2006年至今，中國西電集團(tuán)公司與西安交通大學(xué)聯(lián)合攻關(guān)，先后自主研制的1100kV特高壓套管和±800kV特高壓干式直流套管，以其優(yōu)良的性能在國家絕緣子避雷器質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心順利通過型式試驗，這標(biāo)志著我國首支擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的1100kV特高壓套管和±800kV特高壓干式直流套管已經(jīng)誕生，這也是西電集團(tuán)與西安交通大學(xué)校企聯(lián)合攻關(guān)結(jié)出的最為豐碩的果實。

　　高瞻遠(yuǎn)矚 優(yōu)勢互補結(jié)聯(lián)盟

　　近年來，我國輸變電事業(yè)發(fā)展迅速，尤其是隨著國家特高壓交、直流電力工程的啟動，特高壓輸變電產(chǎn)品的國產(chǎn)化已成為央企的社會責(zé)任。但是，長期以來，特高壓工程技術(shù)在世界領(lǐng)域只有少數(shù)幾個國家掌握，特高壓交流套管及±800kV特高壓干式直流套管是該工程中的一項難點，我國幾大變壓器公司所采用的特高壓套管均為國外公司產(chǎn)品，并且使用過程中由于交貨問題，往往影響到我國特高壓工程的建設(shè)，且進(jìn)口產(chǎn)品的漫天要價，也給各企業(yè)造成了巨大的成本負(fù)擔(dān)，特高壓交、直流套管成了我國特高壓工程建設(shè)最大的制約因素，成為我國電力工業(yè)發(fā)展的瓶頸。開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的特高壓交、直流套管成了當(dāng)務(wù)之急。

　　面對這一需求，本著國家發(fā)改委提出的“輸變電設(shè)備以我為主，自主開發(fā)” 的基本方針，國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司提出的“電力設(shè)備向無油化發(fā)展”的要求，從2006年開始，西電集團(tuán)就與西安交通大學(xué)成立科研攻關(guān)小組，積極承擔(dān)了特高壓交、直流套管的研制任務(wù)，采取校企聯(lián)合研發(fā)模式，充分發(fā)揮各單位的資源優(yōu)勢和實力開展這方面的研發(fā)工作，勇敢地承擔(dān)起了振興民族工業(yè)的重任。

　　扎實工作 一絲不茍建平臺

　　利用校企聯(lián)合搭建的研發(fā)平臺，科研組首先綜合分析了國內(nèi)外特高壓交、直流套管的研究和制造現(xiàn)狀，先后確定了1100kV油紙?zhí)坠堋?100kV干式油-SF6套管和±800kV干式直流套管的研制方案。從材料、工藝、設(shè)計等基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)的突破與掌握、產(chǎn)業(yè)化等方面開展研發(fā)，進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)性研究工作：建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的特高壓交、直流套管優(yōu)化設(shè)計平臺；開發(fā)了特高壓交流油紙?zhí)坠苤圃旃に圀w系和特高壓干式油-FS6套管、干式直流套管材料配方工藝體系；配置了生產(chǎn)高壓交、直流套管的關(guān)鍵制造設(shè)備、工裝；建成了世界一流、國內(nèi)領(lǐng)先的超（特）高壓交、直流套管研制基地，系統(tǒng)解決了各種場的問題、材料界面處理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造工藝及研發(fā)基地和生產(chǎn)線建設(shè)、關(guān)鍵件制備 、樣機制造及試驗等問題，實現(xiàn)了特高壓交、直流套管關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新和突破，掌握了特高壓油紙?zhí)坠芎湍z浸紙干式直流套管關(guān)鍵核心技術(shù)，為項目的順利實施夯實了基礎(chǔ)。

　　艱辛磨礪 遇挫不餒過難關(guān)

　　1100 kV特高壓套管和±800 kV直流套管是一個世界性難題，只有國外少數(shù)幾家公司掌握這一技術(shù)，一直以來，引進(jìn)國外這方面技術(shù)非常困難，有關(guān)套管的設(shè)計、制造技術(shù)及公開報道更是罕見。因此，掌握1100 kV特高壓套管和±800kV特高壓干式直流套管設(shè)計制造核心技術(shù)，對提升我國電力設(shè)備制造企業(yè)的制造水平和與國外產(chǎn)品的競爭能力，打破國外壟斷，擺脫國外的制約，實現(xiàn)特高壓交、直流套管的國產(chǎn)化都具有重要意義，同時難度很大。

　　特高壓油紙?zhí)坠芊矫妫盒枰攸c攻克套管內(nèi)、外絕緣的優(yōu)化設(shè)計、大型瓷件的成型制作、套管整體結(jié)構(gòu)研究、樣機制造和試驗等五大方面的技術(shù)難題。

　　通過與西安交大技術(shù)合作，建立設(shè)計平臺采用多種計算方法進(jìn)行套管內(nèi)外絕緣電場模擬計算，完成了套管內(nèi)外絕緣優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)工作。

　　經(jīng)過大量專用工裝設(shè)計制作和瓷件成型配方、工藝等的深入研究，克服種種難于想象的困難歷時近半年時間完成了套管用大型瓷套的制作，為樣機進(jìn)入實質(zhì)性的制造階段創(chuàng)造了條件。

　　總結(jié)經(jīng)驗，分析大量的實測與試驗數(shù)據(jù)，通過大量的工藝驗證，攻克了套管制造與試驗過程超長導(dǎo)管焊接、大型芯子卷制、產(chǎn)品裝配、產(chǎn)品絕緣處理和試驗等關(guān)鍵的技術(shù)難題，一次性成功研制出了國內(nèi)首只百萬伏套管。

　　特高壓交、直流膠浸紙干式套管方面：由于干式套管的制造工序多，工藝復(fù)雜，一個芯子的制造要經(jīng)過紙芯卷制、干燥、樹脂脫氣、真空澆注、高溫固化等諸多環(huán)節(jié)，因此最初的實驗套管試制并不是一帆風(fēng)順，制備出的芯子起始放電電壓并不高，不能滿足設(shè)計要求，一時讓大家一頭霧水，無從下手。在西安交大彭教授的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊成員坐在一起積極想辦法，找思路，對工藝的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)致入微的分析，探討，意識到成功不可一蹴而就，艱苦細(xì)致的勞動才可以不斷取得提高，于是，確立了更為詳盡的實驗方案。

　　首先對備料脫氣系統(tǒng)進(jìn)行再更改，對設(shè)備不合理的部位進(jìn)行徹底的改造。大家從最初不了解設(shè)備，到最后成為真空設(shè)備的行家，付出了艱辛的努力，經(jīng)過連續(xù)兩個星期的反復(fù)測試檢驗，備料系統(tǒng)完全達(dá)到了更高的工藝要求。

　　其次對樹脂浸漬工藝進(jìn)行大量的實驗，以了解不同樹脂以及各個因素對浸漬過程的影響，光是用來測試的小棒就有六七十個，每次試驗要連續(xù)測試幾十個小時，辛苦程度不言而喻。經(jīng)過反復(fù)試驗，終于對浸漬樹脂性能和浸漬工藝有了一個完全透徹的了解，對制定科學(xué)的工藝路線起到了很好的指導(dǎo)作用。此后，又研究了不同界面下電極鋁箔與樹脂的浸潤，經(jīng)過大量資料的分析，無數(shù)次實驗的積累，最終確立了鋁箔表面的處理工藝，使之與浸漬樹脂有良好的浸潤性，改善界面狀態(tài)，擬制放電，并且研制出了表面處理設(shè)備，使鋁箔的表面處理變得簡單而容易控制。

　　付出的艱辛勞動終于得到了回報。經(jīng)過對工藝的透徹研究、對材料性能的全面掌握、對界面影響的完全消除，首次制備的三個實驗套管芯子經(jīng)過檢測，原設(shè)計±30KV的芯子，起始放電電壓全部達(dá)到60KV以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了設(shè)計的要求。此后，大到±200kV的近百根實驗套管芯子的研制成功，使大家倍感欣慰的同時，前面付出的艱辛、汗水、委屈頓時煙消云散。而這些成績的取得，為工程應(yīng)用產(chǎn)品的研制和產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化積累了寶貴的經(jīng)驗，極大地推進(jìn)了干式交、直流套管的產(chǎn)業(yè)化及其應(yīng)用的步伐。

　　苦盡甘來 攜手共贏結(jié)碩果

　　2006年，成功研制了國內(nèi)首只百萬伏油紙變壓器套管，產(chǎn)品與2007年6月帶電運行于武漢特高壓試驗基礎(chǔ)，目前運行狀態(tài)良好。

　　武漢特高壓試驗基地運行中的1100kV套管

　　2007年底，成功研制了“晉東南—南陽——荊門” 特高壓試驗示范工程用1100kV電抗器套管，經(jīng)過與ABB公司 1000kV/2500A套管、英國雷諾爾1100kV/800A套管及原全蘇電瓷廠 1150kV/1250A套管的主要性能參數(shù)對比，西電公司1100kV套管與國外套管在技術(shù)性能水平方面基本一致，完全可以替代進(jìn)口，滿足我國特高壓輸變電成套設(shè)備國產(chǎn)化的要求。

　　通過課題研究，目前取得總體成果4項，申請國內(nèi)專利2項，修訂國家標(biāo)準(zhǔn)2項。

　　“晉東南—南陽——荊門”

　　特高壓試驗示范工程1100kV 油紙電容式電抗器套管

　　2010年，隨著西電集團(tuán)所屬西安西電高壓套管有限公司廠房的建成投運，進(jìn)口設(shè)備的安裝到位，又緊鑼密鼓地開始了干式套管的產(chǎn)業(yè)化，使產(chǎn)、學(xué)、研、用協(xié)同攻關(guān)的研發(fā)體系的作用得到充分發(fā)揮。經(jīng)過近三年的努力，培養(yǎng)了一批從事高壓直流套管設(shè)計、工藝、檢測等方面的專業(yè)人才，取得了一大批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的科研成果：申請國內(nèi)專利3項，國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1項，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項；國內(nèi)外核心期刊和會議上發(fā)表科技論文4篇。在項目實施過程中，通過對不同電壓等級各種用途中間樣品套管的制造與試驗，逐級達(dá)到了1100kV及以下級各種用途干式交流套管和±800kV及以下級各種干式直流套管的產(chǎn)業(yè)化。期間，先后研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的±20kV、±50kV、±90kV、±150kV、±320kV、±600kV干式直流穿墻套管；±125kV 、 ±186kV、±200k、±500kV、±800kV干式換流變套管；550kV及以下級各類干式變壓器套管；126kV、252kV、363kV、 550kV、1100kV干式油-SF6套管、油-油套管等，部分產(chǎn)品已經(jīng)掛網(wǎng)運行，目前運行狀態(tài)良好。其中：1100kV干式油-SF6套管是目前國際上首只電壓等級最高、直徑最大的干式套管，填補了一項國際空白，具有里程碑意義；±800kV干式直流套管的研制成功，解決了高壓直流套管制約我國直流輸電發(fā)展的瓶頸問題，打破了國外技術(shù)壟斷，并具有良好的市場前景。據(jù)國外報價，±800kV直流套管單價大約500萬人民幣左右。根據(jù)國家電網(wǎng)公司及南方電網(wǎng)公司目前計劃建設(shè)的特高壓直流輸變電工程計算，僅直流套管的需求量預(yù)計在三十億左右。因此，±800kV特高壓干式直流套管的研制成功，對中國實現(xiàn)特高壓直流重大裝備國產(chǎn)化是一項重大的創(chuàng)舉，產(chǎn)業(yè)化后將具有重大的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。

　　安裝與試驗中的1100kV干式油-SF6套管

　　±800kV特高壓干式直流套管試驗樣機

　　1100kV交流油紙?zhí)坠堋?100kV交流干式油-SF6套管和±800kV特高壓干式直流套管的研制成功，實現(xiàn)了特高壓交、直流套管關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新和突破，掌握了特高壓油紙?zhí)坠芎湍z浸紙干式交、直流套管關(guān)鍵核心技術(shù)，標(biāo)志著兩項國家科技支撐計劃項目：“1000kV交流輸變電工程大型套管工藝技術(shù)的研究”、“±800kV直流工程套管和大型套管工藝技術(shù)研究”和一項填補國際空白的項目“1100kV干式油-SF6套管研制”在西電集團(tuán)和西安交大的校企聯(lián)合下取得完滿成功。

　　六年校企攜手，六年刻苦攻關(guān)，所取得的一系列的成績，充分顯示了校企聯(lián)盟的強大力量，奏響了一曲產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合的成功之歌。