2019年度遼寧省科技獎勵申報項目公示

提名者

錦州市科學技術局

提名意見

    該項提名材料齊全、規范，符合遼寧省科學技術獎提名條件。依托項目成果自主設計、研發、生產的特高壓換流站金具系列產品，完全替代了進口金具，打破了國外公司的技術壟斷，實現了特高壓換流站金具核心知識產權自主化和產品國產化。產品被大批量應用于特高壓直流工程（如滇西北工程、哈密-鄭州工程、扎魯特-青州工程），并被國內外主流設備制造廠家如特變電工沈陽變壓器集團有限公司、西安西電電力系統有限公司、北京ABB四方電力系統有限公司廣泛使用，已形成行業引領地位，為西電東送直流輸電能源大通道的持續穩定運行提供了重要保障，項目取得了廣泛和良好的社會效益。

綜上，提名該項目為2019年度遼寧省科學技術進步獎二等獎。

項目簡介

本項目針對特高壓換流站金具由國外公司壟斷供貨，成本高、供貨周期長、影響直流工程建設進度的卡脖子技術難題，開展了“產-學-研-用”聯合技術攻關，攻克了特高壓換流站金具設計、研發、工藝、生產、試驗、調試的產品全鏈路技術難題，設計生產的特高壓換流站金具系列產品填補了國內空白，打破了高端電力金具由外方壟斷供貨10余年的技術困局，目前±1100kV及以下電壓等級的換流站金具已全部實現國產化。

本項目的主要創新點：提出了特高壓換流站金具的場強設計限值及其海拔修正方法，解決了金具表面場強和防電暈性能設計依據問題。提出了基于場強等效思想的換流站金具電暈試驗方法，解決了電暈試驗不能完全模擬金具實際布置、無法評估試驗結果的問題。（2）提出了全模型整周期時變場的換流站金具三維電磁場仿真方法，實現了對合成場強的精確計算，并應用于金具結構參數的可視化優選和設計，從源頭杜絕了閥廳金具電暈放電的問題。（3）研發了Z型管母和交叉鋁絞線的新型組合式金具結構，解決了高海拔、高地震烈度特高壓換流站設備大位移條件下金具的電氣、機械耦聯設計技術難題，突破了ABB、西門子的固有設計方案，提出了基于海拔高度和電壓邏輯關系修正的均壓屏蔽金具設計方案。（4）在產品設計制造中創新性的使用了新理念、新材料、新工藝，采用模塊化設計理念實現模塊共用，有效降低制造成本；采用高強度鋁合金ZL101A金屬模鑄造、高壓壓鑄、液態模鍛工藝生產零部件，并進行T6熱處理，大幅提高產品機械性能；采用超小節距鋁絞線融化極焊接工藝和旋壓工藝，顯著提高產品表觀質量、載流性能和防電暈性能。

本項目申請發明專利19項（獲得授權和發明專利證書5項，進入實審14項），授權實用新型專利32項，發表論文12篇（SCI論文1篇，EI論文10篇），頒布電力行業標準5項。

客觀評價

依托項目成果自主設計研發的特高壓換流站金具系列產品，經遼寧省經濟和信息化委員會組織的專家鑒定，鑒定結論為：產品填補了國內空白，綜合技術指標達到了國際同類產品的先進水平，額定電流、無線電干擾水平、金具表面場強、制造工藝均優于國內外同類產品。

推廣應用情況

截至2018年底，項目累計新簽產品銷售合同82單，新增合同銷售額14962.43676萬元，新增利潤1928.21萬元，上繳利稅2544萬元，其中2016-2018年度累計新簽產品銷售合同63單，累計新增合同銷售額10936.68949萬元，新增利潤1476.51萬元，上繳利稅1859萬元。預計2019年可新增合同銷售額70000萬元（已簽訂177.5萬元，海外工程合同），可新增利稅910萬元。與采購進口金具相比，保守估計節約直流工程換流站金具采購成本約15000萬元。項目取得了巨大的經濟效益。

實用新型專利

一種管母支撐金具

中國

201720447031.0

2017年授權

南方電網科學研究院有限責任公司、遼寧錦興電力金具科技股份有限公司

杜卓、程建偉、鮑連偉、辛星、張偉

有效

實用新型專利

一種避雷器T接導線金具

中國

201720977306.1

2017年授權

南方電網科學研究院有限責任公司、遼寧錦興電力金具科技股份有限公司

杜卓、程建偉

有效

實用新型專利

一種管母連接金具

中國

201721023393.3

2017年授權

南方電網科學研究院有限責任公司、遼寧錦興電力金具科技股份有限公司

杜卓、黃克捷、程建偉

有效

實用新型專利

一種分裂導線間隔棒

中國

201720885958.2

2017年授權

南方電網科學研究院有限責任公司、遼寧錦興電力金具科技股份有限公司

杜卓、程建偉、張偉偉、辛星

有效

實用新型專利

一種懸掛式避雷器支撐金具

中國

201721292826.5

2017年授權

南方電網科學研究院有限責任公司、遼寧錦興電力金具科技股份有限公司

杜卓、程建偉、鮑連偉、

有效

實用新型專利

閥塔單管母連接金具

中國

201621104542.4

2017年授權

遼寧錦興電力金具科技股份有限公司

杜卓、張鑫

有效

實用新型專利

一種換流站閥廳用管母金具

中國

201721292822.7

2017年授權

南方電網科學研究院有限責任公司、遼寧錦興電力金具科技股份有限公司

程建偉、李銳海

有效

實用新型專利

一種管母雙T接雙分裂導線金具

中國

201720977458.1

2017年授權

南方電網科學研究院有限責任公司、遼寧錦興電力金具科技股份有限公司

王帥兵、程建偉、鮑連偉

有效

完成單位

及創新推廣貢獻

1、遼寧錦興電力金具科技股份有限公司：第1完成單位，在項目產品的設計制造中提出了創新性的新理念、新材料、新工藝，采用模塊化設計理念實現模塊共用，有效降低制造成本；采用高強度鋁合金ZL101A金屬模鑄造、高壓壓鑄、液態模鍛工藝生產零部件，并進行T6熱處理，大幅提高產品機械性能；采用超小節距鋁絞線融化極焊接工藝和旋壓工藝，顯著提高產品表觀質量、載流性能和防電暈性能。

2、南方電網科學研究院有限責任公司：第2完成單位，南方電網科學研究院有限責任公司作為項目的主要科研單位，提出了特高壓換流站金具的場強設計限值及其海拔修正方法，解決了金具表面場強和防電暈性能設計依據問題。提出了基于場強等效思想的換流站金具電暈試驗方法，解決了電暈試驗不能完全模擬金具實際布置、無法評估試驗結果的問題；研發了Z型管母和交叉鋁絞線的新型組合式金具結構，解決了高海拔、高地震烈度特高壓換流站設備大位移條件下金具的電氣、機械耦聯設計技術難題，突破了ABB、西門子的固有設計方案，提出了基于海拔高度和電壓邏輯關系修正的均壓屏蔽金具設計方案。

3、西安交通大學：第3完成單位，西安交通大學作為項目的主要計算單位，提出了全模型整周期時變場的換流站金具三維電磁場仿真方法，實現了對合成場強的精確計算，并應用于金具結構參數的可視化優選和設計，從源頭杜絕了閥廳金具電暈放電的問題。

完成人合作關系說明

一、完成單位合作關系：“特高壓換流站金具自主技術攻關、國產化研發與工程應用”是遼寧錦興電力金具科技股份有限公司聯合南方電網科學研究院有限責任公司、西安交通大學，采用產-研-學-用模式共同完成的項目研究。其中遼寧錦興電力金具科技股份有限公司作為第一完成單位，分別委托南方電網科學研究院有限責任公司完成了產品相關試驗及特高壓閥廳及直流場金具校核優化和試驗方法研究，委托西安交通大學完成金具電場分布計算及校核優化。

二、完成人合作關系：完成人均為“特高壓換流站金具自主技術攻關、國產化研發與工程應用”主要完成人，其中杜卓為第一完成人，程建偉、劉鵬為各項目組負責人，王帥兵、黃克捷、張偉、辛星、張鑫、鮑連偉、李銳海、彭宗仁為各項目組主要研究骨干。