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郑新龙:把海洋输电科研之脉 强中国电网发展之基
来源:中国青年网 2018-08-26 10:34:30

 郑新龙:强中国电网发展之基。视频剪辑 綦志鹏

  8月20日,历时一年半的世界首条500千伏交联聚乙烯海底电缆预鉴定试验在国家电网海洋输电工程技术实验室顺利完成,标志着该型号海底电缆可以正式投入使用并彻底实现国产化。

  作为海底电缆试验团队的负责人,从2009年加入国网舟山供电公司到现在,郑新龙已经在海洋输电工程技术研究和开发应用一线工作了近10年。

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郑新龙在试验现场。本人供图

  在这10年时间里,面对国内海洋输电领域研究空白的现状,郑新龙参与组建了海洋输电工程技术科技攻关团队,负责过多项海底电缆的国内首试,改变了我国在相关领域缺乏系统性研究的局面,在跨海输电工程设计、高压试验研究,运维监测和标准化体系建设等方面填补了多项国内空白。

  凭借在海洋输电领域的科研成就,郑新龙先后获得中国电力科技进步奖、浙江省科学技术进步奖等诸多奖项,获授权发明专利7项,发表论文40余篇,被评选为2016-2017年度“全国青年岗位能手标兵”。

  建设海洋输电试验研究基地 迈出“创业”第一步

  在建设海洋强国的道路上,能源供给是一项非常重要的工程。浙江省舟山市东临东海,西靠杭州湾,岛屿众多,海上风力资源丰富。但是海上风力发电依靠自然风,不仅不能提供稳定的电能,如何长距离传输到陆地并接入电网也成问题。

  “其实,欧洲在上世纪90年代就开始轻型直流的研究与实践,也就是国内现在流行的柔性直流。”郑新龙说,“我们在2010年就与当时的中国电力科学研究院直流团队一起开展了海岛地区实施柔性直流可行性的前期研究工作,为舟山柔性直流输电示范工程建设奠定了基础。”

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  在郑新龙的办公桌上,放着半根表面泛黄的220千伏海底电缆工厂接头(部分)实物模型,泛黄的部分是海底电缆的绝缘层,是保证海底电缆绝缘性能的核心层。郑新龙表示,6根这个型号的海底电缆输送的电能,就可以支撑起整个舟山市100多万人口的全部生产生活用电。中国青年网记者 刘喆 摄

  柔性直流输电工程的建设,首先要有相应的海底电缆。郑新龙回忆道:“那个时候上海有一个柔性直流项目,用的是30千伏的直流电缆。这个电压等级的产品,与我们需要的200千伏柔性直流高压海底电缆是有差异的。”

  2012年初,当国网公司准备立项进行多端柔性直流输电工程建设的时候,国内仅有上海电缆研究所在配合电缆厂家开发160千伏的直流电缆相关试验。“超高压海底电缆从设计生产到投入使用,需要长时间的型式试验和预鉴定试验来测定其性能和使用寿命。当时我们定位是500千伏,当然首先确保200千伏,为我国500千伏交直流海底电缆开发、工程建设与试验服务。”

  在郑新龙团队的坚持和努力下,国网公司在舟山建设柔直配套试验能力,这也是目前国内唯一专业从事海洋输电工程技术研究的实验基地。

  秉承“攀高峰、接地气”的创新理念

  海洋输电实验基地建成之后,郑新龙和他的团队面临的第一个挑战就是世界第一个五端柔性直流输电工程所用的海底电缆的预鉴定试验。

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2014年,舟山五端柔性直流输电工程海底电缆施工船正在作业。国网舟山供电公司供图

  作为考核电缆长期性能的预鉴定试验极为重要,在国内尚无标准的情况下,郑新龙组织建立了柔性直流电缆试验场,编制了直流电缆试验方案,首次在国内开展了200千伏直流电缆预鉴定试验工作。

  “50多公里的电缆在现场试验,其实我们也没干过,但是第一次干还挺成功的。”回忆起这次特殊的试验,郑新龙语气很轻松。但这么大容量电缆的直流耐压试验在国内是第一次,其中艰辛,怕是只有他们自己知道。

  50多公里的电缆在现场试验结束之后,整个电缆绝缘里面存储的能量仍然非常大。为了在短时间内安全释放掉这些电荷,郑新龙想出了一个阶梯放电的方案:“我们多次给它替换电阻,最后电压变得很小的时候,就放电成功了。”

  试验成功之后的直流电缆目前已经投入使用,连接在舟山定海、岱山、衢山、洋山、泗礁五座岛屿之间,保障了各岛供电的高效稳定。

  最近,郑新龙和他的团队刚刚完成了世界首批500千伏交联聚乙烯海底电缆预鉴定试验,意味着该型号海底电缆能够正式投入使用。

  “当时该试验是国内首批,没有先例可以借鉴。”没有前人经验,那就自己沉下心来摸索。在上级公司的指导协调下,他和中国电力科学研究院检测中心同行一起制定了试验方案,双方同步开展试验、相互印证,取得了良好的试验效果。“摸着石头过河”与“联合作战”对郑新龙来说已经习以为常。

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郑新龙与同事监测海底电缆试验情况。本人供图

  “预鉴定试验的热循环耐压需要连续365天不停电进行试验,都是在我们的试验场里完成的,尤其是之后要对这条170米长的海底电缆开展雷电冲击试验,对这么长的500千伏电缆调试标准的雷电波形应该是没有先例的”。郑新龙带领试验团队提出试验方案,检测了海底电缆系统绝缘性能、附件绝缘性能、绝缘配合性能等5方面性能。

  开展国内首批500千伏交联聚乙烯海底电缆型式试验的时候,因为缺乏在同一个屏蔽厅开展多条如此高电压等级海底电缆局放试验的经验,为了利用晚间干扰少的条件,抓紧时间试验,得出可靠的数据,郑新龙不知道在办公室和衣而卧多少次,试验团队的同事们也经常加班,日夜鏖战,大大缩短了试验时间。

  在国内尚无可以满足长达18公里的500千伏海底电缆现场试验需求的装备的情况下,郑新龙所在的团队牵头,与设备厂家合作,成功研制出了世界最大容量的变频串联谐振电压试验装置,打破了国外试验设备和技术的垄断,并成功应用于世界首次18公里500千伏交联聚乙烯绝缘海底电缆出厂试验,为海底电缆系统的可靠运行提供技术保障。

  “我们做完预鉴定试验之后,设备厂家马上就卖出了一套设备。”郑新龙现在对国产设备充满了信心。

  通过试验的国产500千伏交联聚乙烯海底电缆将首先应用于500千伏舟山与大陆联网工程中,建成后将成为世界上第一个交流500千伏聚乙烯绝缘海底电缆工程。

  团结协作 将关键技术掌握在自己手里

  尽管在海洋输电领域工作了近10年,除了海底电缆试验,还完成了很多科研课题,也拿过许多奖项和荣誉,但是郑新龙仍觉得自己“积累的还不够,有很多想干的事情还远远没有做到”。

  “开始做一件事不容易,坚持做一件事更不容易。”郑新龙与团队里的许多成员一样,都是一毕业就来到舟山,参与海洋输电试验研究的相关工作。

  “我们团队大家年龄相似,多年下来,大家都配合默契,遇到问题集思广益,加班加点也从不抱怨,对待荣誉也都比较谦虚。正是在这样团结和谐的团队氛围下,每个人才更有信心把工作坚持做下去。”郑新龙说,“虽然试验大厅配备了可以降温的新风系统,为了减少干扰,有的试验过程中我们是不开的。夏天在试验大厅站几分钟就大汗淋漓,但是我的同事们都没有怨言。正是靠着这种执着,才攻克了一项项工程难题,推动了我国海洋输电技术的整体提升,在国家重点科研任务和重大工程建设中不断取得突破。”

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郑新龙对国内外海洋输电工程如数家珍。国网舟山供电公司供图

  21世纪是海洋的世纪。习近平总书记在党的十九大报告中明确要求“坚持陆海统筹,加快建设海洋强国”,为建设海洋强国再一次吹响了号角。我国是拥有300万平方公里主张管辖海域1.8万公里大陆海岸线的海洋大国,海洋经济发展和海洋资源开发对能源供给保障提出了极大的需求。海洋输电对我国破解能源困局、统筹陆海发展,做大做深海洋经济这篇文章具有深远的战略意义。

  郑新龙表示,“建设海洋强国,保障电力供应,需要我们在工作过程中做长远规划,同时还需要我们脚踏实地,一步一步做好铺垫,让我们的关键核心技术掌握在自己手里,实现从技术跟踪到引领,站上相关领域的科技制高点。”

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