学科专业评审组:动力电气组
项目名称:特高压换流变压器核心组部件国产化关键技术、整机研发及工程应用
提名单位: 中国西电集团有限公司
提名等级:一等奖
提名单位意见: 特高压换流变压器用有载分接开关、真空灭弧室和阀侧套管三大核心组部件是长期制约我国特高压直流输电工程核心装备实现全面自主可控的最后技术壁垒。本项目彻底打破国外长达数十年的技术垄断,实现了三大核心组部件全国产化。 项目在有载分接开关、真空灭弧室、阀侧套管及换流变压器整机集成取得重大突破。首创有载分接开关“三真空管+准对称时序”切换拓扑,级间绝缘提升1倍、切换时间缩短28%、短路耐受提升27%;突破真空灭弧室“双长寿命”技术瓶颈,电气寿命超36万次、机械寿命超150万次,国际领先;阀侧套管突破了低损耗环氧绝缘材料与大尺寸芯体无气隙浸渍固化工艺,最大场强降低10%、温升降低5℃,批量套管电容量平均值控制在1%以内;攻克整机集成关键技术,成功研制世界首台网侧750kV、分体式有载分接开关、ODAF强油导向冷却的特高压换流变压器。 项目获授权专利59项,发表论文38篇,制定标准8项,近三年直接经济效益10.32亿元。成果已应用于陇东-山东、白鹤滩-浙江等特高压直流工程,推广至全国32个新能源和储能项目,走出国门应用美国等国家。 项目实现了特高压换流变压器三大核心组部件的全国产化与批量工程应用,促进了我国高端输变电装备关键技术的自主可控,对保障我国能源安全和全球竞争力具有深远意义。 我单位认真审阅了项目申报材料,确认材料真实有效,相关栏目符合填写要求。 提名该项目为陕西省科学技术进步奖一等奖。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:
主要完成人:
  1. 姓名:李金忠
    排名:1
    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:主持项目攻关,提出了有载分接开关关键机构参数多级匹配和机电协同设计方法研制了“自适应启闭+双对称开口”压力释放阀。对创新点1、2、3、4均有贡献。 证明材料:【必备附件1.1,1.3】,【其它附件2.1-2.3,2.7-2.10】
    曾获国家科技奖励情况:2018年度国家科学技术进步奖二等奖,名称“超、特高压变压器/电抗器出线装置关键技术及工程应用”,排名第1,证书编号:2018-J-217-2-07-R01; 2018年度中国电力科学技术进步奖一等奖,名称“±800kV高端换流变压器自主化研制及工程应用”,排名第2,证书编号:2018-J-1-13-G02
  2. 姓名:谢庆峰
    排名:2
    行政职务:科技创新部(数字化部)部长
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中国电气装备集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:指导完成陇东-山东±800kV特高压直流输电工程庆阳换流站换流变压器研制,以及批量国产分体式有载分接开关的应用。 证明材料:【必备附件1.2】,【其它附件2.8-2.9】
    曾获国家科技奖励情况:2025年度国家科学技术进步奖一等奖,名称“柔性直流组网关键技术、成套装备和工程应用”,排名第7,证书编号:2025-J-217-1-01-R07; 2018年度国家科学技术进步奖二等奖,名称“超、特高压变压器/电抗器出线装置关键技术及工程应用”,排名第8,证书编号:2018-J-217-2-07-R08
  3. 姓名:张书琦
    排名:3
    行政职务:高电压研究所所长
    技术职称:正高级工程师
    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:构建了特高压有载分接开关的技术标准与全工况仿真验证体系,主持研发了自主化切换拓扑及快速机构,牵头建成国际领先的分接开关实验室并制定分接开关相关标准。对创新点1、2、3、4均有贡献。 证明材料:【必备附件1.1,1.3】,【其它附件2.1-2.4,2.7-2.10】
    曾获国家科技奖励情况:2018年度国家科学技术进步奖二等奖,名称“超、特高压变压器/电抗器出线装置关键技术及工程应用”,排名第9,证书编号:2018-J-217-2-07-R09; 2020年度江苏省科学技术奖一等奖,名称“特高压大容量设备现场整体绝缘试验关键技术及成套装备”,排名第4,证书编号:2020-1-44-R4
  4. 姓名:赵勇进
    排名:4
    行政职务:副总经理
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:西安西电变压器有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:完成陇东-山东±800kV特高压直流输电工程庆阳换流站换流变压器研制,以及批量国产分体式有载分接开关的应用。 证明材料:【其它附件2.5,2.8,2.9】
    曾获国家科技奖励情况:2021年度中国电工技术学会科学技术奖科技进步二等奖,名称“昌吉—古泉±1100kV特高压直流工程古泉站高端换流变压器”,排名第1,证书编号:2021-J-2-19-R01; 2023年度中国电工技术学会科学技术奖科技进步三等奖,名称“BKSCN-110000/220海上平台用三相抽能电抗器”,排名第1,证书编号:2023-J-3-11-R01
  5. 姓名:肖毅
    排名:5
    行政职务:董事长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:上海华明电力设备制造有限公司
    对本项目技术创造性贡献:解决了分接开关精密零部件大规模制造的难题。建立了严密的批量化生产质量保障体系,主导了关键工艺路径的持续优化,确保了产品在极高机械寿命下的可靠性。对创新点1、2、3做了贡献。 证明材料:【其它附件2.8】
    曾获国家科技奖励情况:获2010年上海市劳动模范、2006年上海市科技企业家创新奖、2005年上海市优秀中国特色社会事业建设者。
  6. 姓名:陈晓东
    排名:6
    行政职务:副总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安西电高压套管有限公司
    对本项目技术创造性贡献:本人在该项目技术研发工作投入的工作量占本人同期工总量的百分比为60%。负责换流变阀侧套管的产品设计方案,负责项目产品研发进度控制及质量管控,参与技术路线、技术方案等论证及样机制造和试验。 证明材料:【其它附件2.8】
    曾获国家科技奖励情况:2025年度中国电气装备集团有限公司科技进步奖一等奖,名称“:BRFGZ-±600/3329胶浸纸电容式换流变套管”,排名第1,证书编号:Cx-2025-4-1-08-D01; 2024年度中国西电科技进步一等奖,名称“BRFGZ-±600/3329胶浸纸电容式换流变套管”,排名第1,证书编号:XD2024-KJ-1-2-D01
  7. 姓名:毕冬丽
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西宝光真空电器股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:开展了长机械寿命长电寿命真空灭弧室关键技术研究,解决了小尺寸长电寿命和高绝缘要求的真空灭弧室内部的电弧全屏蔽系统结构设计及电场优化难题,解决了波纹管超长寿命的设计和加工装配难题。 证明材料:【其它附件2.7,2.8,2.10】
    曾获国家科技奖励情况:2017年度陕西省科学技术奖三等奖,名称“TD34系列固封极柱用真空灭弧室的开发”,排名第6,证书编号:2017-3-062-R6; 2018年度陕西省科学技术奖三等奖,名称“铜铬复合触头的开发和应用”,排名第4,证书编号:2018-3-059-R4
  8. 姓名:汪可
    排名:8
    行政职务:高压所变压器技术研究室主任
    技术职称:正高级工程师
    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:发明了“三真空管+准对称时序”全新切换拓扑,攻克了高精密机电控制系统及其在高应力工况下的切换稳定性难题,提出了换流变压器真空有载分接开关样机技术方案。对创新点1、2、3、4均有贡献。 证明材料:【必备附件1.3】,【其它附件2.1-2.4,2.7-2.10】
    曾获国家科技奖励情况:2021年度安徽省科学技术进步奖一等奖,名称“长三角特高压直流偏磁预测与治理关键技术、装备研制及应用”,排名第7,证书编号:J-2021-1-063-R7; 2025年度中国电工技术学会科学技术进步奖二等奖,名称“大型电力变压器主磁通状态评估与综合治理关键技术及工程应用”,排名第1,证书编号:2025-J-2-43-R01
  9. 姓名:拓艳
    排名:9
    行政职务:副处长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安西电变压器有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:完成陇东-山东±800kV特高压直流输电工程庆阳换流站换流变压器研制,以及批量国产分体式有载分接开关的应用。 证明材料:【其它附件2.5,2.9】
    曾获国家科技奖励情况:无
  10. 姓名:李刚
    排名:10
    行政职务:业务工程师
    技术职称: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:对本项目技术创造性贡献:开展了有载分接开关机电耦合动力学特性研究,揭示了复杂机构在多场耦合下的运动响应规律。对创新点1、3做了贡献,授权30项专利:ZL202311203880.8等,发表19篇论文,参与编制3项标准。 证明材料:【必备附件1.3】,【其它附件2.1-2.3,2.7-2.10】
    曾获国家科技奖励情况:2025年度中国电工技术学会科学技术进步奖二等奖,名称“大型电力变压器主磁通状态评估与综合治理关键技术及工程应用”,排名第4,证书编号:2025-J-2-43-R04
  11. 姓名:石燕英
    排名:11
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安西电变压器有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:完成陇东-山东±800kV特高压直流输电工程庆阳换流站换流变压器研制,以及批量国产分体式有载分接开关的应用。 证明材料:【其它附件2.9】
    曾获国家科技奖励情况:2021年度中国电工技术学会科学技术奖科技进步二等奖,名称“昌吉—古泉±1100kV特高压直流工程古泉站高端换流变压器”,排名第3,证书编号:2021-J-2-19-R03; 2022年度中国机械工业科学技术奖科技进步奖一等奖,名称“特高压直流工程用大容量换流变压器技术研究与应用”,排名第5,证书编号:2202128-R05
  12. 姓名:杜宇维
    排名:12
    行政职务:无
    技术职称:助理研究员
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:参与了有载分接开关快速切换过程电气与机械应力演化规律研究,建立了流固耦合动力学仿真模型,完成了关键机构参数多级匹配设计与触头弹跳优化研究,对创新点1、2做了贡献。 证明材料:【其它附件2.8】
    曾获国家科技奖励情况:无
  13. 姓名:孙明杨
    排名:13
    行政职务:无
    技术职称:助理研究员
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:参与研究真空管机电特性演变规律,提出了基于合闸冲击和分闸燃弧影响的真空管机电性能分析方法,完成了150万次机械寿命可靠性仿真与试验数据分析,对创新点1、2做了贡献。 证明材料:【其它附件2.8】
    曾获国家科技奖励情况:无
  14. 姓名:李戈琦
    排名:14
    行政职务:业务工程师
    技术职称: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:完成国内外切换拓扑专利调研,提出准对称时序目标,参与真空管及整机研制。制定特殊试验方案,牵头开展全套特殊试验及数据分析。对创新点1、2、4做了贡献。 证明材料:【必备附件1.3】,【其它附件2.1-2.3,2.7-2.10】
    曾获国家科技奖励情况:2025年中国电科院科技进步特等奖,换流变压器有载分接开关国产化关键技术、装备研制及工程应用,排名4,2025-JB-1-G04; 2024年中国电科院科技进步一等奖, 电力变压器出口短路故障防御关键技术、平台开发及工程应用,排名7,2024-JB-5-G07
  15. 姓名:王亚桢
    排名:15
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:参与了真空灭弧室开断放电特性及屏蔽均压机理研究,开展了金属蒸汽扩散沉积、电场分布及绝缘恢复特性分析,完成了全屏蔽一体化均压结构设计与关键绝缘性能验证,对创新点1、2作出了贡献。 证明材料:【其它附件2.8】
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安西电变压器有限责任公司
    单位贡献:本单位作为项目第一完成单位,牵头攻克五大核心创新技术:研发适配分体式分接开关的高可靠绕组电气方案;自主开发开关多级安全防护装置;搭建分体开关换流变暂态特性测试体系;优化兼容型引线排布与冷却系统;揭示级间短路对过渡电阻容量影响规律,形成多项核心发明专利。统筹完成陇东 - 山东 ±800kV 庆阳换流站 14 台换流变成套设备(含18支国产阀侧套管)研制与工程投运,实现全站批量国产分体式有载分接开关示范应用;联合产学研单位完成技术产业化,批量推广至多座特高压直流工程,近三年实现显著经济增量,全面提升特高压换流变装备国产化水平。

  2. 单位名称:中国电力科学研究院有限公司
    单位贡献:在“产学研用”联合攻关中发挥核心作用:主导研发分接开关全新切换拓扑与高精密机构,设计"三真空管+准对称时序"创新拓扑,构建流-固耦合动力学模型及多级暂态模型,开发参数匹配软件,实现机电应力优化。牵头研制长寿命真空管及机电协同控制系统,统筹材料改进与工艺创新,提出机电协同控制方法,显著提升开断速度与电气寿命。负责全国产化分接开关装备总体设计与集成,推进特高压分接开关研制及工程应用,建成国际领先试验平台。构建状态监测及故障防御体系,研制在线监测装置与高性能压力释放阀,完成真型电弧试验验证,实现极端故障防护突破。通过系统化技术整合,成功推动产学研深度融合,确保项目各创新点协同推进,为行业技术进步提供重要支撑。

  3. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:提出了“谱系结构”分接开关拓扑推衍以及时序调控方法;建立了分接开关在变压器油液环境中切换的流固双向耦合动力学仿真模型,提出了分接开关关键参数多级匹配设计方法,通过优化设计控制触头弹跳不超过1ms,150万次切换后可靠度在95%以上验证了关键受力部件寿命满足150万次;提出了基于合闸冲击和分闸燃弧影响的真空管机电性能分析方法,揭示了真空管机电特性演变规律;揭示分体式油室内部压力动态分布特征及结构失效机理;研究为项目电气拓扑研究、机械结构优化、动力学特性研究真空管烧蚀特性、油箱压力分析等方向做出了创造性贡献。

  4. 单位名称:陕西宝光真空电器股份有限公司
    单位贡献:面对复杂的电气应力和机械应力、复杂的热应力与苛刻型式试验条件,以及变压器油中工作等科学技术难题。攻关了真空灭弧室绝缘强度、散热、电气寿命、机械寿命等核心技术,解决了真空灭弧室触头耐烧蚀、长寿命波纹管制造难题,突破了“卡脖子”关键技术;同时依据交流叠加谐波的试验方法,研发产品通过了不同基波和谐波等复杂工况下开断试验,填补了行业空白。研发的产品配合整机一次性通过第三方多轮型式试验考核;自2022年至今,产品一次性质量成品率99.5%以上,达到了换流变压器有载分接开关用真空灭弧室的高可靠性要求。截至目前,未有因产品技术问题导致的质量事件。 依托换流变压器有载分接开关合作项目成果,宝光股份与上海华明于2023年5月签订了战略合作,并开始开展国产化有载分接开关用真空灭弧室研发。2022年—2025年,市场化推广以来,连续实现翻翻式增长趋势,2023年累计新增销售额83余万元,2024年累计新增销售额870余万元,2025年累计新增销售额2000余万元。截至目前已研发了新产品11种,3种已市场化销售、8种完成样品试制,正在配合整机进行性能验证中。当前技术成熟度高,且已形成开展技术推广与应用,助力于宝光牌真空灭弧室高端制造与高质量发展。根据市场,国内有载分接开关用真空灭弧室市场年度需求约20000只,且全球真空型有载分接开关呈增长趋势,未来国产化替代市场良好!

  5. 单位名称:西安西电高压套管有限公司
    单位贡献:通过研制±200kV、士400kV胶浸纸电容式换流变套管,攻克了芯体的电气强度、温度分布、机械强度等关键技术,掌握了大尺寸电容芯体激光精确定位、恒张力卷制、压差法真空干燥及在线终点判断等关键工艺参数及方法,制定了关键制造工艺,解决了制造及质量控制难题;建立了具有完全自主知识产权的直流套管仿真计算平台,打破国外套管的垄断,关键技术反哺应用于±1100kV及以下电压等级等换流变阀侧套管产品的制造中,具有较好的经济效益和社会效益。目前,套管应用于“陇东-山东”±800kV直流工程庆阳站低端换流变输电工程。

  6. 单位名称:上海华明电力设备制造有限公司
    单位贡献:对换流变分接开关切换拓扑、电气应力、开关结构进行全方位的梳理和仿真。根据仿真结果,结合项目关键指标要求,开展分接开关结构设计和制造技术研究。换流变有载分接开关先后经历5个大版本15个小版本的改进,在2023年5月通过了36万次带电切换和150万次机械寿命试验,2024年底7台产品交付西电西变,全部顺利通过厂内试验,在士800kV庆阳换流站投入运行。

  7. 单位名称:中国西电电气股份有限公司
    单位贡献:组织所属单位参与±800kV特高压换流变压器核心组部件国产化关键技术攻关及工程应用。围绕特高压换流变压器关键装备自主可控需求,开展国产分体式有载分接开关与换流变压器协同设计、系统集成、试验验证及工程应用等工作,指导完成陇东—山东±800kV特高压直流输电工程庆阳换流站换流变压器研制,推动国产核心组部件实现重大工程应用。 项目实施过程中,充分发挥产业组织和技术协同作用,推动变压器、高压电器、绝缘部件等相关产业链单位联合攻关,促进关键技术成果向产品化、工程化转化。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处