专访谢开贵教授：参与青藏铁路、西电东送、三峡工程……重庆大学这个实验室不一般！

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青藏铁路、西电东送、三峡工程……国家多个重大工程的输配电数据都从这个实验室获得。他们自主建立了全球唯一的能源装备自然覆冰试验基地。他们如何保障千万条电力线路安全运行？又靠什么取得世界前沿的先进研究成果？《重庆专访》特别策划“国家重点实验室探秘”，一起走进重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室。

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输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室2007年获批建设，是国内外在“材料-组件-装备”全链条系统研究输变电装备安全可靠性的研究机构，实验室在装备绝缘设计、在线监测、国产化研制等方面发挥了不可替代的作用，引领了超特高压输电装备外绝缘设计，推动了我国输变电装备从“预防性维修”向“状态维修”的变革。

记者 聂莹：据我了解，全国高校电力领域的国家重点实验室不只咱们一个，我们实验室独具特色的优势在哪里？

重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室主任 谢开贵：

我们研究的是输变电装备，我们知道其实在整个智能电网领域当中，它涉及到我们对应的材料、器件、装备到系统，整个全链条，而我们装备可以看得出来是整个链条当中很重要的一环。如果没有我们实验室，通俗一点讲，这个链条就不完整了，所以我们这个输变电装备技术实验室从这个意义上讲，其实是具有唯一性和对应的显著特色。

谢开贵：实际上我们就像电网的医生一样，在做电力安全方面的事。而我们做的主要是侧重于装备这一块，比如说我们外面看到的输电线路、电压器，还有开关设备等，这些大的设备一旦发生故障，就可能引起电力系统当中大面积的停电。装备的安全是我们做得最多的，我们如何解决它的安全问题？一是从设计的角度来把它设计好；第二把它制造好；第三在运行的过程当中把它运行好、维护好，所以我们主要就是针对于这三大方面来做。

谢开贵：我们输变电装备，在研究的过程当中，需要首先模拟它的环境，所以我们有模拟环境的装备，也就是我们的气候室。比如说酸雨、酸雾、冰、雪、雨等等，这些环境都可以模拟户外的真实环境。

谢开贵：这是一个模拟的环境，比如说绝缘子串或者其他的一些设备，就放在这里面来，放在这个环境当中，然后还要模拟外面的电源，作用在我的这些设备上，然后来观察。比如说它的冰是如何结的？结了之后如果有一个融冰的装置，它是如何消掉的？还比如说我设计了一个新的绝缘子的结构，在这个地方来进行测试，看这个结构是不是冰就覆不上去了？

聂莹：我了解到我国南方高湿地区，每年都有因覆冰导致的输电线路故障引起电网断电，而且覆冰还会导致风力发电机每年损失发电量超过15%。覆冰，曾被认为是极具挑战性的世界级科研难题，咱们实验室是如何攻克这个科研难题的？

谢开贵：在2008年的时候，因为南方发生了严重的冰雪灾，导致了很多线路覆冰了，甚至线路就拉断了，十多个省市都出现了全国的停电或者限电，直接经济损失都是上千亿。我们实验室的蒋兴良教授团队，到现场看到了覆冰情况之后，感触非常深，他们就提出要在户外建设野外的实验基地，因为这样通过实际的现场模拟的数据比实验室内的数据，应该更接近于本身实际的真实。

冰雪灾害发生之后，蒋兴良教授带领团队辗转全国17个省市，最终选择了海拔1500多米，具有雾凇、雨凇、混合凇等多种覆冰天气现象的湖南雪峰山，建成了世界上首个野外覆冰试验基地。在这个基地里，实验团队积累了数十万原始科学观测数据，在全球范围首次揭示了电网覆冰形成及其导致灾害的机制，研发出了全球首套电网不停电智能融冰装置，并创造性提出了数十种防冰、除冰方法，还牵头制定了多项行业和国家标准，极大提升了我国极端环境能源装备安全与电网防冰减灾能力。

聂莹：湖南雪峰山野外科学观测研究站，好像在全世界领域来说，都是特别出名的。

谢开贵：特别出名，从能源装备安全的角度来讲，这是世界独一无二的。加拿大、美国、挪威、瑞典等国的专家都曾来这里考察学习。到现在，我们估计应该超过200名以上的专家到这边来学习，来做试验。

自上世纪80年代开始建设的输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，屡屡为国家建设立下功劳。作为中国新世纪四大工程之一，青藏铁路是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。铁路建设期间，实验团队在青藏高原2800米至5100米的高海拔、高寒地区开展长期科学试验，不仅突破了铁路供电工程外绝缘和隧道电气间隙的设计“瓶颈”，而且获得了世界唯一的、海拔5000米以上地区电气外绝缘特性真实试验数据。

谢开贵：要测量的点都是在山顶上，而且这会儿就是给我们一块带路的向导，都不愿意上去。

聂莹：为什么？

谢开贵：因为太高了缺氧，有5000多米高。我们这边包括蒋老师他们是怎么上去的呢？先把遗书写好，因为上去有可能下不来了。我们最后在那边收集到了全世界，只有我们收集到了5000米以上高海拔的电力装备它的绝缘特性的数据，这些数据其实是用生命换来的。

科研人员用生命换来的珍贵数据和创新性研究成果，让青藏铁路风火山隧道的净空高度从最初设计的7.2米降低到了6.95米，仅此一项就为国家节省成本约1.4亿元。

谢开贵：未来我们就是瞄准新型电力系统建设的国家需求，聚焦特高压输变电装备的自主化设计，它的关键是关键技术的“卡脖子”的攻克，然后实现我们从应用基础研究，再到我们对应的关键技术的突破，再到集成应用这样一个过程。我们的目标就是成为国家在输变电领域、输变电装备领域一个重要的战略科技力量。实际上，我们的输变电装备，从最开始我们说到现在可以国产化，但是要到自主化，从我们以前是跟随、仿制，到未来我们要做到一流、引领这样一个全面的一个跨越。

聂莹：川渝共建国家重点实验室，我们现在有没有一些新的合作意向或者项目？

谢开贵：在2020年的时候，重庆大学就已经与四川的东方电气集团签订了战略合作协议。在去年，又组建了清洁能源电力装备联合研究院。我们也希望我们研究院将来在成果转化、人才培养方面能够走出一条更新的路，一个更好的合作的基座和模式，促进我们成渝地区经济和科技的发展。

来源 | 重庆大学新闻网
编辑｜丹漆随梦

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