近日，由西安交通大学联合相关单位研制的800千伏/80千安大容量断路器通过我国电气设备专业检验测试机构的试验考核和新产品技术鉴定，标志着国际首台800千伏/80千安大容量断路器研制成功，为我国750千伏电网短路电流超标治理提供了关键装备支撑。

  “能源电力是国家经济发展的大动脉，电力开关装备就是大动脉上的‘外科医生’。我们研发这个电力开关装备就是为保障大动脉畅通提供支撑。”12月20日，西安交通大学电力开关装备技术团队负责人荣命哲教授介绍。

  随着国家风能、电能、光伏等新能源发电的不断推进，原来的电力装备有些“不堪重负”，不足以满足新能源跨越式发展的需求。

  以前，我国主要是依靠煤炭发电。现在，新能源装机容量世界第一，超过总装机容量的三分之一，能够为电力网络供能的电源慢慢的变多，原来总系统设计的装备参数和系统容量的匹配关系发生了变化。如果出现故障，可能会对整个电网造成致命伤害。

  “要解决这一个问题，需要将额定参数从63千安提升到80千安，相当于为电网进行一次升级换代。”荣命哲说。

  “中国过去无法从国外购买到这些核心产品，目前，国际上更没有这种技术。这些年，在能源电力领域，我国已经走在世界前列，我们有能力干成这件事。”荣命哲说，他和团队几十年来就干一件事：研究电力开关装备。

  从63千安到80千安，看似只是数字的增加，但事实上，80千安短路电流的电弧能量比63千安提高了60％，电弧温度极高，压力达上百个大气压，速度达数马赫，电弧等离子体极难预测和调控。

  团队成员吴翊教授说，全球范围内800千伏电压等级开关装备短路电流开断能力仅能做到63千安。若将高压交流断路器短路开断能力从63千安提升至80千安，可不通过改变网架结构实现短路电流超标治理，是目前解决电网短路电流超标问题的根本解决方案。这个方案可以给电网安全运作提供坚实的保护屏障。

  “当时，有关技术被国外公司垄断，国内没有研究经验可以借鉴。我们与平高电气股份有限公司研发人员联合攻关，由于对产品的性能极限没有精准把握，每次进行产品试验时，大家都战战兢兢。”小组成员孙昊教授回忆，“试验成功的那一刻，大家双手紧握，手心满是汗水。”

  西安交大和平高电气的合作始于2013年。现在，双方在西部科学技术创新港建了电力装备技术联合研究院，并在西咸新区成立西安平高智慧能源有限公司，继续加强合作，推动科研成果实现高效转化。

  “我们与交大累计合作126个项目，获国家科技奖二等奖2项，省部级科技奖一等奖4项、二等奖3项，中国电气装备集团科技奖一等奖1项。”电力装备技术联合研究院综合部部长李剑伟说。

  这次800千伏/80千安大容量断路器的研制成功，除了西安交大和平高电气，也离不开国网陕西省电力有限公司等单位的共同努力。

  “高校研发、企业制造、国家电网应用，创新链、制造链、用户链深层次地融合，研发生产应用三位一体推进。这样，我们的创新产品才能一直在升级迭代，这是我最大的体会。”荣命哲说。

  “经过几年的联合研究，我们积累了大量的经验，无论是对仿真模型的精度、电弧行为的把握，还是产品性能的极限都有了全面深入的认识。这次的成功不单是产品性能指标的重大进步，更是我们在高压交流大容量开断机理和技术方面的突破。”孙昊说。

  近年来，项目团队在取得了一系列技术突破的同时，也培养了一批“真枪实弹下能打”的人才，在实战中打造了“教育链、人才链与产业链、创新链”深层次地融合的卓越工程师培养生态。

  西安交大和电力装备技术联合研究院目前构建起“首席科学家—学科带头人—青年骨干—研究生”的联合攻关团队，通过周例会共学、月专题研讨、年成果复盘、生产/应用现场调研等制度化安排，推动基础研究与应用开发并行、创新链与产业链深层次地融合，实现了从理论模型到产品的高效转化。

  罗泽远是吴翊教授的博士生，在项目中负责大电流开断电弧等离子体仿真设计。联合攻关的经历，让他深深体会到“脚踏实地科研”的辛苦和魅力。

  “导师经常告诫我们，做科研不是读读文献、做做验证性试验、发发论文就可以，而是要在科研项目中成长，在项目中完成论文。”罗泽远说。

  “人的一生总要做几件有挑战性的工作。我希望团队的年轻人一只脚在学校，一只脚在社会，能不断成长，解决实际问题，成为卓越工程师。”荣命哲说。

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