火焰高度40米！温度超过1200度！总过火面积288平方米……在实验室控制台，试验人员启动压缩空气泡沫炮系统，供泡3分钟内，特高压换流变压器全液面溢流火被完全扑灭。这是安徽电科院“国网输变电设施火灾防护实验室”科研团队正在进行扑救全尺寸特高压换流变压器实体火试验。
国网输变电设施火灾防护实验室是国内最早从事电力火灾领域研究的单位，由36名专家人才组成科研团队，其中有11位博士、18位硕士，40岁以下人员占比63%。该实验室在输变电设备火灾机理、检测检验、探测预警、安全防护等方面取得多项成果。前不久，由该实验室牵头承担的国家电网科技重大专项《特高压换流站大型换流变压器灭火关键技术研究与应用》项目成果以现场评审专家全部给予优秀评价的优异成绩通过验收。
打破技术垄断 实现“自主研发”
9月14日，在国网安徽电科院，国网输变电设施火灾防护实验室预防技术室副主管过羿，正在连线该实验室户外实体火灾实验基地，与现场实验人员讨论搭建换流变压器全尺寸压缩空气泡沫输运管道，分析压缩空气泡沫长距离输运特性，对保障特高压换流站新型灭火装备可靠性的关键应用参数设定进行详细试验验证。
早在2018年，我国特高压工程面临消防提升的重大技术难题，国外消防系统装备制造供应商报出了5500万元/站的高价。面对难题，科研团队瞄准关键核心技术，构建了国内外首个±800千伏特高压变压器全尺寸试验平台，开展十余次压缩空气泡沫喷淋及消防炮真型灭火试验，仅用一年半的时间研制出特高压换流站新型消防系统和成套设计方案，编制出换流站新型消防系统全系列技术标准，先后通过工信部、能源局、应急管理部、住建部等部委专家论证，改变了我国在该领域受制于人的局面。
“国网输变电设施火灾防护实验室在扎实作为国网公司特高压换流站消防提升研究工作的牵头单位，充分发挥专业优势，攻坚克难、连续奋战，取得了突出成就。”该实验室获得国网公司特高压部致信表扬。
成果转化应用 助力“绿色奥运”
“今年4月，康保换流站新型消防系统通过验收试验，北京冬奥会配套柔直电网工程的四端换流站采用的就是我们实验室的研究成果——换流站消防炮技术成果。”国网输变电设施火灾防护实验室负责人张佳庆介绍说。
据悉，2022年北京冬奥将实现100%清洁能源供电，张北柔性直流输电工程是其中一项重要工程，为保障该工程新型消防系统验收试验顺利进行，国网输变电设施火灾防护实验室组织专业试验队伍提前进驻试验场，开展试验准备及试验平台调试，经过十余天的连续奋战，团队人员终于在4月17日深夜完成了新型消防系统的验收试验工作，得到了国网公司总部业务部门及运行单位的高度认可。
“现场动脑筋勤总结，实验室解难题搞创新，我们要把关键核心技术掌握在自己手中，牢牢掌握创新过程中的核心成果产出，才不会有被‘卡脖子’的隐忧。”张佳庆说道。
截至目前，特高压换流站大型换流变压器灭火方案已应用于青海-河南、陕北-武汉、雅中-江西6个新建特高压换流站，锦屏-苏州、祁连-韶山、宜宾-金华、灵州-绍兴、中州9个在运特高压换流站。根据测算，成果运用已累计节省约3亿元，特高压消防核心发明专利也实现了快速授权，逐步构建起特高压消防核心知识产权体系。
服务海外工程 递出“中国名片”
在研究新技术的同时，该实验室研究团队还对存量消防系统进行详细研究，服务重点工程项目安全实施。2020年8月，巴西美丽山±800千伏特高压直流输电二期工程和巴基斯坦默拉直流输电工程正在加紧建设。团队人员对相关工程采用的消防系统进行试验验证、开展消防提升专题工作，进一步提升直流设备消防能力。
“传统的灭火系统一旦遇到电气设备爆炸，喷淋装置喷头被损坏后，消防系统将面临整体失压而全部瘫痪。”该实验室团队人员通过水喷雾灭火系统真型灭火试验模拟工程实际情况，对消防管网及喷头耐火性能、高温和冷水对消防管路的影响等方面进行逐项论证，深入挖掘现有特高压换流站消防系统可能存在的共性问题。
在理论研究和真型试验基础上，团队人员结合海外特高压直流输电工程现状，针对发现的风险隐患研究改进和提升措施，为工程提供消防管道连接件选用、防火涂料涂刷、喷头材质选择等专项技术支撑，形成海外特高压直流工程消防系统可靠性提升方案，助力特高压直流输电技术走出国门。
未来，国网输变电设施火灾防护实验室将不断提升自主创新能力，推动重大设备消防核心关键技术研究。国家电网有限公司委托安徽省电力有限公司建设的国网消防技术中心将于2021年底正式启用，大大强化统一集约化管理，提升变电站（换流站）消防专业化支撑水平。
