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近日,中電電氣(江蘇)股份有限公司輸配電分公司研發的SH15-6300/35非晶合金油浸式電力變壓器,通過國家變壓器檢測中心包括短路試驗在內的全部試驗,成為目前全國乃至全世界電壓等級高、容量大,并且一次性通過全部試驗的非晶合金變壓器。該產品各項技術指標均達到或優于相關技術要求,在國內外處于水平。
該產品的研制成功,是中電電氣在非晶合金領域取得的重大創新成果,也是非晶合金產品自誕生以來的一次里程碑事件,它標志著非晶合金產品已經不再滿足于以用電終端配變形式發揮其節能優勢,開始在輸配電線路中以主變的角色產生更大的節能效應。在研制過程中,中電電氣采用世界的變壓器驗證分析軟件,對計算結果進行了電磁場、波過程、短路機械力、溫升、油流分布等驗證分析,解決了超大容量非晶合金產品運行中結構件局部過熱的難題,使產品具有損耗小、噪聲低等顯著優勢,保證產品長期安全穩定運行。產品采用日立金屬帶材,杜邦Nomex○R專利絕緣技術,空載損耗可比普通產品降低70。
十余年研發終成功
初選定非晶合金大容量變壓器這一項目對中電電氣也是個不小的考驗,有人說,中電已經在非晶合金干變領域取得了很大業績,而非晶油變剛剛起步,做這個項目未免有些冒險。但是,創新的理念早已融入到中電人的血液中。憑借在非晶合金領域十幾年的研發經驗,及擁有一批高水平研發團隊,中電人一心要啃下這塊從未被觸碰過的硬骨頭。
早在2001年,中電電氣就開始了非晶合金干式變壓器的研發與設計。2010年7月,具有國際先進水平的全自動非晶合金油變流水生產線正式投產運行。在產品資質方面,中電電氣已多次通過不同容量配變非晶合金變壓器試驗,包括SBH15-M-100/10、SBH15-M-200/10、SBH15-M-315/10、SBH15-M-400/10、SBH15-M-500/10、SBH15-M-630/10等產品全部通過沈陽國家變壓器檢測中心檢測。完全具備國網、省網投標資格;具有批量生產的能力與優勢。
其實,中電電氣早已具備生產大容量非晶合金油浸變的能力。2011年中電與華能集團簽訂了25臺容量為2200千伏安的35千伏非晶合金風力變壓器,主要用于華能集團的新能源項目,這也是全國個非晶合金風力發電站,目前25臺產品已全部生產并發貨。
在產品研制過程中,中電電氣技術、制造、質管等部門充分利用公司目前的工裝設備,共同探索出了一套高電壓、大容量非晶合金變壓器的制造工藝方案和試驗方案,充分具備了生產35千伏非晶合金主變的能力,也為今后制造更高電壓等級、更大容量的產品積累了寶貴經驗。
攻克設備不足的大難題
據相關負責人郭明軍介紹,由于該產品的設計要求高、生產難度大,設計工程師及車間員工克服了現有設備不足等方面的重重困難,懷著沒有條件、創造條件也要上的決心,圓滿完成了任務。
為了優化產品性能,輸配電公司周臨淵總工、工程部經理陳忠、主管設計工程師楊慶福及骨干工程師僅針對前期的整體設計方案就在的討論中修改了八次,歷時兩個月才完成;后期結構設計中,出圖人員想盡一切辦法,優化產品結構,確保數據指標達到優;而生產中遇到的困難則更是難以想象,以鐵芯為例,產品的超大容量要求其需由12個單一鐵芯整合而成,而普通的非晶合金產品僅為4個或8個鐵芯。
12個鐵芯總重量達到10噸,普通的翻轉臺無法滿足鐵芯的疊裝,工藝技師們用瑞士進口的自動剪切疊片翻轉臺,改裝成專用翻轉臺,起到了很好的效果。
而繞制線圈的難度則更大,一個合格的線圈需要完成三個部分:繞緊、套緊和壓緊,三個步驟缺少一個,抗短路能力就會變差,產品質量無法保證。工藝人員自行設計了一套拉緊裝置,在線圈繞制過程中起到了很好的效果。裝配過程中,非晶合金鐵芯的碎片很容易掉進器身,工藝技師們積極尋找有效的方法予以解決產品研制的每一個環節都體現了中電創新理念和對工作一絲不茍的態度。
縮短國內外技術差距
非晶合金材料是上世紀70年代問世的一種新型合金材料,具有優異的磁性、耐蝕性、耐磨性、高硬度、高強度、高電阻率等許多性能特點。但至今非晶合金只用在配變上,中電電氣緊跟時代步伐,積極響應國家政策,研制開發出了當今世界大容量、電壓等級高的非晶合金主變并通過包括突發短路試驗在內的所有試驗,這不僅顯示了該公司雄厚的技術力量和競爭實力,同時,SH15-6300/35非晶合金油浸變壓器的出世也縮短了國內與國際非晶合金變壓器在生產領域的技術差距,了變壓器行業潮流,對我國非晶合金變壓器的發展起到了強大的推動作用。