大(dà)容量特高(gāo)壓交流變壓器的(de)成功研制是我國電力工業領域立足國内取得(de)的(de)又一世界級創新成果。中國電科院研究人(rén)員(yuán)按照(zhào)“分(fēn)步走”原則，積極開展設備研制工作，創造性地完成了(le)兩台150萬千伏安特高(gāo)壓科研樣機研制。
“變形成功了(le)!這(zhè)進一步鞏固了(le)我們在全國特高(gāo)壓領域輸變電重大(dà)裝備研制的(de)領先地位。”4月(yuè)13日，在提到近日研制成功的(de)大(dà)容量特高(gāo)壓交流變壓器時(shí)，中國電力科學研究院高(gāo)電壓研究所變壓器研究室主任李金忠感慨道。
1月(yuè)23日，國家電網公司召開了(le)方便運輸的(de)大(dà)容量特高(gāo)壓交流變壓器研制總結會議(yì)，全面總結150萬千伏安/1000千伏特高(gāo)壓交流變壓器國産化(huà)研制工作。該産品指标優異、性能穩定，代表了(le)目前國際同類設備制造的(de)最高(gāo)水(shuǐ)平，其三相額定容量達450萬千伏安，與特高(gāo)壓線路的(de)自然輸送功率形成良好匹配，能進一步提高(gāo)特高(gāo)壓變電站的(de)經濟性，具有重要的(de)應用(yòng)前景。而且更重要的(de)是，它是一台可(kě)以“變形”的(de)變壓器。
變壓器也(yě)能變形?在中國國家電網公司與巴西國家電網公司開展特高(gāo)壓輸電技術交流過程中，曾經發生過這(zhè)樣一個(gè)故事：中方通(tōng)過英文進行介紹，巴西通(tōng)過翻譯将英語翻譯爲葡萄牙語，由于雙方翻譯人(rén)員(yuán)都不是專業技術人(rén)員(yuán)，在翻譯變壓器時(shí)，直接譯成了(le)變形金剛(Transformer)，頓時(shí)引起現場(chǎng)的(de)一片笑(xiào)聲。
如今，方便運輸的(de)特高(gāo)壓大(dà)容量變壓器研制成功了(le)，這(zhè)著(zhe)實讓變壓器實現了(le)一把“變形技術”。400多(duō)噸的(de)“大(dà)家夥”，分(fēn)解爲17個(gè)部分(fēn)，最大(dà)重量控制在80噸以内，公路運輸限制因素得(de)到了(le)徹底解決。
采用(yòng)“産學研用(yòng)”聯合研制模式
150萬千伏安/1000千伏特高(gāo)壓交流變壓器能顯著提高(gāo)特高(gāo)壓變電站的(de)經濟性，并與特高(gāo)壓線路輸送能力形成較好匹配，具有廣泛的(de)應用(yòng)前景。
爲了(le)使該産品能夠應用(yòng)于中國可(kě)能的(de)任意一座特高(gāo)壓變電站，公司将“方便運輸的(de)特高(gāo)壓大(dà)容量變壓器研究”列爲重點科研項目。李金忠介紹，輸送距離遠(yuǎn)、輸送容量大(dà)是特高(gāo)壓輸電技術的(de)特點，要充分(fēn)發揮其優勢，關鍵之一是解決變電設備研制難題，以及由此衍生的(de)電、磁、熱(rè)、力等一系列問題。并且，因其超大(dà)容量、超大(dà)體積和(hé)運輸重量，即使制造出來(lái)，但是受限目前的(de)運輸條件，也(yě)無法運送。因此，運輸問題也(yě)是150萬千伏安/1000千伏特高(gāo)壓交流變壓器應用(yòng)亟需解決的(de)問題。
在方便運輸的(de)特高(gāo)壓變壓器研制上，中國電科院按照(zhào)“分(fēn)步走”的(de)原則，遵循設備研制規律，逐步推進變壓器研制工作。第一步，該院解決電壓等級提高(gāo)所帶來(lái)的(de)變壓器研制難題，通(tōng)過試驗示範工程對(duì)包括特高(gāo)壓變壓器在内的(de)各項技術進行檢驗，确保各項技術經受長(cháng)期運行帶電考核;第二步則在此基礎之上，攻克更大(dà)容量的(de)特高(gāo)壓變壓器研制難題。而且重要的(de)是，大(dà)容量特高(gāo)壓變壓器不僅要制造出來(lái)，還(hái)必須運得(de)出去!
于是，一支由公司主導，中國電科院和(hé)保定天威保變電氣股份有限公司聯合攻關的(de)研發團隊就此成立。擁有豐富的(de)運行、生産和(hé)研發經驗的(de)技術人(rén)員(yuán)，采用(yòng)“産學研用(yòng)”聯合研制模式，共同解決相關制造工藝難題。工程實踐中，中國電科院依托前期試驗示範工程所取得(de)的(de)攻克絕緣等方面的(de)經驗，研制出更大(dà)容量的(de)特高(gāo)壓變壓器，有效攻克了(le)特高(gāo)壓輸電技術中變電容量受制約的(de)難題。
爲裝備技術走出去夯實基礎
2011年，整體式150萬千伏安變壓器研制成功!單台150萬千伏安，三台一組實現450萬千伏安，解決了(le)變電和(hé)輸電能力匹配的(de)問題。
“在研究過程中，我們采取了(le)先單體式，再局部解體式，進而全部解體式的(de)技術路線來(lái)研制特高(gāo)壓大(dà)容量變壓器。”項目部負責人(rén)說。2013年，150萬千伏安變壓器局部解體技術驗證成功。
2014年11月(yuè)28日，全部解體式大(dà)容量特高(gāo)壓交流變壓器全部解體并再次組裝後一次性通(tōng)過全部型式試驗，标志著(zhe)世界上最高(gāo)電壓等級、最大(dà)容量的(de)方便運輸的(de)特高(gāo)壓變壓器研制成功。
額定電壓爲1000千伏，單相額定容量達150萬千伏安，代表了(le)國際同類設備制造的(de)最高(gāo)水(shuǐ)平，創造了(le)新的(de)世界紀錄。同時(shí)，可(kě)全部解體式的(de)、方便運輸的(de)大(dà)容量特高(gāo)壓交流變壓器，解決了(le)運輸限界對(duì)特高(gāo)壓變壓器應用(yòng)的(de)限制，形成了(le)可(kě)整體運輸、局部解體運輸和(hé)全部解體運輸的(de)産品系列。該成果具有完全自主知識産權，整體技術居國際領先水(shuǐ)平。
據了(le)解，與目前工程應用(yòng)的(de)單相100萬千伏安特高(gāo)壓變壓器相比，方便運輸的(de)大(dà)容量特高(gāo)壓變壓器的(de)容量增大(dà) 50%，進一步提高(gāo)了(le)特高(gāo)壓變電站的(de)經濟性和(hé)輸電能力。針對(duì)目前特高(gāo)壓變壓器大(dà)件運輸難題，全部解體式特高(gāo)壓變壓器最大(dà)運輸部件重量不超過80噸，運輸尺寸高(gāo)度由4.99米下(xià)降到4.5米(上節油箱高(gāo)度),完全滿足公路運輸限界要求，運輸不再成爲限制特高(gāo)壓變壓器乃至特高(gāo)壓輸電技術應用(yòng)的(de)瓶頸。以蒙西—天津南(nán)1000千伏特高(gāo)壓交流輸變電工程蒙西變電站爲例，整體變壓器無法運輸，單台運輸成本由局部解體3000萬元可(kě)降至800萬元，極大(dà)節省了(le)運輸成本。
“方便運輸的(de)大(dà)容量特高(gāo)壓交流變壓器”項目的(de)成功研制，标志著(zhe)我國基本形成了(le)特高(gāo)壓變壓器序列，包括100萬千伏安、150萬千伏安不同容量，整體式、局部解體式和(hé)全部解體式滿足不同運輸條件的(de)特高(gāo)壓變壓器，爲特高(gāo)壓交流輸電技術應用(yòng)提供了(le)堅實的(de)裝備基礎。該裝備研制成功徹底解決了(le)運輸對(duì)特高(gāo)壓工程建設的(de)制約難題，顯著提升了(le)我國電力裝備的(de)整體配套能力，爲國家特高(gāo)壓骨幹電網的(de)建設提供了(le)設備保障。此外，這(zhè)也(yě)反映出我國變壓器領域電工裝備能力已達世界先進水(shuǐ)平，打破了(le)高(gāo)端變壓器裝備長(cháng)期處于跟蹤國外的(de)局面，爲我國電力裝備技術走出去夯實了(le)堅實基礎。
