重庆专访 | 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：向高寒地区进发 为中国电网破冰融雪

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”，今天带您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：第1眼新闻