開(kāi)攻關↕♦∞<,目标就(jiù)是(shì):讓用(yòn∞♠g)電(diàn)不(bù)再受束縛。
本著(zhe)科(kē)研的(de)初心,該團隊↑₩踏上(shàng)了(le)這(zhè)段“未知(zhī)”的™≈λ™(de)征程,一(yī)走就(jiù)是(shì)11年(nián),↓₽ ¶他(tā)們打破了(le)過去(qù)我國(guó)在高(gāo)壓開(kāi)關電(diàn)<♣器(qì)技(jì)術(shù)領域跟随國(guó)外(wài)的(de)局面,探索出了(₩✘ le)一(yī)套全自(zì)主創新的(de)中國(guó)解££ 決方案。
2018年(nián)9月(yuè)17日(rì),潘β ≠•垣院士、何俊佳教授、袁召等設計(jì)研發的(de)220kV系統用(yòng)大<∏(dà)容量短(duǎn)路(lù)電(diàn)流開(kā™®≥♥i)斷裝置,在西(xī)安國(guó)家(jiā)高(πδ gāo)壓電(diàn)器(qì)産品質量監督檢驗中心成功通(tōng)過100kA級短(duǎnδ™∏)路(lù)電(diàn)流開(kāi)斷試驗,這✘©₽(zhè)标志(zhì)著(zhe)我國(guó)220kV系統用(yòng'φ§)高(gāo)壓斷路(lù)器(qì)的(de)開(k" •āi)斷容量指标達到(dào)國(guó)際最高(gāo)水(shuǐ)平。
“潘院士提出的(de)設想其實還(hái)是(shì)很(hě&≈'φn)超前的(de)。”全程參與研發的(de)袁召至今感念潘垣的(de$₽λ♠)遠(yuǎn)見(jiàn)卓識。他(tā)介紹說(shuō),當時(shí)≤♥“電(diàn)網”企業(yè)采取限電(d& ¥♠iàn)措施解決用(yòng)電(diàn)負荷猛₩"₩增的(de)問(wèn)題已是(shì)常态,因為(wèi)解決該問(wèn)題的≤∏∏(de)研發難度較大(dà),算(suàn)是(shì≈δ→)一(yī)個(gè)未來(lái)式本土(tǔ)難題。
袁召形象地(dì)打了(le)個(gè)比方:“就(jiù)&λ好(hǎo)像現(xiàn)在城(chéng)市(shì)采取的(de)交通(tōng)單雙限号,≥₩∑↑雖然可(kě)以部分(fēn)解決交通(tōng)問(w¶ ♣èn)題,卻犧牲了(le)出行(xíng)的(de)便利,也(yě)沒從(cα ®óng)根本上(shàng)扭轉局面。”©¶β
潘垣提出的(de)設想在當時(shí)來(lái)說(shuō)有(yǒu)些(xiē)“異£±想天開(kāi)”,不(bù)像其他(tā)人(rén)一(yī)樣提升單個( ×gè)斷路(lù)器(qì)的(de)開(kāi)斷能(nén €¶g)力,而是(shì)通(tōng)過高(gāo)✔↓↕δ耦合電(diàn)抗器(qì)實現(xiàn)斷路(lù)器(qì¥₹)并聯連接,将斷路(lù)器(qì)的(de)開(kāi)斷能(néng)力•λ≈成倍提升。袁召提到(dào)其中一(yī)個(gè)設計(jì)關鍵,δ☆φ就(jiù)是(shì)高(gāo)耦合度←¶空(kōng)芯分(fēn)裂電(diàn)抗器(qì),通(tōng)過它可(kě)以實現(xi→"™εàn)開(kāi)關電(diàn)弧的(de)并聯。而在此之前,開(kā≤i)關電(diàn)弧的(de)并聯被認為(wèi)無✘¥α法實現(xiàn)。
把設計(jì)落實到(dào)現(xiàn)實中并非一(yī)帆風(fēγσ÷ ng)順。團隊核心成員(yuán)何俊佳還(hái)記得(de),技(jì)術(s★★≈hù)方案剛提出時(shí),外(wài)界¥α的(de)質疑聲不(bù)絕于耳。“這(zhè)明(míng)明(míng)就(§₽✔∏jiù)是(shì)兩個(gè)不(bù)可(kě)能(néng)放(fàng)在一(yī$✘ )起的(de)東(dōng)西(xī)!”“就(jiù)Ω∏算(suàn)做(zuò)出來(lái)也(y∞λ±ě)用(yòng)不(bù)上(shàng)啊!₩€ 咱們現(xiàn)在電(diàn)網沒有(yǒu)這(zhè)麽大(dà)的(de)短(d≈λ uǎn)路(lù)電(diàn)流,以後的(de)事(shì)情以≥↕™ 後再說(shuō)。”
實際上(shàng),開(kāi)展此類研究并非杞人(rén)憂天。當時(shí),國(g♥✘≈∏uó)外(wài)有(yǒu)些(xiē)公司已經投入大(dà)量資金(jīn)對(duì)大(↔π>dà)容量斷路(lù)器(qì)進行(xíng)研發。他(tā)們研制(zhì)γ≥∑的(de)252kV斷路(lù)器(qì)已可(kě)以$γ'實現(xiàn)90kA短(duǎn)路(lù)電(diàn)流的(de)開(k ¥≥↕āi)斷。何俊佳透露,國(guó)外(wài)技(jì)術(shù)壟斷的(de)大(dγ₽à)容量開(kāi)斷裝置一(yī)套大(dà)約要(yào)花(huā)費(fèφ≤∏i)一(yī)兩千萬元,十分(fēn)昂貴。當然,涉及的(de)核心技(jì)術(shù↓✔±)也(yě)是(shì)對(duì)方公司專利,絕不(bù)會(huì)輕易透露。
“做(zuò),一(yī)定要(yào)做(zuò)!一(yī)定要(∏πyào)做(zuò)!滿足國(guó)家(jiā)需求是(shì★₹)一(yī)個(gè)科(kē)研工(gōng)作÷ ¶ (zuò)者的(de)責任,雖然現(xiàn)在大(dà)家(jiā)還(hái)沒意♥✘§識到(dào)大(dà)容量開(kāi)斷的(de)重₹$$≥要(yào)性,但(dàn)等到(dào)問(wènδδ✔±)題真正出現(xiàn)了(le)再去(qù)解決,那(n§↓à)不(bù)就(jiù)晚了(le)嗎(ma)?我們不(bù)能(néng® ★)被現(xiàn)在所局限!”彼時(shí)潘垣斬釘截鐵(tiě)的(de)話(huà)語至✘☆今回蕩在何俊佳的(de)耳邊。
“當時(shí)在西(xī)安做(zuò)試驗,去(qù)時(shí)穿短(duǎn)袖,做(zu∏←ò)完試驗回來(lái)時(shí)都(dōu)要(yào)穿最厚的(de)羽絨≠✘服了(le)。”從(cóng)理(lǐ)論到(dào)↑≤₩實驗的(de)艱辛,沒有(yǒu)人(rén)比&←¶♦袁召更有(yǒu)體(tǐ)會(huì):“白(bái)天做(zuò)實驗,晚上(shàn ¥×™g)找問(wèn)題,每天就(jiù)這(zhè)麽循環著(zh☆Ω↑e),幾乎沒時(shí)間(jiān)去(qù)賓館休息。試驗站(zhàn)很(h•×&↓ěn)大(dà),空(kōng)蕩蕩的(de),還(hái)冷(lěng¥' ♣)風(fēng)陣陣,可(kě)把我們凍壞了(le)。”
長(cháng)達11年(nián)的(de)科(kē♣≈ε↑)研“探險”中,遇到(dào)的(de)很(hěn)多(du✘&φ$ō)問(wèn)題都(dōu)是(shì)世§∑界首次,掉進“坑”裡(lǐ)也(yě)隻能(néng)一(yī)點點“爬出來(lái)”,♣₩沒有(yǒu)科(kē)學經驗共享、沒有(yǒu)資料可(δ®♠§kě)查,甚至連相(xiàng)同的(de)科(kē)研思↑π★路(lù)都(dōu)無可(kě)借鑒。這(zhè)注定是(shì)塊難啃的©≠¶(de)“硬骨頭”。
澆注模具的(de)尺寸、導線繞制(zhì)松緊程度甚至進出線焊接角度,看(k≤★àn)似微(wēi)不(bù)足道(dào)的(de)細節在實驗中卻舉足輕重。“就(ji¥§♠₽ù)得(de)去(qù)車(chē)間(jiān)盯著(zhe)≤&工(gōng)人(rén)做(zuò)了(le),實在不(bù)行(xí¥ φng)還(hái)得(de)自(zì)己上(shàng)手。”袁召比劃著✘©(zhe),自(zì)己都(dōu)記不(b ∏ù)清去(qù)了(le)多(duō)少(shǎo)次車(chē)間(jiān)了(le↔₩)。
不(bù)對(duì)就(jiù)再來(lái),還(hái)不(✘₽'♦bù)對(duì),就(jiù)繼續重做(zuò)……憑著(zhe)精益求精的(de) ☆" 工(gōng)匠(jiàng)精神,團隊和(hé)工(g£¶→γōng)人(rén)們一(yī)起苦熬,頑強地(dì)£♦把實驗室裡(lǐ)的(de)圖紙(zhǐ)變成實物(wù)。
“有(yǒu)時(shí)反複討(tǎo)論覺得(de)沒問(wèn)題的(δ↔§∞de)設計(jì)方案,通(tōng)過計(jβ&ì)算(suàn)或驗證可(kě)能(néng)又(yòu)會(huì)推∏↔ 倒重來(lái),這(zhè)時(shí)候就(jiù)'δ有(yǒu)點懷疑能(néng)否成功。”苦悶時(shí),有(σ✔λyǒu)一(yī)個(gè)人(rén)對(duì± ₩₽)袁召來(lái)說(shuō)宛如(rú)×↕暗(àn)夜燈塔,那(nà)就(jiù)是(shì)潘垣。
談到(dào)這(zhè)位耄耋之年(nián)仍堅持科(↑ kē)研的(de)老(lǎo)科(kē)學家€ α¥(jiā),袁召滿臉欽佩:“都(dōu)這(zhè)麽大(dà)年(nián)紀了(l₩≠<e),還(hái)是(shì)想到(dào)什(shé∑→πn)麽哪怕是(shì)大(dà)晚上(shàng)也(yě)會(huì)跑到(dào)實驗室來(≠™☆lái)找人(rén)討(tǎo)論。一(yī)想到(dào)他(tā),我就(jiù)覺☆>得(de)沒理(lǐ)由不(bù)好(hǎo)₩↑♠★好(hǎo)幹。”
糾結甚至懷疑,但(dàn)最終還(hái)是(shì)選擇堅持。因為(α≈↑wèi)這(zhè)是(shì)國(guó)"♠π☆家(jiā)的(de)需求,也(yě)是(shì)科(kē)研☆✔'÷工(gōng)作(zuò)者應有(yǒu)的(de)責任擔當。從(cóng)2φ€®007年(nián)到(dào)2018年(ni&$↓ án),整個(gè)團隊一(yī)路(lù)奔跑,完成了(le)“從(cóng)無到(dàoε≥)有(yǒu)”,在遍布“荊棘”的(de)途中® ★$收獲豐碩成果。
2012年(nián),研制(zhì)15kV/160kA大(dà)容量斷路(lù)器(qì ®)産品,開(kāi)斷能(néng)力優于國(guó)際領先企業(yè)的(de)同類産品;2©™ φ013年(nián),研制(zhì)126kV/5000A-80kA真空(kōng)斷路(lù)∑"®₩器(qì)。2018年(nián),研發220kV≠€±→系統用(yòng)大(dà)容量短(duǎn)路(>₹<lù)電(diàn)流開(kāi)斷裝置成功通(tōng)過100kA級短(duǎn)路¶§€(lù)電(diàn)流開(kāi)斷試驗,相(xiàng)關指标超©☆過了(le)ABB等國(guó)際知(zh© ≥♦ī)名企業(yè)同類産品性能(néng)λ♣參數(shù),為(wèi)占領國(guóβ><σ)際制(zhì)高(gāo)點和(hé)工(gōng)程化(huà)應用(yòng)打下(xià)<>¥了(le)堅實基礎,為(wèi)我國(guó↔')電(diàn)力系統大(dà)容量短(duǎn)路(lù)電(diàn)λ↓'Ω流開(kāi)斷的(de)難題提供了(l™♦₩e)更經濟、有(yǒu)效的(de)解決方案。↑§α
“科(kē)研人(rén)員(yuán)克服了(£"le)工(gōng)期要(yào)求緊、技(jì)∑♥術(shù)難度大(dà)、業(yè)主要(yào)求持續增§ ₹加等困難,不(bù)厭(yàn)其煩地(dì)為(wèi)項§✘ 目做(zuò)了(le)大(dà)量紮實的(de)工(gōng)作(zuò)……☆<”2018年(nián)12月(yuè),廣州供電(diàn)局特≥₹★↓意給團隊發來(lái)了(le)感謝(xiè)信,還(hái)表示将在後續國(guó)家÷δ(jiā)重點研發計(jì)劃項目合作(zuò)中繼≥≠續開(kāi)展合作(zuò)。
合作(zuò)始于2013年(nián)♥✘¶↑。當時(shí),廣州供電(diàn)局在認真考察對(duì)比了(le)很(hěn)多(duō)↔ λ¥包括ABB等跨國(guó)公司的(de)産品後&↑Ω,主動叩響了(le)團隊大(dà)門(mén)。他(tā)們希望通(tōng)過✘≈斷路(lù)器(qì)開(kāi)斷能(néng)力的(de)提升,增§☆§加電(diàn)網的(de)可(kě)靠性與電(diàn)力調度的(de)靈活性,從(cóng)<₹φ而解決大(dà)規模電(diàn)網短(duǎn)路(lù)問(wèn)題。“我們的(de)Ω≥α¥設計(jì)原理(lǐ)與方案是(shì)獨一(yī)無二的(de),不(bù)僅技÷✘Ω(jì)術(shù)參數(shù)、成本優勢明α(míng)顯,更存在可(kě)延續性的(de)特點,能(néng)滿足電®¥€(diàn)網持續發展的(de)需求。”何俊佳說(shuō)。
按照(zhào)預定計(jì)劃,此次合作(zuò)的(de)成果是(sh≈Ωσ♥ì)設計(jì)出252kV/80kA的<∏↓(de)斷路(lù)器(qì),該參數(shù)已經遠(yuǎn)超過了(le)當時(shí≠↔÷)國(guó)內(nèi)252kV斷路(lù)器(qì)最大(dà)開(kāi)斷能(nén☆β₽g)力——63kA。而更大(dà)的(de)短(duǎn)路(lù)電(di↔<↑àn)流開(kāi)斷能(néng)力就(jiù)意味著(zhe)≠↕"更大(dà)的(de)可(kě)靠性、更高(gāo)的(de)安"¥全系數(shù),為(wèi)此,廣州供電(diàn)局希望把并聯型斷路(lù)₹γ<×器(qì)的(de)開(kāi)斷能(néng)力進一(y¶ī)步提升至85kA。
從(cóng)63kA到(dào)85kA,簡單的(de)數(sh♦•φ₩ù)字背後卻蘊含著(zhe)極大(dà)的(de)技(jì)術(shù)難度,意•φ味著(zhe)方案要(yào)重新調整、設計(jì€∑↕≥),試驗難度進一(yī)步增大(dà),這(zhè)讓團隊π≤ 的(de)技(jì)術(shù)人(rén)員(yuán)"™•α倍感壓力。然而他(tā)們最終作(zuò)出了(le)一(yī)個(gè)決定,交出了(le)一(×₽yī)份讓人(rén)驚歎的(de)答(dá)卷——100kA的(de)斷路(lù)器(q&λ≈®ì),比最初設計(jì)足足提高(gāo)了(le)近(jìn)兩倍。
“完成高(gāo)耦合電(diàn)抗器(qì)的(de)設計(jì)後,經過©✘≤≈缜密的(de)核算(suàn)與論證,我們認¶€為(wèi)它可(kě)以完全滿足100kA等級電(diàn)流的(de)開(kāi)斷要(y ×↓←ào)求。既然要(yào)超前,就(jiù)要(yà ™αo)充分(fēn)考慮到(dào)用(yòng)戶未 Ω₹ε來(lái)的(de)使用(yòng)可(kě)能(néng)。”提起當時(shí)做(zuò)∑✘<的(de)這(zhè)個(gè)重大(dà)決定,¶λ袁召坦言潘垣的(de)話(huà)對(duì)π團隊影(yǐng)響深遠(yuǎn),促使大(dà)家(jiā)作(zuò)出了(le)決定。“他<£(tā)總說(shuō),國(guó)家( ♣jiā)發展這(zhè)麽快(kuài),一(yī)ε 定會(huì)有(yǒu)新的(de)需要(yào)。”§±δ✘如(rú)今,潘垣依然把這(zhè)句話β§(huà)挂在嘴邊,還(hái)反複叮囑團隊一(yī)定要(yào)做(±✘πzuò)到(dào)“人(rén)無我有(yǒ✔≈u),人(rén)有(yǒu)我強,人(rén)強我新”。團隊成員(yuán)已經把他(tā)★¶↑ 的(de)話(huà)當成了(le)座右銘。
“大(dà)規模電(diàn)網短(duǎn)路(•σβlù)電(diàn)流超标問(wèn)題并非一(yī)勞↕γ ♥永逸,這(zhè)場(chǎng)電(diàn)網‘馬拉松’也(yě)将一(yī) 直在路(lù)上(shàng)。”袁召說(shuō),合作(zuò)期間(jiāσ≥±n),廣州供電(diàn)局反複提到(dào)“你(nǐ)們做(zuò)的(de)東(dōng≤©)西(xī),我們放(fàng)心”。這(zhè)份信賴也(yě)體(tǐ)現αΩ×(xiàn)在團隊與西(xī)安高(gāo)壓電(diàn)器≤ ®β(qì)研究院、國(guó)家(jiā)電(diàn)網常州電(di✘₽ σàn)氣設備檢測中心、武漢供電(diàn)局等用(yòng)戶的(de)合作(zuò∏§)中,并轉化(huà)為(wèi)團隊不(bù)斷前進的(de)動力。“感↑'€覺身(shēn)上(shàng)的(de)擔子(zǐ)更重εα了(le),我們得(de)好(hǎo)好©¶(hǎo)幹,不(bù)能(néng)辜負别人(rén)的(d☆ £e)期待。”
目前,團隊再一(yī)次與廣州供電(diàn)局合作(zuò),啓動☆≈σ了(le)“500kV及以上(shàng)電(diàn)壓等級經濟型高(gāo)壓交₩→¶流限流器(qì)”項目的(de)研制(z♣©≤₽hì)。他(tā)們要(yào)将這(zhè)種獨具特"≈₽色的(de)“大(dà)容量短(duǎn)路(lù)電(diàn)α±Ω流開(kāi)斷裝置”推廣應用(yòng)于更高(gāo)電(diàn)壓等級。何俊↓✘佳說(shuō):“我們現(xiàn)在走的(de)這(zhè)條路(l•↔©★ù)可(kě)能(néng)比多(duō)數(shù)人(rén)要(yào)艱難,也€↑☆π(yě)沒有(yǒu)高(gāo)回報(bào)&®§,但(dàn)這(zhè)是(shì)最對(¶↕φ$duì)的(de)一(yī)條路(lù)。”
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