| 学科专业评审组: | 机械组 | | 项目名称: | 高压开关设备用关键绝缘件技术研究与应用 |
| 提名单位: | 中国西电集团有限公司 |
| 提名等级: | 二等奖 |
| 提名单位意见: | 该项目属于高压输变电装备与电工绝缘材料领域。气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)用环氧浇注绝缘件、纤维增强复合绝缘拉杆是高压开关设备实现电气绝缘、机械支撑及操作传动的关键部件,其材料性能和制造质量直接影响高压开关设备的绝缘安全与长期运行可靠性。长期以来,高端环氧树脂/固化体系、超特高压绝缘拉杆等关键材料和部件进口依赖,存在材料成本高、采购周期长、售后服务响应慢及供应链安全风险等问题。为此,项目系统开展了高压开关设备用环氧浇注绝缘件、绝缘拉杆的国产化关键技术攻关、配方与工艺优化、试验考核及工程应用研究,在环氧复合材料配方设计、大尺寸复杂结构浇注成型、纤维增强复合材料浸渍工艺、金属-绝缘界面连接结构及可靠性评估等方面取得了一系列创新性突破,实现了从原材料、配方工艺到终端产品的全链条国产化。项目研制的环氧浇注绝缘件、绝缘拉杆,在电气绝缘性能、机械强度、热稳定性及抗压性能等综合性能方面表现优异,关键指标达到国际先进乃至国际领先水平。项目成果已广泛应用于多个国家重点工程,运行稳定可靠,经济和社会效益显著。项目参与起草国家标准1项、团体标准1项、发表学术论文3篇、获授权发明专利2项、实用新型专利3件,有力保障了我国超高压及特高压输变电设备的供应链安全,推动了高端电工绝缘部件的国产化进程。 |
| 项目简介: | 

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| 客观评价: | 

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| 应用情况和效益: |  |
| 主要知识产权和标准规范等目录: | 

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| 主要完成人: | - 姓名:史明
排名:1 行政职务:副部长 技术职称:工程师 工作单位:西安西电电工材料有限责任公司 对本项目技术创造性贡献:本人在该项目技术研发工作中投入的工作量占本人同期工作总量的百分比为60%。参与国产化绝缘拉杆产品研制、性能验证及工程应用评价,推动项目成果由实验室研究向特高压装备实际应用转化,为产品规模化应用提供工程支撑。【旁证材料:附件1、附件3、附件4、附件9、附件10、附件12、附件13】 曾获国家科技奖励情况:西电集团科技进步奖,中国电气装备集团先进工作者 - 姓名:吴昱怡
排名:2 行政职务:无 技术职称:高级工程师 工作单位:中国电力科学研究院有限公司 对本项目技术创造性贡献:参与标准制定、绝缘件的局放检测、性能评价及产品验证,支撑国产化绝缘件研制。【旁证材料:附件1、附件8、附件13、附件16】 曾获国家科技奖励情况:获国网公司科技进步特等奖1项,中国电力科学研究院专利一等奖1项,电力创新奖二等奖1项。 - 姓名:李盛涛
排名:3 行政职务:无 技术职称:教授 工作单位:西安交通大学 对本项目技术创造性贡献:对本项目技术创造性贡献:揭示了环氧树脂分子组成、交联结构对多尺度性能的影响机理,提出了环氧树脂宽温域机电性能协同提升方法,形成了高性能环氧树脂配方体系。【旁证材料:附件6、附件7】 曾获国家科技奖励情况:获国家科技进步二等奖1项(排名第四),省部级一等奖4项(2项排名第一,1项排名第六,1项排名第九),获中国电工技术学会科技进步一等奖1项(排名第一),2009、2010年分别获国家电网特高压交流试验示范工程特殊贡献专家和特高压直流输电工程重要贡献专家。 - 姓名:王琼
排名:4 行政职务:处长 技术职称:高级工程师 工作单位:西安西电开关电气有限公司 对本项目技术创造性贡献:主导确定项目总体技术方案与技术路线;研究并提出了组部件关键性能指标控制值;针对项目核心技术难点,组织开展关键技术攻关,提出技术思路与实现方法;完成仿真分析、试验验证、工程应用等主要技术工作。【旁证材料:附件1、附件6】 曾获国家科技奖励情况:1、2010年度,国家能源科技进步奖,一等奖,“1100kV,63kA大容量特高压组合电器研究与应用”;
2、2014年度,西安市科学技术奖,一等奖,“LW/13-800/Y5000-63罐式高压交流断路器”;
3、2016年度,西安市科学技术奖,二等奖,“特高压交流工程用开关设备结构优化及应用”;
4、2016年度,中国西电集团公司科学技术奖,一等奖,“CYA8-2液压操动机构的研制及应用”;
5、2017年度,中国西电集团有限公司科技进步奖,一等奖,“GXL2-1100刚性气体绝缘输电线路研发及应用”;
6、2024年度,陕西高等学校科学技术研究优秀成果,特等,特高压GIL管廊输电绝缘关键技术研发与应用;
7、2025年度,中国科技产业化促进会科技创新奖,二等奖,超特高压气体绝缘金属封闭输电线路GIL可靠性提升关键技术。 - 姓名:李刚
排名:5 行政职务:总经理 技术职称:正高级工程师 工作单位:西安西电电工材料有限责任公司 对本项目技术创造性贡献:作为公司技术负责人,主持本项目总体技术方案论证评审与审定,把控项目技术路线,开展顶层技术决策与关键环节技术指导,针对成型缺陷、绝缘可靠性等核心难题给出攻关方向。指导团队提炼项目核心创新点与技术难点,统筹协调研发、生产、检测等跨部门资源,监督管控项目里程碑与整体进度,保障项目按期完成,产品满足特高压工程应用指标要求。参与国标编制。【旁证材料:附件1】 曾获国家科技奖励情况:2010年 陕西省科学技术奖三等奖
中国机械工业科学技术奖二等奖
2011年 陕西省科学技术奖二等奖
国家能源科技进步奖三等奖
2013年 中国电工技术学会科学技术奖三等奖
2015年 西安市劳动模范
2016年 陕西省青年科技新星
陕西省科学技术奖二等奖
中国电工技术学会科学技术奖二等奖
2017年 陕西省劳动模范
2020年 中国机械工业科学技术大奖三等奖
2021年 陕西省优秀共产党员
2023年 陕西省科学技术奖一等奖
- 姓名:李渊
排名:6 行政职务:副部长 技术职称:高级工程师 工作单位:西安西电电工材料有限责任公司 对本项目技术创造性贡献:在环氧真空浇注国产化绝缘件自主研发项目中,牵头组织项目总体技术方案的论证、评审与最终审定,对技术路线、材料选型、浇注工艺及验证试验进行系统研判,明确研发方向,有效规避重大技术风险。实施阶段,针对成型缺陷控制、绝缘性能提升及批量稳定性等核心难题,提出攻关思路,组织团队开展问题分析与试验验证。【旁证材料:附件5、附件14】 曾获国家科技奖励情况:“特高压直流输电交流场用800kV开关设备研制与应用”获中国机械工业科学技术二等奖,大容量UPFC站用550kV高压交流旁路开关设备研发项目获陕西省科学技术进步三等奖。 - 姓名:姜虹宇
排名:7 行政职务:无 技术职称:工程师 工作单位:西安西电电工材料有限责任公司 对本项目技术创造性贡献:负责特高压绝缘拉杆的技术研发、工艺制定、生产管理,研发过程中提出定位壁厚解决、四点定位浸胶等技术方案,通过设计多点浸胶的定位环,将特高压绝缘拉杆壁厚差控制在0.25mm以内,解决了特高压绝缘拉杆因壁厚不均导致的机械破坏力值分散性大的问题,提高了产品质量的一致性和稳定性。【旁证材料:附件3、附件4、附件5、附件12、附件13】 曾获国家科技奖励情况:2024年9月,获“长安银行杯”陕西省第三届国有企业青年创新创效大赛优秀奖。
2024年11月,获第十八届“振兴杯”全国青年职业技能大赛(职工组)优胜奖。
2024年12月,获中国电气装备集团第二届青年创新创意大赛铜奖。
2024年12月,获中国西电集团第五届青年员工创新创业大赛一等奖。
2025年8月,获得中国西电集团科技攻关奖。
2026年6月,“西电红”科技攻坚先锋荣誉。 - 姓名:冯阳
排名:8 行政职务:无 技术职称:副教授 工作单位:西安交通大学 对本项目技术创造性贡献:对本项目技术创造性贡献:构建了环氧树脂分子结构与性能的关联数据库,建立了环氧树脂分子结构与电、热、力学等多尺度性能的机器学习预测模型,提出了基于强化学习的环氧树脂分子逆向设计方法。【旁证材料:附件6】 曾获国家科技奖励情况:获2024年中国电机工程学会电力科学技术三等奖(排名第二),2023年陕西省博士后创新创业大赛二等奖(排名第五)。 - 姓名:张瑞
排名:9 行政职务:无 技术职称:工程师 工作单位:西安西电电工材料有限责任公司 对本项目技术创造性贡献:负责环氧浇注盆式绝缘子的技术研发、工艺制定、生产管理。【旁证材料:附件15、附件16】 曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:李悦嘉
排名:10 行政职务:无 技术职称:工程师 工作单位:西安西电电工材料有限责任公司 对本项目技术创造性贡献:负责特高压绝缘拉杆的技术研发与工艺调整。负责特高压绝缘拉杆的原材料验证与试样测试。 曾获国家科技奖励情况:无
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| 主要完成单位及创新推广贡献: | - 单位名称:西安西电电工材料有限责任公司
单位贡献:西安西电电工材料有限责任公司作为项目牵头单位,全面负责高压开关设备用关键绝缘件技术研发与工程化应用。
在科技创新方面,公司牵头开展363-1100kV GIS绝缘拉杆国产化研发和国产环氧绝缘材料配方体系研制,通过环氧树脂基体选型、固化剂匹配、增韧组分调控及无机填料复配,攻克了超、特高压绝缘拉杆真空浸胶成型技术及环氧浇注绝缘件低黏度、高填充、低收缩、耐热、耐开裂、高绝缘性能难以兼顾的技术难题。优化绝缘拉杆端部粘接技术和填料表面改性与界面结合工艺,完善固化网络结构,显著提升材料击穿强度、热稳定性和机械可靠性,降低内部缺陷与界面失效风险,形成了适用于高压开关设备用关键绝缘件规模化制造的自主配方和工艺体系。
在应用推广方面,公司作为西电集团核心制造企业,依托完整的绝缘件生产线和制造能力,将国产化配方成功应用于GIL盆式绝缘子、支柱绝缘子等关键部件的批量制造。通过材料、工艺与装备协同验证,推动国产环氧绝缘材料由实验室性能评价向工程可靠性验证和规模化生产转化。对于绝缘拉杆,实现了全电压等级国产化,打破了国外垄断,解决了核心绝缘部件领域的“卡脖子”难题,产品已应用于国内重点高压输电工程,实现国产化替代,不仅增强输电变高压开关设备产业链供应链自主可控能力,同时打开了该产业链多年依赖于进口的局面,真正实现了创新强国,科技强企的目标。
- 单位名称:中国电力科学研究院有限公司
单位贡献:中国电力科学研究院有限公司作为本项目核心技术研发与工程应用支撑单位,依托特高压电气装备研发与试验验证平台优势,围绕超特高压GIS绝缘拉杆国产化需求,开展产品设计、性能评价及工程验证等关键工作。参与建立绝缘拉杆材料性能评价体系和试验验证方法,组织开展型式试验与工程应用验证,为国产化绝缘拉杆技术突破、性能提升及规模化应用提供了关键技术支撑。
- 单位名称:西安交通大学
单位贡献:对本项目科技创新和应用的贡献:通过环氧树脂基体、固化剂、增韧组分及无机填料的协同设计,建立了材料组成、固化反应、微观结构、宏观性能之间的关联关系,重点解决了国产环氧体系在低黏度浇注、高填充、低收缩、耐热、耐开裂及高绝缘性能之间难以兼顾的问题。通过优化填料表面改性、界面结合和固化网络结构,进一步提高了材料的击穿强度、热稳定性和机械可靠性,并降低内部缺陷和界面失效风险,形成了适用于GIL绝缘件规模化制造的自主配方和工艺体系。国产化配方可支撑GIL盆式绝缘子、支柱绝缘子等关键绝缘部件的批量制造和长期运行,减少对国外原材料和技术体系的依赖,提高关键原材料供应安全性和产品质量可控性。同时,通过材料、工艺与装备协同验证,推动国产环氧绝缘材料由实验室性能提升向工程可靠性评价和规模化应用转化,为我国高电压、大容量GIL装备自主研制以及新型电力系统建设提供关键材料支撑。
- 单位名称:西安西电开关电气有限公司
单位贡献:为本项目提供研发经费、试制条件、试验样机及工程数据资源,组织内部技术力量协同开展样机研制与试验验证,开展工程技术评审,提供真实工程应用场景,为本项目的实施、试验验证及成果工程化落地提供资源与组织保障。
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| 完成人合作关系说明: | 完成人合作关系说明:1
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