重庆大学朱捷 冰天雪地大道直行——记重庆大学电气工程学院蒋兴良教授团队

蒋兴良爬上铁塔进行实验前的准备工作。新华网 何中然 摄

新华网北京11月29日电(记者 何中然) 湖南雪峰山坪山塘,海拔1500米,浓雾弥漫。55岁的蒋兴良亲自爬上电气特高压试验塔,转过头对身后的同事和学生说,“雾大湿滑,你们小心脚下”。

蒋兴良是重庆大学电气工程学院教授,他和他的团队长期从事输变电工程恶劣环境电气外绝缘研究,在覆冰绝缘子电气外绝缘与工程应用和输电线路覆冰灾害防御与工程应用方面取得了显著的成就。他们的研究成果,直接应用于我国南方各省的输电电网中,产生了巨大的经济效益和社会效益。

和冰天雪地打交道

2008年冬天,一场大范围低温雨雪冰冻灾害席卷南方,贵州、湖南、江西等地遭遇罕见冻雨,13个省级电网遭受严重影响,共造成全国169个县停电,经济损失超过1000亿元。电网防冰减灾问题迅速成为各界关注的焦点。

为预防覆冰再次引发大面积停电,在此领域研究多年的蒋兴良带领团队亲自开石挖方、砌砖架线,在海拔1500米的湖南雪峰山建成了“独具特色、不可替代”的自然覆冰试验基地。这里每年10月至次年的3月为覆冰季节,年降水量超过1800毫米,雷暴日超过80天,阴雨雾霾天气超200天,是研究自然覆冰规律和防护方法的理想场所。

然而恶劣的天气虽然造就了绝佳的试验环境,却对研究人员提出了巨大的挑战。在冬季超过每秒35米的风速里,人都无法站稳,动过手术的蒋兴良经常需要学生搀扶才能进行试验操作。而浓雾弥漫的时候,能见度不足五米,身旁不远就是悬崖,湿滑的地面让实验团队更要倍加小心。

创建基地的艰辛浓缩在蒋兴良保存的一张大家都穿着解放鞋劳保服、浑身沾满稀泥的老照片里。蒋兴良和他的团队,就是从一间泥泞的活动板房开始,在冰天雪地里,探寻着电网覆冰的的物理规律。

蒋兴良在检查试验塔上的设备。新华网 何中然 摄

电流融冰让电网更安全

八年来,蒋兴良每年至少有三个月亲自去基地现场进行科学研究,在基地度过了其中的六个春节。蒋兴良说,每年最寒冷、气候最为恶劣的那几个月,正是进行试验所需要的最佳气象条件出现的时候。“我这件防寒服,穿了好几年,身上暖和才能好好干活。”蒋兴良指着自己身上那件黑色的大衣说。

在野外的坚守换来了成果。通过多年的研究,蒋兴良和他的团队在覆冰绝缘子电气外绝缘与工程应用、输电线路覆冰灾害防御与工程应用两个研究领域取得了突破。研究成果应用于“西电东送”重点工程和南方电网中,大大提高了电网供电的安全性和可靠性。

尤其是在应对电网覆冰灾害防御方面,蒋兴良和他的团队通过多年的研究,揭示了超特高压分裂导线覆冰融冰的规律,建立了电流融冰的物理数学模型,提出了分裂导线电流转移智能融冰防冰方法,取得了处于国际领先水平的研究成果。“电流融冰,就是通过计算,让通过电线的电流电压处在合适的范围内,既能够产生足够的热量融掉冰雪,又不至于让电流过大烧断导线。”蒋兴良解释说。

以理论计算方法指导研制的直流融冰装置在湖南、江西、安徽等地得到大规模推广,成功实施了数百次直流融冰,有效防止了输电线路倒塔、断线等事故的发生。

后面的路还很长

蒋兴良的研究成果得到了业界的一致认可。他主持完成的“恶劣环境中电气外绝缘放电特性及其在电网中的工程应用”获2009年度国家科学技术进步奖二等奖,以第二完成人参加的“电网大范围冰冻灾害预防与治理关键技术及成套装备”项目获2013年度国家科学技术进步奖一等奖。

蒋兴良说,荣誉不能代表一切,在覆冰研究方面,他只是迈出了一小步,后面的路还很长。“野外的观测和研究,是为了揭示规律,我们在恶劣环境下进行试验,最终目的是建立动态的数学模型,通过模型可以模拟计算野外自然覆冰的各种状况,得出具有指导意义的结论,摆脱人工模拟的艰辛和野外恶劣环境的束缚。这也是我们下一阶段的研究目标。”

重庆大学距离湖南雪峰山试验基地有700多公里的路程,为了方便往返,蒋兴良自费购买了一辆小轿车。这辆车买了七年多,至今行车只有10万公里。

其中8万公里是蒋兴良往返学校和试验基地之间。