“目前我們已完成目標特高壓線路地線融冰站的結(jié)構(gòu)化改造方案制訂，現(xiàn)場查勘工作完成后迅速開展改造和調(diào)試工作，確保今年冬天融冰站派上用場……”在電網(wǎng)防災減災全國重點實驗室的技術會商室，實驗室主任、國網(wǎng)湖南防災減災中心主任陸佳政與實驗室防冰技術骨干討論特高壓地線融冰站建設相關工作安排。這個融冰站是陸佳政團隊今年的重點科研成果之一。
陸佳政(左一)指導青年員工開展技術創(chuàng)新。楊莉 攝
多年來，陸佳政始終堅持以科技創(chuàng)新服務安全生產(chǎn)的理念，牽頭建成全國首個電網(wǎng)防災技術產(chǎn)業(yè)園。聚焦電網(wǎng)防冰、防火、防雷等領域，他帶領團隊長期在一線開展技術攻關，相關成果曾獲得國家科技進步獎一等獎、國家技術發(fā)明獎二等獎、中國專利金獎各1項，以及30多項省部級獎項。1月份，陸佳政獲得國家電網(wǎng)有限公司2023年度科技人物獎。
帶隊野外探測數(shù)百次 實現(xiàn)電網(wǎng)覆冰精準防治
1月下旬，受寒潮天氣影響，湖南省益陽市下起了凍雨，某線路出現(xiàn)覆冰。由于該線經(jīng)過典型微地形區(qū)域，冰情變化較快，需要及時進行融冰處置。1月20日上午，國網(wǎng)湖南防災減災中心融冰技術小隊成員使用自主研發(fā)的特高壓導線不停電地線融冰裝置對該線路執(zhí)行融冰操作。76分鐘后，3.4千米長的地線覆冰全部脫落。該裝置是陸佳政團隊多年科研攻堅的成果。
受地形和氣候影響，湖南冬季雨雪冰凍災害頻發(fā)。2008年，一場嚴重的雨雪冰凍災害致使我國南方多地輸電線路出現(xiàn)倒塔、斷線等情況。陸佳政和同事第一時間趕到受災現(xiàn)場。電線上掛滿了密密麻麻的冰凌，鐵塔傾斜扭曲倒地……看到這樣的場景，陸佳政決心加速推進電網(wǎng)科技防冰相關研究，讓電網(wǎng)在災害面前能“挺直腰板”。
“我們要變被動為主動，做好預測是應對災害的第一要務。”陸佳政說。輸電線路常跨越高山、峽谷，往往山下晴天、山上大雪，百米內(nèi)外環(huán)境迥異，微地形覆冰預測是關鍵。但當時國內(nèi)外均缺乏有效的預測模型。陸佳政和團隊成員查找大量資料分析預測因子，開展了數(shù)百次冬季野外探測和計算機模擬實驗，搭建了地形抬升、埡口風增大、高山分水嶺等5種典型的電網(wǎng)微地形覆冰模型，研制出我國首套電網(wǎng)覆冰預測系統(tǒng)，準確預測了全國70多次電網(wǎng)覆冰過程。
有了預測手段，還要有消除覆冰的技術。“傳統(tǒng)的SVC型直流融冰裝置三相晶閘管整流諧波高，易引起諧振造成避雷器等炸毀。”陸佳政說。他和團隊成員先后開展了10多種拓撲方案的論證，提出了新型整流變壓器消除諧波、二極管整流減少發(fā)熱的關鍵技術路線。2012年，他們構(gòu)建了多檔位多繞組諧波抵消直流融冰方法，采用諧波內(nèi)部反相自動抵消的方式，將諧波含量從30%降低至5%以下。在此基礎上，陸佳政團隊研制了3個系列共9種型號的直流融冰裝置，涵蓋10千伏至1000千伏各個電壓等級。裝置1小時即可融化數(shù)百千米長的線路覆冰。目前，這些裝置已在湖南、重慶、吉林等多個省份完成了上千次線路融冰，為電網(wǎng)覆冰防治工作提供了重要技術支撐。
百里挑一優(yōu)選滅火材料 研發(fā)成果助力山火治理
3月31日14時40分，湖南500千伏金紅線附近發(fā)生山火，火勢迅速蔓延，過火面積超過500畝。陸佳政立即帶領團隊成員配合直升機團隊到現(xiàn)場滅火。直升機裝載了陸佳政團隊自主研發(fā)的高效防復燃滅火劑，在火場上空連續(xù)搶險數(shù)小時，成功撲滅山火，保護了森林資源和電網(wǎng)安全。
隨著近年來退耕還林、封山育林政策的實施，線路周邊植被覆蓋率越來越高，山火風險隨之增加，防控壓力較大。
聚焦高效不停電滅火，陸佳政于2010年牽頭組建電氣、材料等多專業(yè)融合的研究團隊，并搭建專門的山火試驗場。團隊成員開展了數(shù)百次滅火裝置性能試驗，測試了一百多種滅火材料的滅火效果，及時跟蹤試驗數(shù)據(jù)并逐項調(diào)整改進。最終，陸佳政團隊成功發(fā)現(xiàn)霧徑減小至400微米時細水霧絕緣性高于空氣的特性，并基于此研制出線路不停電滅山火裝置和高效防復燃滅火劑。
陸佳政帶領研究團隊連續(xù)數(shù)年在山火頻發(fā)期駐守一線，了解研發(fā)成果在撲救山火過程中存在的不足并及時研究改進，充分利用創(chuàng)新成果支撐電網(wǎng)防火工作。
給電網(wǎng)穿上防雷擊“保護罩” 重雷區(qū)線路跳閘次數(shù)減少95%
春季是雷電多發(fā)季節(jié)。2023年3月25日，永州剛結(jié)束了一輪強對流天氣。往年這段時間，雷擊造成的配電網(wǎng)故障和投訴都讓運維人員頭疼不已。但這次雷雨過后，數(shù)據(jù)顯示永州配電網(wǎng)雷擊故障數(shù)量大幅減少，其中經(jīng)過防雷絕緣子替換改造的線路故障減少量更為顯著。改造所用的防雷絕緣子是陸佳政團隊自主研制的。
雷電災害是聯(lián)合國公布的最嚴重的十種自然災害之一。隨著氣候變暖，全球雷電活動更加頻繁、劇烈，如何有效防雷已經(jīng)成為一個世界性難題。雷電如果擊中輸配電線路，強大的過電壓極易導致輸配電線路的絕緣子被擊穿閃絡，進而引發(fā)電網(wǎng)故障。同時，雷擊10千伏線路還可能造成帶電導線斷線墜地，引發(fā)人身觸電事故。
陸佳政團隊一直嘗試研制更加可靠的設備，給電網(wǎng)穿上一身防雷擊的“保護罩”。自2014年開展相關研究以來，陸佳政和團隊成員三千多次深入重雷區(qū)現(xiàn)場查勘，開展了上萬次仿真模擬和試驗測試，終于在關鍵技術上取得重要突破。他們提出環(huán)形氧化鋅避雷器閥片與絕緣子串聯(lián)一體化結(jié)構(gòu)，研制出整支100千安大通流防雷絕緣子，并應用于多省重雷區(qū)的上千條輸配電線路上，使這些線路雷擊跳閘次數(shù)減少95%，顯著提高了供電可靠性。
隨著新型電力系統(tǒng)建設的推進，電網(wǎng)可靠供電，電池儲能，以及風電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電的防災需求對技術創(chuàng)新提出了更高要求。陸佳政正帶領團隊成員瞄準儲能系統(tǒng)防火與安全電池、風機葉片結(jié)冰預測與除冰防雷技術、光伏高低電壓與災害防治、配網(wǎng)防雷融冰等技術難題全力攻堅。（邸悅倫 楊莉）
作者：邸悅倫 楊莉
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