华科大最新科研成果：用中国智慧破解“电网”难题-北极星输配电网

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每逢高温季节，用电负荷猛增，部分地区就开始限电，给人们的生活、生产带来不便。这样的场景你一定不陌生。然而，早在2007年，华中科技大学潘垣院士团队就针对其中的技术难题展开攻关，目标就是：让用电不再受束缚。

本着科研的初心，该团队踏上了这段“未知”的征程，一走就是11年。他们打破了过去我国在高压开关电器技术领域跟随国外的局面，探索出了一套全自主创新的中国解决方案。

“不要等问题出现了才去解决”

2018年9月17日，潘垣院士、何俊佳教授、袁召老师等联合广州供电局试验研究院、西电集团等单位研发的220kV系统用大容量短路电流开断装置在西安国家高压电器产品质量监督检验中心成功通过100kA级短路电流开断试验，这标志着我国220kV系统用高压断路器的开断容量指标达到国际最高水平。

“潘院士提出的设想其实还是很超前的。”全程参与研发的袁召至今感念潘垣的远见卓识。他介绍说，当时“电网”企业采取限电措施解决用电负荷猛增的问题已是常态，因为解决该问题的设备研发难度较大，算是一个未来式本土难题。

袁召形象地打了个比方：“就好像现在城市采取的交通单双限号，虽然可以部分解决交通问题，却牺牲了出行的便利，也没从根本上扭转局面。”

潘垣提出的设想在当时来说有些“异想天开”。这个想法不像其他人的方案那样提升单个断路器的开断能力，而是通过高耦合电抗器实现断路器并联连接，将断路器的开断能力成倍提升。袁召提到其中一个设计关键，就是高耦合度空芯分裂电抗器，通过它可以实现开关电弧的并联。而在此之前，开关电弧的并联被认为无法实现。

把设计落实到现实中并非一帆风顺。团队核心成员何俊佳还记得，技术方案刚提出时，外界的质疑声不绝于耳。“这明明就是两个不可能放在一起的东西！”“就算做出来也用不上啊！咱们现在电网没有这么大的短路电流，以后的事情以后再说。”

实际上，开展此类研究并非杞人忧天。当时，国外有些公司已经投入大量资金对大容量断路器进行研发。他们研制的252kV断路器已可以实现90kA短路电流的开断。何俊佳透露，国外技术垄断的大容量开断装置一套大约要花费一两千万元，十分昂贵。当然，涉及到的核心技术也是对方公司专利，绝不会轻易透露。

“做，一定要做！一定要做！满足国家需求是一个科研工作者的责任，虽然现在大家还没意识到大容量开断的重要性，但等到问题真正出现了再去解决，那不就晚了吗？我们不能被现在所局限！”彼时潘垣斩钉截铁的话语至今回荡在何俊佳的耳边。

“这是最对的一条路”

“当时在西安做试验，去时穿短袖，做完试验回来时都要穿最厚的羽绒服了。”从理论到实验的艰辛，没有人比袁召更有体会：“白天做实验，晚上找问题，每天就这么循环着，几乎没时间去宾馆休息。试验站很大，空荡荡的，还冷风阵阵，可把我们冻坏了。”

长达11年的科研“探险”中，遇到的很多问题都是世界首次，掉进“坑”里也只能一点点“爬出来”，没有科学经验共享、没有资料可查，甚至连相同的科研思路都无可借鉴。这注定是块难啃的“硬骨头”。

浇注模具的尺寸、导线绕制松紧程度甚至进出线焊接角度，看似微不足道的细节在实验中却举足轻重。“就得去车间盯着工人做了，实在不行还得自己上手。”袁召比划着，自己都记不清去了多少次车间了。

不对就再来，还不对，就继续重做……凭着精益求精的工匠精神，团队和工人们一起苦熬，顽强地把实验室里的图纸变成实物。

“有时反复讨论觉得没问题的设计方案，通过计算或验证可能又会推倒重来，这时候就有点怀疑能否成功。”苦闷时，有一个人对袁召来说宛如暗夜灯塔，那就是潘垣。

谈到这位耄耋之年仍坚持科研的老科学家，袁召满脸钦佩：“都这么大年纪了，还是想到什么哪怕是大晚上也会跑到实验室来找人讨论。一想到他，我就觉得没理由不好好干。”

纠结甚至怀疑，但最终还是选择坚持。因为这是国家的需求，也是科研工作者应有的责任担当。从2007年到2018年，整个团队一路奔跑，完成了“从无到有”，在遍布“荆棘”的途中收获了丰硕成果。

2012年，研制15kV/160kA大容量断路器产品，开断能力优于国际领先企业的同类产品，并应用于西安高压电器研究院、国家电网常州电气设备检测中心等大容量电器试验站。2013年，研制126kV/5000A-80kA真空断路器，在武汉供电局挂网运行。2018年，研发220kV系统用大容量短路电流开断装置成功通过100kA级短路电流开断实验，为我国电力系统大容量短路电流开断的难题提供了更经济、有效的解决方案......

11年前的“异想天开”如今变成了现实。潘垣常把“人无我有，人有我强，人强我新”挂在嘴边，还反复叮嘱团队：“国家发展这么快，一定会有新的需要。”何俊佳说，这就像是给自己和团队上了生动的一课。“未来的路还很长。做科研永远只有进行时，没有完成时。同时，也不能忘记国家的需要就是科研工作者的目标。”

目前，团队已启动“500kV 及以上电压等级经济型高压交流限流器”项目的研制。他们要将这种独具特色的“大容量短路电流开断装置”推广应用于更高电压等级。何俊佳说：“我们现在走的这条路可能比多数人要艰难，也没有高回报，但这是最对的一条路。”

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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