“新青年建功新重庆”系列报道④|保障电网安全,这个团队用“顺风耳”“火眼金睛”
2025-05-06 21:49
青春名片
国网红岩(电科院试验)青年突击队:一群有胆有识的青年,把悬崖峭壁、江湍急流作为他们的“实验场”,在智能电网、数字新基建等领域不断专研获得授权专利165项,以青春之笔书写时代答卷。

4月28日,在江北区国网重庆市电力公司电力科学研究院实验室里,国网首席专家、国网红岩(电科院试验)青年突击队队长龙英凯专注地紧盯屏幕上的“彩色声场云图”。这张图由分布式声成像定位系统拍摄而来。
▲2025年4月28日,位于江北区的国网重庆市电力公司电力科学研究院,龙英凯和青年突击队队员在分析分布式声成像定位系统抓拍的GIS设备发生放电击穿瞬间的声学图谱。记者 张锦辉 摄/视觉重庆
过去几个月,龙英凯他们为疆电入渝工程渝北换流站的GIS(气体绝缘开关设备)进行耐压试验。“如果GIS内有微小缺陷,比如细小的毛刺和金属颗粒,会导致绝缘强度降低。这种情况下做耐压实验,可能出现击穿现象,发出短促声响。”龙英凯说。
在他看来,特高压设备正是通过这种特殊方式诉说自己的“隐疾”,而龙英凯他们手握的“听诊器”,则是一台能“看见”声音的声学相机。
科研灵感竟来自交警抓违章鸣笛
“重庆夏天近年来气温屡破记录,高峰时电力紧缺就像一块大石头,压在我们的心头。”让龙英凯感到高兴的是,“特高压入渝”正成为破解难题的关键。
2024年起,国网红岩(电科院试验)青年突击队承接了一个看似简单却极其艰巨的任务——给特高压GIS设备做耐压试验,以确保供电设备安装完成后能正常运行。
乍一看,就是一个实验,谁也没想到这竟是一场与“幽灵”的捉迷藏。GIS设备长达几百米,一旦试验中发生放电故障,却很难准确找到故障点。而除障的传统方法是靠人的耳朵听声辨位,“这就好比在嘈杂的菜市场里找一道咳嗽的声音。”龙英凯和队员刚接手任务时一筹莫展。
在一次青年突击队的头脑风暴会上,大家卡在某个技术点上,外面汽车的鸣笛声更是让队员心烦意乱。突然,“啪”的一声脆响,队员谭笑几乎要从座位上跳了起来,“交警抓违章鸣笛,不是用声学相机吗?咱们能不能也搞个类似的系统,像‘顺风耳’一样捕捉放电故障?”
“小谭的想法启发了我,之前有人用过单台声学相机做检测。但是特高压设备长度长、面积大,相机怎么弄?“把多台声学相机组网,覆盖整个试验范围,行不行?”有队员大胆说出想法,大家面面相觑,略有迟疑。“那就试一试!”龙英凯给大家打气。
说干就干。这帮年轻人白天跑现场,晚上啃资料,连续奋战6个月,终于研发出了全国首套分布式声成像定位系统。
这套系统有多厉害?1秒钟就能锁定故障点,比传统方法快100倍!龙英凯等人非常兴奋,在川渝1000千伏特高压工程铜梁巴岳站和±800千伏特高压直流工程(疆电入渝)渝北换流站的特高压设备试验中,该系统成功捕获了10次放电故障,准确率100%。
不停电也能做耐压试验
“难道必须摸黑才能做实验吗?”11年前刚参加工作时,龙英凯总跟着师傅深夜加班做GIS设备耐压试验。师傅告诉他,“试验技术要求必须停电,既要确保试验安全,又要减小停电对用户的影响,就只能凌晨了。”
▲2024年,龙英凯(右)在1000千伏巴岳站开展1000千伏GIS耐压试验。受访者供图
龙英凯当时虽刚参加工作,但有个大胆的设想:能不能发明一个不停电开展试验的方法?耐压试验就像给电网做体检,传统方法必须先让电网“躺下”,而他想让电网“跑步”的时候也能完成体检。
龙英凯和几个年轻人开始了攻关,“最疯狂的时候我们三天三夜没合眼,整宿整宿地开展仿真计算和试验验证。”最终,他们成功研发出了全国首套‘不停电耐压试验神器’——GIS同频同相耐压试验装置。
前几年,重庆火车北站北站场扩建工程建设正如火如荼,它的一条专用供电线路由国网重庆110千伏龙坝变电站输出。“龙坝变电站进行了扩建,为了保障安全的电源供应,我们必须对扩建工程的设备进行耐压试验。”龙英凯介绍说。
“这个变电站对很多重要用户供电,即便在深夜做实验,也没办法全站停电,而我们研发的试验装置刚好派上了用场。”龙英凯说。
“这项技术一经问世就引起很大关注,不仅荣获重庆市技术发明二等奖等5项省部级荣誉,目前还推广到全国18个省份,累计减少停电损失数十亿元!”
用热电势差巧妙识破劣质变压器
在国网红岩(电科院试验)青年突击队,李永福年龄稍大,但始终保持着年轻人的冲劲。
▲2022年,李永福在变压器厂做铝代铜检测试验。受访者供图
“前些年市场上冒出了一批劣质变压器,用铝变压器冒充铜变压器,导致变压器质量低、寿命短,还带来严重的安全隐患。”当时,李永福看着这些劣质变压器不断流入市场,却又没有有效的检测手段,内心非常着急。
每天做完实验后,李永福和其他队员连夜查找相关的论文,希望能有一些启发。这时,关于塞贝克效应(第一热电效应)的文献逐渐进入他的视野。“不同材质的热电势有差异,铝的热电势要高些,我们就可以利用热电势差异来识别铜铝材质。”李永福和队员如获至宝,两个月时间夜以继日泡在实验室,终于捕捉变压器运行时铜铝接点微弱的热电势差,研发出了全国首台变压器材质无损检测仪。
“以前要把外壳拆开了看材质,这会破坏变压器。”李永福说,“现在只需10分钟,就能实现变压器绕组材质的无损检测,准确率高达98%。去年在长寿工业园一家企业采购变压器时,我们就用它当场识破厂商“以铝代铜”的伎俩,为企业避免千万元损失。”
捕捉放电故障,不停电做高压试验,研发仪器识别劣质变压器……通过国网红岩(电科院试验)青年突击队大力开展科技创新,近年来共获授权专利165项,省部级以上奖励24项,6项成果实现转化。
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