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打破多个“卡脖子”技术!中国女博士勇闯电力开关装备技术“无人区”
时间:2023-08-28 09:40:21 点击次数:

从超高压到特高压,钟建英博士是我国电力事业发展的参与者和见证人。入职平高集团以来,受益于我市良好的创新生态,钟建英带领团队勇闯技术“无人区”,成功研制出世界首台套1100千伏GIS(气体绝缘金属封闭开关设备),并应用于我国第一个正式投入商业运行的特高压交流工程。该项工程标志着我国电网建设达到世界最高水平,创造了“中国奇迹”。

围绕我国电网建设重大战略需求,钟建英主持完成国家863计划、河南省重大科技专项等40余项重大课题,研制出直流转换开关等20余种国际领先的首创产品,不断打破国外技术垄断,填补行业空白。

中国工业“金色名片”

打破多个“卡脖子”技术!中国女博士勇闯电力开关装备技术“无人区”

2022年冬季,一场寒潮横扫北美大陆,当地电力供应受到重创。美电力跟踪网站显示,全境超160万户遭遇停电。而如此大规模的停电,在我国早已不存在,这便要归功于我国全球领先的特高压技术。

特高压技术,有效改善了我国能源分配不均的情况,不仅运输距离长、电力容量大,而且运输中途的电力损耗也相对较低。早在2015年,当印度还有1亿多人用不上电,而美国还因区域电力公司的协调不当而经常停电时,中国就已经凭借这项技术,解决了国内最后3万多人的“用电难”问题。

目前,我国已经在特高压技术领域创造了19个全球第一,仅是准东-皖南特高压输电工程,就在电压等级、输送容量、传输距离、技术水平上,就独揽了四个世界第一。除此之外,在换流阀、换流变压器等特高压输电设备上,我国的制造能力也达到了世界领先。钟建英博士表示:特高压设备已成为中国装备制造业的“金色名片”。

而在种种成就的背后,是我国电力研究人员长达几十年的刻苦钻研。

上个世纪八十年代,欧美国家在这一领域处于领先水平。当中国电网专家去美国特高压实验基地考察时,被禁止记录和拍照,更别说得到什么有价值的信息了。在技术封锁下,我国几代电力人埋头钻研,克服重重难关,一步步地引领中国特高压技术逐渐成熟、完善,最终赶超欧美。

1974年,刘家峡水电站采用了中国第一条完全知识产权的339kV超高压输电线路,从此奠定我国“清洁能源+高压输电”的基本格局。此后,一批又一批中国电力人奔赴西北,为中国的电力建设事业奉献青春。2005年,官亭变电站采用了中国自主知识产权的750kV的输变电技术,而这项技术创造了当时世界最高的绝缘水平;2009年,1000kV工程建成投运,向世界展现了当时全球电力电力技术的最高水平;2014年7月,中国电网公司中标巴西魅力山水项目,迈出中国特高压技术走向世界的第一步。

女博士勇闯电力“无人区”

打破多个“卡脖子”技术!中国女博士勇闯电力开关装备技术“无人区”

十七年来,钟建英一直从事电力开关装备研究工作,在自己的人生坐标上不断闪耀着光和热,填补一项项国内外空白,实现一个个“从0到1”的突破。

她,就是河南平高电气股份有限公司副总经理钟建英博士。博士毕业后,她选择了平顶山,从此扎根平高集团,完成一项项重大示范工程的产品研发,持续打造中国引领的电力开关设备,将核心技术牢牢掌握在中国人自己手中。

特高压被誉为“电力高速公路”,在20世纪初该项技术一度被国内外公认为是世界上不可攀越的技术巅峰。钟建英博士作为我国电力工程领域的领军人才,特高压工程发展的主要参与者和见证人,她带领团队勇闯技术“无人区”,攻克世界最高电压等级开关装备七大技术难题,形成44项具有完全自主知识产权的关键技术,研制12项世界最高电压等级国际首台套产品,6种产品列为国家第一批能源领域首台(套)重大技术装备项目,1种产品列入国家绿色技术推广目录,打破多项国外垄断技术,为推动我国开关领域“大国重器”从“追赶”到“领跑”的跨越式提升做出突出贡献。

2005年,国家提出建设特高压输电工程的重大举措,这在世界上尚属首例,有几百项技术难题需要攻克,电力开关设备更是难中之难,被国内外专家认为是不可跨越的技术鸿沟。

面对前所未有的产品研制难度、经验一片空白的考验和挑战,钟建英主动请缨,带领平均年龄只有28岁的研发团队,历经十年,设计100余种产品研发方案,绘制图纸十几万张,进行了上万次研究试验、千余项型式试验,成功研制出世界首台套1100千伏气体绝缘金属封闭开关设备,应用于我国第一个正式投入商业运行的特高压交流工程。

该项工程代表了我国电网建设正式达到世界最高水平,创造了世界上独一无二的“中国奇迹”。随后,为了彻底打破特高压设备技术壁垒,钟建英团队又连续突破断路器大容量开断仿真、液压机构多级阀缓冲技术、分合闸转换技术等多个“卡脖子”技术,成功研制1100千伏旁路开关、直流转换开关、穿墙套管等多台套产品,完全掌握了核心技术,有力降低了我国特高压工程建设费用,为输变电工程建设提供了重要支撑。

“从0到1”突破研发绿色环保GIS

打破多个“卡脖子”技术!中国女博士勇闯电力开关装备技术“无人区”

2021年,中央财经委员会第九次会议提出,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,构建以新能源为主体的新型电力系统。

电力开关设备用SF6气体因其优异的绝缘和灭弧性能被广泛使用,但由于SF6全球变暖潜能值(GWP)是CO2的23500倍,是人类已知最强大的温室气体之一,《京都议定书》《巴黎协定》等多项条款中限定了SF6用量;欧盟《氟化气体F-gas法规提案》要求,2026年后24千伏及以下配电设备禁止使用SF6。研制环保型开关设备,降低SF6用量成了电力行业实现碳达峰碳中和亟须解决的问题。

面对新难题,钟建英再次向环保型高压开关设备研制发起挑战。她带领团队,联合国内外知名高校组建联合攻关团队,历时五年,成功研制国内首台126千伏无氟环保型断路器和126千伏无氟环保型GIS,产品先后纳入国家《绿色技术推广目录(2020)》和“2021年度能源领域首台(套)重大技术装备项目清单”。随后她带领团队研制的145千伏真空断路器一次性通过意大利ENEL公司TCA认证,技术参数达到同类产品国际领先水平,是我国首款且目前是唯一一款走出国门、进入欧洲高端市场的全环保型开关设备。

十余年来,钟建英带领团队累计为公司获得国家、省(部)级以上科技奖项219项,授权专利1791项,参与编制各类标准119项,60项新产品达到国际领先水平,12项产品和技术成为世界的领跑者,部分技术实现了“从0到1”的突破。研制的超、特高压开关设备目前已应用于我国18条特高压交流工程、19条特高压直流工程。且随着“一带一路”走出国门,在印度国家电网公司、波兰国家电网公司等重大工程中应用,2017年荣获印度国家电力公司GIS运行业绩金奖。在运高压开关设备保有量居业内首位,有力支撑我国开关领域从“追赶”到“领跑”的跨越式提升,受到了业内以及社会的广泛认可。

以科技报国之志,筑梦电力事业,作为一名电力科技工作者,钟建英面向世界科技前沿、面向国家重大需求,不断勇攀科技高峰,用丰硕的科研成果,在中国电力事业的精彩华章上书写了亮丽一页。

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