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華科大最新科研成果:用中國智慧破解“電網(wǎng)”難題

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2018-12-09  來源:百家號  瀏覽次數(shù):6553
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核心提示:華科大最新科研成果:用中國智慧破解“電網(wǎng)”難題

曾經的“異想天開”,他們用11年來攻克難關。沒有經驗借鑒,沒有資料可查,這支團隊立足本土、探索創(chuàng)新。

每逢高溫季節(jié),用電負荷猛增,部分地區(qū)就開始限電,給人們的生活、生產帶來不便。這樣的場景你一定不陌生。然而,早在2007年,華中科技大學潘垣院士團隊就針對其中的技術難題展開攻關,目標就是:讓用電不再受束縛。

本著科研的初心,該團隊踏上了這段“未知”的征程,一走就是11年。他們打破了過去我國在高壓開關電器技術領域跟隨國外的局面,探索出了一套全自主創(chuàng)新的中國解決方案。

“不要等問題出現(xiàn)了才去解決”

2018年9月17日,潘垣院士、何俊佳教授、袁召老師等聯(lián)合廣州供電局試驗研究院、西電集團等單位研發(fā)的220kV系統(tǒng)用大容量短路電流開斷裝置在西安國家高壓電器產品質量監(jiān)督檢驗中心成功通過100kA級短路電流開斷試驗,這標志著我國220kV系統(tǒng)用高壓斷路器的開斷容量指標達到國際最高水平。

 

“潘院士提出的設想其實還是很超前的。”全程參與研發(fā)的袁召至今感念潘垣的遠見卓識。他介紹說,當時“電網(wǎng)”企業(yè)采取限電措施解決用電負荷猛增的問題已是常態(tài),因為解決該問題的設備研發(fā)難度較大,算是一個未來式本土難題。

袁召形象地打了個比方:“就好像現(xiàn)在城市采取的交通單雙限號,雖然可以部分解決交通問題,卻犧牲了出行的便利,也沒從根本上扭轉局面。”

潘垣提出的設想在當時來說有些“異想天開”。這個想法不像其他人的方案那樣提升單個斷路器的開斷能力,而是通過高耦合電抗器實現(xiàn)斷路器并聯(lián)連接,將斷路器的開斷能力成倍提升。袁召提到其中一個設計關鍵,就是高耦合度空芯分裂電抗器,通過它可以實現(xiàn)開關電弧的并聯(lián)。而在此之前,開關電弧的并聯(lián)被認為無法實現(xiàn)。

把設計落實到現(xiàn)實中并非一帆風順。團隊核心成員何俊佳還記得,技術方案剛提出時,外界的質疑聲不絕于耳。“這明明就是兩個不可能放在一起的東西!”“就算做出來也用不上??!咱們現(xiàn)在電網(wǎng)沒有這么大的短路電流,以后的事情以后再說。”

實際上,開展此類研究并非杞人憂天。當時,國外有些公司已經投入大量資金對大容量斷路器進行研發(fā)。他們研制的252kV斷路器已可以實現(xiàn)90kA短路電流的開斷。何俊佳透露,國外技術壟斷的大容量開斷裝置一套大約要花費一兩千萬元,十分昂貴。當然,涉及到的核心技術也是對方公司專利,絕不會輕易透露。

“做,一定要做!一定要做!滿足國家需求是一個科研工作者的責任,雖然現(xiàn)在大家還沒意識到大容量開斷的重要性,但等到問題真正出現(xiàn)了再去解決,那不就晚了嗎?我們不能被現(xiàn)在所局限!”彼時潘垣斬釘截鐵的話語至今回蕩在何俊佳的耳邊。

“這是最對的一條路”

 

“當時在西安做試驗,去時穿短袖,做完試驗回來時都要穿最厚的羽絨服了。”從理論到實驗的艱辛,沒有人比袁召更有體會:“白天做實驗,晚上找問題,每天就這么循環(huán)著,幾乎沒時間去賓館休息。試驗站很大,空蕩蕩的,還冷風陣陣,可把我們凍壞了。”

長達11年的科研“探險”中,遇到的很多問題都是世界首次,掉進“坑”里也只能一點點“爬出來”,沒有科學經驗共享、沒有資料可查,甚至連相同的科研思路都無可借鑒。這注定是塊難啃的“硬骨頭”。

澆注模具的尺寸、導線繞制松緊程度甚至進出線焊接角度,看似微不足道的細節(jié)在實驗中卻舉足輕重。“就得去車間盯著工人做了,實在不行還得自己上手。”袁召比劃著,自己都記不清去了多少次車間了。

不對就再來,還不對,就繼續(xù)重做……憑著精益求精的工匠精神,團隊和工人們一起苦熬,頑強地把實驗室里的圖紙變成實物。

“有時反復討論覺得沒問題的設計方案,通過計算或驗證可能又會推倒重來,這時候就有點懷疑能否成功。”苦悶時,有一個人對袁召來說宛如暗夜燈塔,那就是潘垣。

談到這位耄耋之年仍堅持科研的老科學家,袁召滿臉欽佩:“都這么大年紀了,還是想到什么哪怕是大晚上也會跑到實驗室來找人討論。一想到他,我就覺得沒理由不好好干。”

糾結甚至懷疑,但最終還是選擇堅持。因為這是國家的需求,也是科研工作者應有的責任擔當。從2007年到2018年,整個團隊一路奔跑,完成了“從無到有”,在遍布“荊棘”的途中收獲了豐碩成果。

2012年,研制15kV/160kA大容量斷路器產品,開斷能力優(yōu)于國際領先企業(yè)的同類產品,并應用于西安高壓電器研究院、國家電網(wǎng)常州電氣設備檢測中心等大容量電器試驗站。2013年,研制126kV/5000A-80kA真空斷路器,在武漢供電局掛網(wǎng)運行。2018年,研發(fā)220kV系統(tǒng)用大容量短路電流開斷裝置成功通過100kA級短路電流開斷實驗,為我國電力系統(tǒng)大容量短路電流開斷的難題提供了更經濟、有效的解決方案......

11年前的“異想天開”如今變成了現(xiàn)實。潘垣常把“人無我有,人有我強,人強我新”掛在嘴邊,還反復叮囑團隊:“國家發(fā)展這么快,一定會有新的需要。”何俊佳說,這就像是給自己和團隊上了生動的一課。“未來的路還很長。做科研永遠只有進行時,沒有完成時。同時,也不能忘記國家的需要就是科研工作者的目標。”

目前,團隊已啟動“500kV 及以上電壓等級經濟型高壓交流限流器”項目的研制。他們要將這種獨具特色的“大容量短路電流開斷裝置”推廣應用于更高電壓等級。何俊佳說:“我們現(xiàn)在走的這條路可能比多數(shù)人要艱難,也沒有高回報,但這是最對的一條路。”

(轉載于華中科技大學新聞網(wǎng))

 
 
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