樂彥杰 面朝大海，造海洋輸電“國之重器”

李菡丹

浙江舟山依海而生，如果說千姿百態的島嶼賦予它夢幻的生命，那么伴海而生的舟山電網就是它強勁的脈搏。這張海島電網不斷轉型升級，推動社會經濟蓬勃發展。數據顯示，舟山用電量近五年翻了近2.5倍，突破百億千瓦時大關，創造了“有電百年、電量百億”的歷史新紀錄。樂彥杰正是國網浙江省電力公司舟山供電公司海洋輸電技術研究中心施工技術研究室副主任，同時還是浙江大學研究生企業導師、海洋輸電工程技術領域的專家。

自2012年參加工作以來，他十年如一日投身于海洋輸電工程技術科研創新領域，主持和參與了《±500kV直流電纜關鍵技術》《海底直流電纜施工技術研究》等多項國家重點研發計劃、國網公司總部及省公司科技項目，在直流電纜試驗和海洋輸電工程技術創新方面做了大量且有成效的工作。

他研制了國內首套直流熱源下多種工況直流電纜強制冷卻水循環試驗系統，極大提升海底電纜登陸段的輸送能力；建立了功能全面、指標先進、系統成套的滿足200米水深環境要求的海底電纜機械性能試驗平臺，可模擬海底電纜施工過程中預期承受的各類載荷，全面考核海底電纜的機械性能；先后獨立和聯合撰寫學術論文并期刊發表20余篇，獲得專利授權20余項，參與編寫國家標準1項、中國電機工程學會等團體標準2項；曾獲浙江省科技進步獎二等獎、國家電網有限公司科技進步獎二等獎、國網舟山供電公司勞動模范、浙江省青年崗位能手等榮譽。

“青年的人生目標會有不同，職業選擇也有差異，但只有把自己的小我融入祖國的大我、人民的大我之中，與時代同步伐、與人民共命運，才能更好實現人生價值、升華人生境界。”在采訪中，樂彥杰說現在的自己更加堅定了作為一名一線電力人的時代使命，那就是以青年之力立足專業，攻關海洋輸電領域技術難題，立志打破關鍵技術的國外壟斷。“面對一批‘卡脖子的關鍵核心技術難點，我們將全力以赴打好核心技術攻堅戰，挺進‘深水區、拓荒‘無人區、啃下‘硬骨頭，推出更多原創性成果，創造出更多屬于海洋輸電的‘國之重器?！?h3>走上工作崗位，扎實是他的青春底色

樂彥杰1986年出生于寧波，2005年考入浙江大學系統科學與工程專業。在大學里，他勤奮努力、刻苦鉆研，四年后被保研攻讀電工理論與新技術專業。2012年8月，碩士研究生畢業的他順利進入海洋輸電技術研究中心工作。

他介紹，舟山作為典型的群島城市，島嶼多、海岸線長，風光能、潮流能等清潔能源稟賦突出，島際供電工作復雜艱巨，為海洋輸電技術研究提供了廣闊空間。然而，剛參加工作的樂彥杰對于海洋輸電技術并不熟悉，當時我國國內海洋輸電領域研究也是一片空白。為盡快熟悉業務，他充分利用各種途徑學習，積極參與各項課題，不懂就問，單位內部解決不了的，就請教外部專家，翻閱各種國內外文獻，用嚴謹的工作態度、不斷創新工作方式，不斷鉆研直至把問題解決。

沒過多久，樂彥杰在國家電網組織的“莆田忠門—湄洲島110千伏電纜線路”設計競賽中榮獲二等獎。

這次競賽的線路位于福建省莆田市秀嶼區山亭鎮、湄洲灣北岸經濟開發區、湄洲島內，工程包括110千伏架空輸電線路、電纜輸電線路和海纜輸電線路，涉及輸電線路種類多樣，專題豐富，設計量大。在國內尚無海纜工程方面的設計規范可借鑒的情況下，競賽小組根據以往海纜工程設計、施工、運行經驗，結合本次設計競賽工程特點，著重在海纜線路部分進行技術攻關，從海纜的選型、施工工藝、保護方式及運行維護等多個方面采用新技術、新材料、新工藝，提取創新亮點，主打“海洋牌”。

樂彥杰作為競賽小組主要成員，承擔《電纜溝、管優化設計》專題報告的撰寫。針對熱路法存在的弊端，他在Comsol仿真平臺下建立磁-熱-流耦合物理場有限元模型，將電磁場、溫度場和排管內空氣流速場耦合求解；利用有限元仿真模型，對不同敷設方式、不同排列方式下的溫度場和載流量進行計算，對電纜載流量的影響因素進行分析、計算和優化，最終形成《電纜溝、管優化設計》專題報告。

他回憶，在技術負責人的精心組織，參賽員工的通力合作，以及兄弟單位的配合協調下，經過一個月努力，他們6人組成的競賽小組最終在28家競賽單位中脫穎而出，獲得總排名第五名、二等獎的好成績?！斑@是海洋輸電技術研究中心首次在國網級別的線路設計競賽中獲得獎項，具有歷史里程碑意義。”

為了支撐舟山多端柔性直流重大科技示范工程這一世界性高端輸電技術工程，樂彥杰在國內沒有高壓直流電纜試驗標準、先例可參考的情況下，毅然投身柔性直流輸電示范工程配套試驗能力建設和國家電網公司海洋輸電工程技術實驗室創建工作，致力于打造國內首個滿足電纜電氣特性試驗能力和工程應用支撐能力的試驗研究平臺，并對舟山多端柔性直流輸電示范工程應用的4條海纜開展了為期1年的直流電纜預鑒定試驗，在服務柔性直流工程高壓直流海纜相關試驗的同時，為我國直流電網的建設積累了寶貴經驗。

打破“卡脖子”，創新是他的崗位主色

十年來，樂彥杰始終致力于電力科技工作，總結創新、不斷超越，在直流電纜試驗和海洋輸電工程技術創新方面工作成果突出，積累了豐富的項目組織和科技攻關經驗，形成一批擁有自主知識產權、可支撐實際生產的技術、裝備。

樂彥杰說自己能參與國家重點研發計劃項目《±500kV直流電纜關鍵技術》是一件非常幸運的事，“在這期間，我學到了很多，也成長了很多”。他說，高壓柔性直流輸電已成為遠距離大容量輸電和大電網柔性互聯的重要發展方向，而500千伏交聯聚乙烯直流電纜系統作為柔性直流輸電技術的關鍵裝備，其基礎絕緣材料長期依賴進口，附件絕緣匹配設計與制造技術不成熟，日益成為我國電工設備領域的“卡脖子”技術，“我們就是要想辦法打破這種局面”。

這個項目于2016年獲得科技部國家重點研發計劃立項，經過五年持續攻關，實現500千伏直流電纜關鍵技術的突破，掌握了500千伏直流電纜料和屏蔽料的配方研發及批量制備技術、直流電纜及附件的絕緣匹配設計與制備技術，實現直流電纜絕緣材料、屏蔽料乃至電纜本體及附件制造的全鏈條國產化，形成了覆蓋高壓直流電纜產品試驗、系統竣工、運行維護、檢修試驗的標準體系，在直流電纜設計、關鍵材料、裝備制造和試驗技術等方面均取得重大突破。樂彥杰說：“目前正積極推進項目成果國產500千伏直流絕緣材料及電纜系統在張北柔直工程（張北可再生能源柔性直流電網試驗示范工程）的示范應用?！?/p>

樂彥杰回憶，“整個項目研究過程，包括絕緣材料開發、樣品生產和試驗驗證三個環節，各環節前后銜接緊密，而且每個環節周期都很長。絕緣材料開發階段需要對材料配方進行反復迭代優化，每次優化需要四個月；樣品生產階段由于產品大截面大絕緣厚度的技術特點，制造周期為三個月；試驗驗證環節，覆蓋的試驗項目較多，需要四到五個月。三個環節中只要有一環出現問題，前面的過程都要重新開始，失敗一次就要耗時一年?！彼?，那段時間，他和同事們的壓力都非常大。

樂彥杰作為這個項目的子課題“±500kV直流電纜系統試驗及運維技術”的技術骨干，帶領團隊開展國產500千伏直流電纜系統型式試驗，主動負責試驗方案和應急預案的編制，細化電纜安裝各個環節，確保了試驗的科學性、可靠性，千方百計保障試驗的順利、正確實施。

在試驗進程中，樂彥杰堅持“每日一報”的工作方法，科學高效地推動試驗進展，積極與產學研單位配合，及時總結反饋試驗中發現的問題，主動思考，提出解決方案建議并落實。同時，他持續總結分析試驗數據，確保數據準確、符合相關標準和技術規范要求，保證試驗的可靠性和有效性。

然而，科技研究哪有一次就成功的？！有一次，在電纜樣品試驗中，電纜終端爆炸，樂彥杰第一時間趕到現場，看著現場一片狼藉，他的心情非常郁悶，有些灰心喪氣。但是，時間不等人，他很快調整狀態，總結經驗教訓，開始新的試驗。

“在經歷前4批次電纜樣品試驗失敗后，我們終于在第5、6批次試驗中迎來成功，驗證了項目組自主研發的500千伏交聯聚乙烯絕緣直流電纜及附件的可靠性，為項目總體目標的實現提供有力支撐。”看到研究成果，樂彥杰和同事們甭提有多激動，他眼中閃著淚光說：“歷時4年，我們終于成功，太不容易了?！?/p>

與此同時，按照項目進度梳理關鍵節點，樂彥杰多次組織國內知名科研院所、試驗設備廠商共同參與直流熱源下多種工況直流電纜強制冷卻水循環試驗系統、直流電纜全工況運行考核機電測試平臺等關鍵樣機的設計、開發和試驗工作，建立直流電纜系統竣工、運行維護試驗方法及相關標準體系，填補了高端直流電纜試驗檢測平臺技術的空白，為國產高壓直流電纜研發、長期考核試驗提供了重要技術手段。

此外，樂彥杰還研制了國內首套直流熱源下多種工況直流電纜強制冷卻水循環試驗系統，可大大提升海底電纜登陸段的輸送能力，突破海底電纜登陸段輸送能力瓶頸問題，為水循環強制冷卻手段應用于實際工程以提高輸送能力提供科學依據和數據支撐。

他建立了直流電纜絕緣健康狀態綜合評價試驗平臺，可實現直流電纜系統絕緣診斷和性能評估的多參量分析，解決了長期以來大尺寸直流電纜交聯聚乙烯絕緣中空間電荷積聚及抑制機理研究缺乏相關試驗平臺的問題，填補了高端直流電纜試驗檢測平臺技術的空白，為國產高壓直流電纜研發、長期考核試驗提供了重要技術手段，帶動了我國高壓直流電纜系統試驗檢測裝備技術進步。

他還建立了功能全面、指標先進、系統成套的滿足200米水深環境要求的海底電纜機械性能試驗平臺，可模擬海底電纜施工過程中預期承受的各類機械載荷，全面考核海底電纜的機械性能，從而降低海底電纜在轉運、施工中的工程作業風險，保障海底電纜工程質量。

他完成了國內首創±500千伏電壓等級直流海纜緊湊型敷設系統的樣機研制，大大提升海底電纜工程建設的進度，同時減少海底電纜施工成本費用，節約海底廊道資源。

針對我國因缺乏油紙絕緣制造能力致使直流海纜工程檢修沒有備用電纜可用的難題，他開發了用于連接交聯絕緣電纜和油紙絕緣電纜的中間過渡接頭，實現了擠包絕緣直流電纜與油紙絕緣直流電纜的轉換聯接，從根本上解決油紙絕緣電纜檢修過程中面臨的無纜可用的難題，為直流海纜工程的檢修提供新的解決途徑。

整治嚴重缺陷，卓越是他的奮斗成色

位于舟山岱山縣魚山島的舟山綠色石化基地項目是世界上單體投資最大的產業項目，目前其用電量接近舟山總用電量的60%，是當之無愧的超級用電大戶。220千伏龍峙變是舟山綠色石化基地的主供電源，220千伏洛迦—龍峙線為基地重要供電通道，相關輸電設備的安全直接關系到基地的可靠供電。

2020年4月，海洋輸電技術研究中心受線路運維單位委托，對220千伏洛迦—龍峙線存在的海陸纜接地電流不平衡、海纜鎧裝錨固點異常發熱等問題進行分析，形成技術分析報告和解決方案，為消除安全隱患提供理論支撐，保障重特大工程的供電安全。這一重擔壓在了樂彥杰和同事們的肩上。

樂彥杰介紹，關于其中海陸纜過渡接頭處接地電流不平衡的問題，他們在實際巡檢過程中發現單相接地電流最大值和最小值之比為3.53，根據《高壓電纜狀態檢測技術規范》要求，單相接地電纜最大值與最小值之比大于3屬于嚴重缺陷，在線路重載下，某相接地電流過大，會引起接地導線及接地部件過熱而燒蝕，將為線路安全運行埋下重大隱患。

樂彥杰和同事們通過理論分析、仿真計算和試驗驗證發現，回流纜的布置及接地方式是導致護套接地電流三相不平衡的主要原因，并針對海陸纜連接處金屬護套接地電流存在的三相不平衡問題，對回流纜的布置和接地方式進行改造，采用“回流纜與電纜金屬護套分開接地”和回流纜“3-7”布置方式，以保證海陸纜混合輸電線路安全運行。

還有鎧裝錨固點異常發熱問題，他們在實際巡檢過程中發現，該線路海纜鎧裝錨固接地螺栓搭接部位溫度嚴重偏高，最高溫度達到279℃，遠超正常運行溫度，具有安全隱患。樂彥杰和同事們現場測量線路護套接地環流、鎧裝錨固接地電流、鎧裝錨固接地點溫度等數據，并建立理論模型分析鎧裝局部過熱原因并評估對電纜運行的影響，發現鎧裝錨固接地不良是導致發熱的主要原因。為此，他們提出鎧裝接地優化方案，在錨固處新增同截面鎧裝接地線，使得鎧裝接地電流形成新的通道后，對原接地端子和鋁合金錨固裝置端面進行打磨去除氧化層緊固處理。完成鎧裝接地優化后，異常發熱問題得以解決。

樂彥杰感慨：“我國從1983年敷設第一條海纜，經過幾十年、幾代電力人的耕耘，國網舟山供電公司如今在海洋輸電研究、設計、施工、運維和試驗檢測等領域積累了豐富經驗。建成全國首艘載纜量達5000噸級啟帆9號施工船，敷設了全球首條500千伏交聯聚乙烯海纜，海纜施工運維能力躋身世界領先行列。”2021年2月，他擔任海洋輸電技術研究中心施工技術研究室副主任，全面負責施工室的試驗檢測、工程支撐、科技創新和安全生產管理工作。

海底走電纜，高空架電網，跨海輸電讓舟山87個住人島嶼實現聯網通電。于是，百姓安居，百業興旺。樂彥杰坦言：“‘努力超越、追求卓越的國網精神就是我的座右銘，我和團隊始終堅持科研服務生產的信念。青春有夢，立志以擔大任；青春有夢，明德以成大才。我將保持‘本領恐慌，不斷開拓技術視野，時刻更新業務技能，打開思維，勇攀高峰，提升解決電網難題的能力。未來，保障海底電纜穩定運行，開發尖端海洋輸電技術，我們團隊要做的還有很多?！?/p>

正是有這樣堅定的信念、嚴謹的精神、務實的作風，樂彥杰才能在海洋輸電事業中取得更多零的突破。