高凱：“螺螄殼”里做高壓耐壓試驗

　　高凱，中共黨員，國網上海市電力公司電力科學研究院設備技術中心主任工程師，曾獲評“上海工匠”、國家電網有限公司優秀專家人才、華東電網設備技術專家，國網上海市電力公司“電力工匠”、高級專家、工程技術專家、“十佳”科技精英、質量精英等。

　　2003年，高凱博士畢業后來到華東電力試驗研究院(現國網上海市電力公司電力科學研究院)，從事高壓開關試驗工作。因為他本碩博都在清華大學讀書，很多同事喊他“三清博士”。高凱從一線電力設備試驗檢測做起，將所學知識與現場實際融會貫通，參與了上海地區多個500千伏變電站交接試驗、啟動調試、狀態檢測、故障分析等工作，積累了豐富的現場工作經驗，很快成長為華東電網開關專業和狀態檢測專業的技術骨干。

　　2012年，高凱擔任上海電科院首任設備狀態評價室主任。這一年正值1000千伏淮南—浙北—上海特高壓交流輸電工程啟動建設。高凱負責牽頭開展上海電科院承擔的淮南變電站和滬西變電站特高壓氣體絕緣封閉組合電器(GIS)的駐廠監造工作。

　　“當時缺乏成熟的監造經驗可以參考，特高壓設備組部件質量及試驗檢測如何實施監造把關?從零部件到單元的制造、安裝、調試的全過程質量監督和重要節點的監督怎么協調開展?一開始接到這個任務時，大家心里都沒底。”高凱說。

　　高凱組織上海電科院設備狀態評價中心的相關技術人員牽頭組建了監造團隊。在前往現場開展工作前，為了讓團隊成員熟悉并掌握特高壓GIS技術規范和監造要求，高凱收集可供特高壓設備監造技術參考的國家標準、行業標準、國家電網有限公司標準和管理規定，并將這些內容分門別類匯編成冊，形成了上、中、下三大本《淮南/滬西變電站1100kV GIS監造技術規范及標準匯編》。

　　功夫不負有心人。2012年5月，高凱帶領監造團隊對斷路器、隔離開關、母線單元的138臺GIS開始實施全過程駐廠監造。之后，他們扎根一線300余天，監督相關專業人員整改重要問題7處，設備出廠一次考核優良率達98.6%。特高壓GIS安裝完成后，高凱帶領團隊又完成了特高壓耐壓聯合局部放電試驗，實現了特高壓GIS從制造到投運的全過程試驗閉環管理。

　　這些年，高凱參與完成了我國首套鏈式±50兆乏靜止同步補償器的監造和啟動調試、我國首個500千伏串聯電抗器的選型與試驗、世界首個500千伏電網故障電流限制器試驗與分析等多項重大任務，以及多項500千伏輸變電工程啟動調試和特高壓交接試驗。他還參與制定國際標準5項、國家標準6項、行業標準22項。他將實踐中積累的問題與理論知識相融合，不斷探索創新。“不是我們推動了技術的進步，而是技術的進步推動了我們的成長。”他說。

　　500千伏虹楊變電站是世界首座非居住空間與居住空間相結合的全地下變電站，也是上海第二座500千伏全地下變電站，占地面積較上海首座全地下變電站減少了30.2%，地面開挖深度也降低了17.2%。變電站空間的大幅壓縮顯著提升了綜合經濟性，但對現場GIS耐壓試驗帶來了不少挑戰。在虹楊變電站建設過程中，高壓試驗工作需要在狹窄的作業空間里進行，像是在“螺螄殼”里給設備“做手術”。如何在有限的空間內完成500千伏GIS耐壓試驗是亟須解決的問題，高凱決定帶領技術團隊開展技術創新。“常規的耐壓局部放電試驗難以在有限的地下空間里進行，而500千伏緊湊型耐壓裝置長期被國外壟斷。想要突破國外技術封鎖并非易事。”高凱說。

　　高凱帶領技術團隊從裝置需體積緊湊可移動、兼顧500千伏和220千伏耐壓試驗需求、滿足局部放電檢測需求三方面綜合思考，于2013年10月完成了“緊湊結構+串聯諧振升壓+氣體絕緣”的可研論證。之后的兩年內，他又帶著團隊成員完成了絕緣方案設計、內部電場優化、絕緣強度校核、熱場校核、運輸結構優化和高低壓接口設計，其間進行大量試驗與計算，成功研制出了國內首套750千伏緊湊型氣體絕緣諧振耐壓局部放電成套裝置。該裝置的容量、電壓等級、體積等指標全面超越國外同類產品，解決了地下變電站GIS耐壓和局部放電檢測難的技術難題。從此，把耐壓試驗做進“螺螄殼”不再是難題。該成果在2016年獲國網上海市電力公司科學技術進步獎二等獎，2018年獲評國家電網有限公司新技術成果，2021年獲工程建設科學技術進步獎一等獎。

　　這些年，在GIS放電及過熱檢測、現場耐壓局部放電試驗、聲光電多源聯合檢測、智能診斷分析評估等工作中，高凱通過創新技術手段取得了不少成果。他牽頭或參與完成了多項國家重點研發計劃、國家自然基金項目和國家電網有限公司科技項目，其中，直流強饋入型城市電網高壓擾動寬頻監測與辨識關鍵技術及應用、變電站關鍵設備壽命評估方法與管理策略、GIS在線局部放電檢測和定位方法的研究等創新成果獲省部級、行業級、國家電網公司級科學技術獎16項，相關成果獲國家發明專利授權36項。他參與研制的“超特高壓電網高電壓寬頻監測成套設備”獲2023年日內瓦國際發明展金獎，“基于外部熱、聲特征信息的GIS狀態評估方法及裝置”于2024年獲評能源行業重要型高價值專利，為GIS狀態評估提供了新的技術手段。此外，他還在SCI期刊、EI期刊、中文核心期刊發表論文70余篇。

　　2022年，高凱牽頭成立了國網上海電力“電力設備智能傳感及應用技術實驗室”，帶著實驗室成員開展電力設備混合現實檢修與試驗等。身兼實驗室帶頭人、新員工帶教師父，以及上海交通大學、浙江大學的研究生行業導師，上海電力大學行業教師等多重身份。高凱常對青年員工與學生們說：“只有當各環節工作被層層拆解后，你依然能弄清楚每個細節，做到別人不懂、你懂，才能成為這個行業領域的技術專家。”在他的指導下，實驗室青年成員承擔了多項重大科技項目。他的徒弟在各類專業技術創新比賽中屢獲佳績，3人獲評國網上海電力“十佳”建設功臣、“十佳”青年崗位能手等。(楊正翰)