今年4月，天威保變超高壓特大容量發(fā)電機(jī)變壓器榮獲河北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)——

        
        自主創(chuàng)新結(jié)碩果
                                         
                                          文/保定市科技局科學(xué)成果與技術(shù)市場(chǎng)處  王曉麗  王炳洋  張 偉 

        2009年4月，在河北省委、省政府舉行的全省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，由天威保變電氣股份有限公司 （以下簡稱“天威保變”）研發(fā)制造的超高壓特大容量發(fā)電機(jī)變壓器（經(jīng)保定市科技部門的推薦），榮獲了2008年度河北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。在得知這一振奮人心的消息之后，公司總工程師張喜樂興奮地說，“在河北省頒布的239項(xiàng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)中，天威保變生產(chǎn)制造的超高壓特大容量發(fā)電機(jī)變壓器獲得了一等獎(jiǎng)，這是公司繼750kV變壓器獲得河北省2006年度科技進(jìn)步獎(jiǎng)之后，在技術(shù)自主創(chuàng)新方面取得的又一豐碩成果！”

                                    立項(xiàng)目 降能耗

        進(jìn)入21世紀(jì)以后，世界性能源緊張問題日趨突出，這就要求社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步必須建立在優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提高效益和降低消耗的基礎(chǔ)之上，建設(shè)節(jié)約型社會(huì)和創(chuàng)新型國家是中國乃至世界各國的發(fā)展方向。采用特大容量發(fā)電機(jī)組，不僅會(huì)明顯降低能源消耗，提高運(yùn)行效率，而且會(huì)大幅度縮小占地面積，減小電廠建設(shè)投資和發(fā)電成本，因此，在600MW機(jī)組基礎(chǔ)上進(jìn)一步加大發(fā)電機(jī)單機(jī)容量，推動(dòng)單機(jī)容量700-1000MW火電、核電和水電工程建設(shè)，是順應(yīng)節(jié)約型社會(huì)和創(chuàng)新型國家發(fā)展的需要。
        在這種背景下，特大容量發(fā)電機(jī)組變壓器應(yīng)運(yùn)而生。舉世矚目的三峽水電站，是目前世界上最大的水電站，采用700MW水輪發(fā)電機(jī)組（世界上已投入運(yùn)行的單機(jī)容量最大的水輪發(fā)電機(jī)組），與之配套的發(fā)電機(jī)變壓器是將電能送出的關(guān)鍵設(shè)備，其三相容量需達(dá)到840MVA；1000MW發(fā)電機(jī)機(jī)組是國務(wù)院確定的“十一五”16項(xiàng)重大技術(shù)裝備領(lǐng)域中的第一項(xiàng)—“大型清潔高效發(fā)電裝備”，與之配套的發(fā)電機(jī)變壓器單相容量達(dá)到380MVA（三相容量1140MVA）。如此特大容量的變壓器國內(nèi)尚未生產(chǎn)過，以前均為進(jìn)口產(chǎn)品。進(jìn)口變壓器不僅價(jià)格昂貴，而且運(yùn)行可靠性不盡人意。
        為此，天威保變立項(xiàng)研制國內(nèi)單臺(tái)容量最大的三相一體840MVA和1000MW超超臨界發(fā)電機(jī)組配套用單相380MVA發(fā)電機(jī)變壓器，以提高中國變壓器行業(yè)技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)特大容量發(fā)電機(jī)變壓器的國產(chǎn)化，為進(jìn)一步降低發(fā)電能耗、推動(dòng)國家重大技術(shù)裝備“大型清潔高效發(fā)電裝備”國產(chǎn)化進(jìn)程做出貢獻(xiàn)。
        

                                   攻難關(guān) 再創(chuàng)新

        從1999年10月22日天威保變與德國西門子公司攜手，成功中標(biāo)三峽左岸電站4臺(tái)840MVA/500kV發(fā)電機(jī)變壓器，到2003年12月17日順利制成第一臺(tái)并通過試驗(yàn)，再到2006年4臺(tái)三峽變壓器制造完成，天威保變做了大量的工作：成立了項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組、課題攻關(guān)組和三峽項(xiàng)目辦公室，具體負(fù)責(zé)與三峽變壓器制作相關(guān)的組織、協(xié)調(diào)、聯(lián)絡(luò)和西門子圖紙資料及設(shè)計(jì)、工藝、試驗(yàn)等文件的翻譯工作；派出精干的技術(shù)和操作人員前往德國西門子紐倫堡變壓器廠接受技術(shù)培訓(xùn)；引進(jìn)了西門子500kV大容量變壓器的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，并在西門子先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行消化吸收、創(chuàng)新，全面提升了公司在同行業(yè)企業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)能力和市場(chǎng)地位，使公司在變壓器研制和變壓器制造水平上得到了很大程度的提高。
        在三峽變壓器的生產(chǎn)制造過程中，天威保變通過學(xué)習(xí)、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和不斷創(chuàng)新，把引進(jìn)技術(shù)再創(chuàng)新作為推進(jìn)自主創(chuàng)新的有效途徑。一是在重大工藝裝備能力上有了較大提高，公司針對(duì)三峽項(xiàng)目，完成了多項(xiàng)技術(shù)改造，總投資近五千萬元，購進(jìn)了鐵芯加工設(shè)備、線圈制造設(shè)備、絕緣件生產(chǎn)設(shè)備、裝配生產(chǎn)設(shè)備、油箱等鋼焊接件生產(chǎn)設(shè)備等世界一流的加工設(shè)備，通過這些升級(jí)改造，使公司的制造能力達(dá)到世界一流水平；二是自主創(chuàng)新能力得到提高，通過改進(jìn)三峽變壓器身分接引線連接方式、低壓線圈出頭的配制、斷線工裝，使公司掌握了世界最先進(jìn)水平的變壓器制造技術(shù)，天威保變已完全具備了三峽工程用三相840MVA/500kV同等或更大容量等級(jí)發(fā)電機(jī)變壓器的設(shè)計(jì)水平和制造能力，公司也因此于2006年3月15日成功制造出了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的1000MW機(jī)組配套用單相380MVA/500kV發(fā)電機(jī)變壓器。
        在三峽工程中使用的三相840MVA/500kV發(fā)電機(jī)變壓器和1000MW級(jí)發(fā)電機(jī)組配套用單相380MVA/500kV發(fā)電機(jī)變壓器，應(yīng)用了天威保變高壓大容量發(fā)電機(jī)變壓器先進(jìn)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和生產(chǎn)制造積累的成功經(jīng)驗(yàn)，在消化吸收引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)體及模型試驗(yàn)，重點(diǎn)解決了超高壓特大容量變壓器線圈和大電流引線漏磁的分析、控制技術(shù)、線圈結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)問題，并結(jié)合國內(nèi)運(yùn)輸條件，解決了由于運(yùn)輸重量、高度限制產(chǎn)生的諸多特殊問題，保證了變壓器結(jié)構(gòu)滿足特大容量變壓器公路+海路安全運(yùn)輸要求。
2007年11月3～4日，河北省機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)和河北省電力公司受中國機(jī)械聯(lián)合會(huì)委托，組織了以中國變壓器行業(yè)資深專家、沈陽變壓器研究所總工程師、中國工程院院士朱英浩為主任委員的鑒定委員會(huì)，對(duì)在三峽工程中使用的產(chǎn)品進(jìn)行了鑒定。在“鑒定意見”一欄，專家給出的意見是：“840MVA變壓器是為長江三峽左岸電廠700MW機(jī)組配套的主變壓器，為我國目前單臺(tái)容量最大的發(fā)電機(jī)升壓變壓器，是天威保變通過引進(jìn)、消化、吸收西門子變壓器設(shè)計(jì)制造技術(shù)與自主研發(fā)相結(jié)合而研制成功的。產(chǎn)品具有容量大、無局部過熱、損耗低、局部放電量小等技術(shù)特點(diǎn)，其主要技術(shù)性能指標(biāo)居國際先進(jìn)水平；380MVA變壓器是為1000MW超超臨界機(jī)組配套的主變壓器，為我國目前單相、單柱容量最大的發(fā)電機(jī)變壓器（截止到2007年）。該產(chǎn)品由天威保變自主研發(fā)設(shè)計(jì)，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。產(chǎn)品具有單柱容量大、絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、損耗低、局部放電量小等技術(shù)特點(diǎn)，其主要技術(shù)性能指標(biāo)居國內(nèi)領(lǐng)先水平?！?/P>

                                 創(chuàng)效益 重推廣

        三峽工程設(shè)備安全可靠運(yùn)行備受世界關(guān)注；鄒縣電廠是我國首臺(tái)國產(chǎn)百萬機(jī)組電站，380MVA變壓器的安全運(yùn)行對(duì)電站起到了至關(guān)重要的作用。這兩種規(guī)格的產(chǎn)品研制成功，標(biāo)志著天威保變超高壓特大容量變壓器設(shè)計(jì)制造技術(shù)跨入了世界先進(jìn)行列，充分顯示了我國變壓器行業(yè)已具備替代進(jìn)口變壓器的生產(chǎn)能力，對(duì)提高我國重大裝備制造業(yè)的自主配套能力具有重大意義；此外，特大容量變壓器的研制，大幅度降低了變壓器運(yùn)行中的能源消耗和噪聲污染，產(chǎn)品開發(fā)符合節(jié)能、環(huán)保的社會(huì)發(fā)展要求。
        在三峽變壓器生產(chǎn)制造完成以后，天威保變把從西門子吸收消化再創(chuàng)新的研究成果應(yīng)用于600MW～700MW發(fā)電機(jī)配套變壓器，大大提高了產(chǎn)品的技術(shù)性能指標(biāo)，使變壓器雜散損耗降低50％以上、空載損耗降低10％、空載電流降低80％、變壓器噪聲降低5-7分貝，為公司贏得同類產(chǎn)品訂單48臺(tái)，其中包括三峽工程地下電站全部6臺(tái)840MVA變壓器。同時(shí)，公司的變壓器研制和制造水平得到了很大提高。2008年7月，天威保變?yōu)闀x東南成功研制了我國首臺(tái)投入商業(yè)運(yùn)行的1000MVA/1000kV特高壓變壓器，標(biāo)志著中國變壓器制造水平已成功攀越世界變壓器技術(shù)巔峰，同時(shí)也標(biāo)志著天威保變的自主創(chuàng)新能力已經(jīng)站上世界變壓器行業(yè)的最高峰。
        天威保變自主設(shè)計(jì)、具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的380MVA單相變壓器的研制成功，為進(jìn)一步研制百萬千瓦機(jī)組配套的三相一體變壓器奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，并為公司獲得了廣東惠來電廠三相一體1140MVA變壓器產(chǎn)品的訂貨合同。同時(shí)，憑借380MVA變壓器的成功研制并安全運(yùn)行的突出業(yè)績，使天威保變幾乎包攬了目前國內(nèi)1000MW機(jī)組配套用單相380－390MVA特大容量發(fā)電機(jī)變壓器的全部訂貨合同，共計(jì)92臺(tái)，其市場(chǎng)占有率在90%以上。