尖山“追風(fēng)俠”
——記輸電線路舞動防治技術(shù)實(shí)驗(yàn)室

文／圖_本刊記者 景冬冬 通訊員 魏 丹

尖山“追風(fēng)俠”
——記輸電線路舞動防治技術(shù)實(shí)驗(yàn)室

文／圖_本刊記者 景冬冬 通訊員 魏 丹

無人機(jī)巡線尖山上的線路

山不在高，有仙則靈。在鄭州西南方向的尖山也是一座“靈山”。尖山之靈，在于省電力公司電力科學(xué)研究院“輸電線路舞動防治技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”建在此處。實(shí)驗(yàn)室于2010年建成投入使用，目前已經(jīng)成為國家電網(wǎng)公司和河南省的“雙重點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)室，多項(xiàng)世界之最在這里誕生，多項(xiàng)科研成果在這里問世，并轉(zhuǎn)化成數(shù)以億計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益，造福社會。和實(shí)驗(yàn)室共同成長的，還有一支國家電網(wǎng)舞動防治技術(shù)科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)——尖山“追風(fēng)俠”。

創(chuàng)新締造世界之最

輸電線路舞動危害嚴(yán)重，極易造成大面積停電，恢復(fù)起來困難，社會影響巨大。近年來，我國發(fā)生輸電線路舞動事件或事故1000多條次，經(jīng)濟(jì)損失數(shù)百億元，2008年的湖南郴州冰雪災(zāi)害便是典型案例。河南也是舞動重災(zāi)害區(qū)域之一。

說起實(shí)驗(yàn)室建設(shè)初衷，電科院設(shè)備狀態(tài)評價(jià)中心副主任、實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人呂中賓記憶猶新：“2008年，牡鄭尖山段跳閘故障，我作為技術(shù)專家參與調(diào)研。過程中偶然得知尖山一段將近4公里的線路要進(jìn)行改造退出運(yùn)行，腦子里一個(gè)大膽的火花‘嘭’地點(diǎn)亮了。這段要廢棄的線路是不是能成為真型輸電線路建設(shè)平臺呢？當(dāng)時(shí)，世界上僅有日本、加拿大等少數(shù)國家建設(shè)了真型輸電線路基地，我國能否實(shí)現(xiàn)突破？”

帶著疑問，呂中賓帶領(lǐng)技術(shù)人員開始不斷翻閱國內(nèi)外資料，拜訪專家學(xué)者，開展可行性研究，隨著一輪一輪的思辨和論證，這個(gè)大膽的想法愈發(fā)清晰起來。“尖山高差大、山口多，地貌復(fù)雜，全年有風(fēng)天數(shù)達(dá)200天以上，自然條件與地理因素碰撞，使這里形成了世界罕見的優(yōu)越試驗(yàn)條件。”國家電網(wǎng)公司專業(yè)領(lǐng)軍人才、實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)帶頭人盧明說。

幸運(yùn)的是，這個(gè)提案得到了省公司的支持，并進(jìn)入了國家電網(wǎng)公司的視野。2009年9月，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目在國家電網(wǎng)公司正式立項(xiàng)。2010年8月，實(shí)驗(yàn)室在尖山建成投運(yùn)。該實(shí)驗(yàn)室桿塔類型、布置方式、線路長度、最大檔距、連續(xù)檔距數(shù)等均為世界之最。

執(zhí)著成就追風(fēng)之夢

線路建成了，接下來的任務(wù)就是“等風(fēng)來”，回想起等待的過程，“追風(fēng)俠”中的骨干成員——省公司最年輕的教授級高工楊曉輝博士用“驚險(xiǎn)而刺激”來形容：“我們怕線路建成后舞不起來，壓力很大。”

為了追風(fēng)，他們實(shí)現(xiàn)了一秒鐘一個(gè)風(fēng)值監(jiān)測，比氣象局資料都精細(xì)。僅有大風(fēng)還不足以實(shí)現(xiàn)線路舞動，線路覆冰是造成舞動的關(guān)鍵因素。“追風(fēng)俠”們采用PVC材料，先后設(shè)計(jì)出新月型和D型兩種模擬冰，并在模擬冰上安裝固定裝置，克服長時(shí)間風(fēng)吹易造成角度變化的難題。經(jīng)過反復(fù)修改、安裝調(diào)試，把舞動試驗(yàn)從嚴(yán)苛的氣象條件下解放出來，拓展到一年四季，只要風(fēng)力足夠大就有望舞動。

“白天風(fēng)小，夜晚風(fēng)大，天氣越惡劣越往山上跑。我們深夜裹著軍大衣在風(fēng)口蹲點(diǎn)，到清晨眉毛都結(jié)了霜。”電科院設(shè)備狀態(tài)評價(jià)中心張博說，“遇到大雪封山的時(shí)候，就要連續(xù)吃一周的泡面。”辛苦沒有白費(fèi)，實(shí)驗(yàn)室在國際上首次實(shí)現(xiàn)了在自然風(fēng)激勵下連續(xù)三個(gè)耐張段大幅值、高頻度舞動。

實(shí)驗(yàn)室掌握的規(guī)律很快應(yīng)用到防治線路舞動上。“以相間間隔棒為主的防舞動治理方案”被國家電網(wǎng)公司作為第一優(yōu)選方案，在全國19個(gè)省公司推廣應(yīng)用，改造線路逾千條，安裝防舞裝置近10萬套；研發(fā)的加強(qiáng)型抗舞間隔棒比普通產(chǎn)品機(jī)械性能提升了90%。河南電網(wǎng)的110千伏至220千伏輸電線路和500千伏垂直布置輸電線路舞動已得到有效治理。

幾年來，實(shí)驗(yàn)室先后承擔(dān)國家電網(wǎng)公司重大科技項(xiàng)目13項(xiàng)、省公司重大科技項(xiàng)目30余項(xiàng)，與其他單位共享合作研究項(xiàng)目20余項(xiàng)；獲得省部級獎勵15項(xiàng)，其中“輸電線路覆冰舞動關(guān)鍵技術(shù)框架研究”項(xiàng)目獲國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步一等獎；申請專利97項(xiàng)，撰寫專著10部。2012年，“追風(fēng)俠”團(tuán)隊(duì)被中華全國總工會命名為“工人先鋒號”。2014年至2015年，實(shí)驗(yàn)室先后獲得國家電網(wǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、河南省科技廳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室命名，并被河南總工會命名為“創(chuàng)新型示范勞模工作室”。

碩果服務(wù)電網(wǎng)安全

除了防舞，實(shí)驗(yàn)室還為抗風(fēng)偏、特高壓年檢獻(xiàn)了不少法寶。“通過風(fēng)偏條件下的輸電線路承載特性研究，我們提出交流架空線路抗風(fēng)偏限位措施，研制了抗風(fēng)偏絕緣拉索，在500千伏陽東II線等4條500千伏線路上試用，解決了風(fēng)偏引起的線路跳閘問題。”對于能夠另辟蹊徑力克輸電線路又一“頑疾”，“追風(fēng)俠”中專門解除疑難雜癥的魏建林和謝凱兩位博士深感驕傲。該項(xiàng)目獲得國家電網(wǎng)公司二等獎，并申請了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，河南公司成為該領(lǐng)域的領(lǐng)跑者。

2016年，“追風(fēng)俠”們發(fā)明的“特高壓聽診器”拉力測試儀準(zhǔn)確排查設(shè)備隱患，提出的相應(yīng)解決方案被國家電網(wǎng)公司采納，特高壓變電站提前50天送電，創(chuàng)造輸電收益1.7億元。2017年，“特高壓聽診器”神器再次在蒙東等地屢建奇功，受到國家電網(wǎng)公司贊揚(yáng)。在此過程中，“追風(fēng)俠”們廣泛涉獵機(jī)械、結(jié)構(gòu)等多個(gè)領(lǐng)域，不斷完善專業(yè)知識體系，個(gè)人和隊(duì)伍能力都取得了很大進(jìn)步。

目前，實(shí)驗(yàn)室已與美國電科院、香港理工大學(xué)、清華大學(xué)、中國電科院等多家科研機(jī)構(gòu)建立了共享合作機(jī)制，在特高壓線路舞動機(jī)理與防治、500千伏水平布置線路和緊湊型線路的舞動防治研究等方面開展了多項(xiàng)研究，為電網(wǎng)安全運(yùn)行提供了有力支撐。

今年8月，實(shí)驗(yàn)室獲得“國家電網(wǎng)公司舞動預(yù)警中心”授牌，為“輸電線路舞動防治技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”這塊金字招牌再添光彩。“追風(fēng)俠”的肩頭又增加了一份沉甸甸的責(zé)任。談到未來，電科院三級職員、實(shí)驗(yàn)室主任李清說：“我們將始終堅(jiān)持‘以舞動試驗(yàn)為特色、以舞動防治為目標(biāo)’的發(fā)展思路，建設(shè)輸電線路舞動防御體系，逐步實(shí)現(xiàn)輸電線路舞動問題的可控、能控、在控，在科研、生產(chǎn)、人才培養(yǎng)方面全力解決輸電線路舞動相關(guān)問題，打造國際一流的開放式實(shí)驗(yàn)室。”

人工模擬覆冰