过的电才好用,特变电工衡变公司

说到变压器,我立马条件反射出童年玩红白游戏机时的场景。毕竟,对很多80、90后的男孩来说,这个四四方方的家伙太具魔力了。那时候,我与伙伴们玩超级玛丽、魂斗罗乐此不疲,可变压器却经常扛不住。激战正酣时,屏幕突然黑掉,空气中弥漫一股糊焦味……“哎呀,变压器烧了。”我们只能悻悻地将发烫的变压器拔掉,送到楼下小店维修。

世界五百强企业之一的法国阿海珐集团,日前与上海电气集团签署协议,在输配电特高压变压器领域实施全面战略合作。双方联合组建的新合资公司,将瞄准高端输配电技术,开发制造国际一流的超高压、特高压、特大型变压器,全方位拓展中国市场。

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长大了才知道,当时所说的变压器,准确的说法其实是“电源适配器”。宽泛地说,它属变压器的一种,供特定设备使用。而变压器的范围则庞杂得多,从远距离的高压输电终端,到社区路口配电箱,变压器无处不在——没有它,电能无法转变成生产生活所需等级的电压,正常用电也只是一纸空谈。作为我国能源建设“主力军”的中国能建,旗下诸多企业参与变压器的设计、生产及安装工作。

据悉,这一合资项目有三个主体组成:即已经设立的上海阿海珐变压器工厂,以及双方将在上海临港和武汉共同设立的两个变压器生产企业,预计投资额逾8000万元。其中,将在上海和武汉新建的两家合资企业,主要从事设计、生产、销售1200千伏的交流变压器、±500千伏~±800千伏的直流换流变压器以及平波电抗器,将于明年正式投产。

近日,湖南省科技创新奖励大会在长沙召开,由特变电工衡阳变压器有限公司牵头完成的“特高压1000kV发电机升压变压器研制及应用示范项目”脱颖而出,喜获2017年度湖南省科学技术进步奖一等奖。该公司在行业内率先完成了节能、高效、经济型特高压“一站式升压”技术研究与试点,实现了27kV直升1000kV核心升压装备研制与入网系统研究,为电源电压高效接入特高压电网搭建“直升通道”。

不变压的电“没法用”

专家介绍,我国正在建设中的特高压输电工程,代表着当代输变电技术的最高水平。应用特高压技术,可实现西部与东部、中部资源的优化配置,并引导西部大煤电基地集约化开发及大水电基地的开发和长距离外送,减少东部地区煤电项目的建设规模,缓解煤电油运紧张状况,减少污染物排放量,促进电网与电源协调发展,节省土地,提高输电容量,减少线路损耗,从而提高电力和社会综合效益。其中,变压器电压等级越高,容量越大,制造难度也越大。全国只有少数几家企业有能力生产。而上海电气与阿海珐的合作,有望在未来五年内把三家合资企业的输配电电力变压器的产能提高到7000万千伏安至8500万千伏安。

“特高压1000kV发电机升压变压器研制及应用示范项目”以国家重点工程“安徽淮南平圩电厂三期2×1000MW发电工程”为依托,由衡变公司牵头,采用“产、学、研、用”联合攻关模式,围绕“提升电源出口电压升压效率、突破大型能源集中输送瓶颈、布局新型特高压入网体系”的总目标,布局发电厂直升接入特高压电网系统,以特高压大容量发电机升压变压器研制作为核心技术创新内容,采用先进的模拟仿真设计验证技术及特殊结构设计,攻克“电、磁、热、力”的技术瓶颈,解决了核心装备局部过热、漏磁及抗短路能力等关键问题,并解决了机组直接接入特高压电网的安全性技术难题。

中能装备旗下有3家企业生产变压器,分别是葫芦岛设备公司、西北装备公司、华南装备。

上海电气董事长徐建国说:“根据我国的能源结构,特高压、超高压输电技术和装备已经成为电网发展的必然趋势,中国政府也已将其确定为发展重大技术装备和产品的战略重点。特高压、超高压输电技术和装备,市场潜力巨大,发展前景广阔。”

衡变公司自主研制的1000千伏发电机变压器在安徽平圩电厂一次投运成功。

葫芦岛设备公司生产制造45万千伏安/220千伏及以下各种型号电力、配电变压器,并具备500千伏电力变压器的改造检修能力,是全国城乡电网建设与改造工程所需变压器的主要厂家之一。产品分布主要在东北地区,同时辐射福建、四川等10余省份,一些产品达到国内、国际先进水平。西北装备所属西安机械公司和华南装备近年来除生产传统油浸式变压器外,还致力于新型产品的研发,在智能、非晶合金变压器方面已取得一定成果,新产品具有空负载损耗低、短路承受能力强、局放低、温升低、噪声低、运行成本低等优点。

阿海珐输配电主席兼首席执行官葛菲利(Philippe Guillemot)说:“阿海珐与上海电气的全面战略合作,旨在支持中国的特高压电网建设。同时,阿海珐将持续加大在中国的投资,包括建立新的工厂、办事处、招募培训人员和建立研发中心等,以满足市场和客户的需要。”

此项目的成功实施,意味着衡变公司通过自主创新,填补了电源电压27kV直升1000kV的世界性技术空白,实现了世界首台套1000kV发电机变压器装备研制、世界首例电源电压直升1000kV入网系统研究、世界首次电源电压直升1000kV技术工程应用。

顾名思义,变压器的功能就是变化电压、电流,根据电磁感应原理,将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等级电压和电流。目前,我国大部分电网的电压序列是500/220/110/35/10/0.38千伏,特高压达到1000千伏,而家庭用电压是220伏。“这中间存在千倍以上的电压差,如果不对原有高压电进行降压,我们根本没法用。变压器的作用就体现在这儿了,它通过层层降压实现这一目标。”葫芦岛设备公司技术研发中心主任牟广臣解释说。当然,与降压相对,现实生产生活中有时也需要升压,原理一样,变压器同样能够实现。

根据国家有关部门的规划,2020年,我国将建成特高压交流变电站53座,变电容量3.36亿千伏安,线路长度4.45万公里;建成直流输电工程38项,输电容量1.91亿千瓦,线路长度5.23万公里,电网技术装备和运行指标达到国际先进水平。

在这之前,27kV出厂电压要通过一个500kV电站升压后才能达到1000kV电压等级,这一技术的运用,相当于减少了一座500kV变电站的建设。

容量、等级决定生产、安装难度

上海电气是中国最大的装备制造类企业集团之一,产品覆盖发电设备、输配电设备、机电一体化设备、重工设备、轨道交通设备、环保系统设备等领域。阿海珐输配电业务部门则是全球主要输配电供应商之一,为电力输配的各个环节设计、制造并提供全套的输配电设备、系统和服务,安全高效地把电力从电厂输配给大型终端用户。双方整个合资项目投产后,将跻身于国内大型超高压、特高压变压器生产企业的行列,并能够积极参与国内超、特高压项目的实施,为我国的特高压电网建设提供有力支撑。

“特高压1000kV发电机升压变压器研制及应用示范项目”是提高电网建设经济性的重要举措和能源输送产业升级的有效途径,为我国推动“特高压坚强电网建设,大型能源基地集约化开发”的能源战略实施提供坚实的技术保障。

变压器的生产及安装是一件非常细致的工作。

特变电工衡阳变压器有限公司是特变电工的控股公司,经过五十多年的发展,现已成为中国输变电行业超、特高压、大容量变压器类产品制造的核心骨干企业,掌握了特高压交直流输电、大型水电、火电、核电主机及安装调试等世界输变电制造领域最核心关键技术。

“发电容量越大,电压等级越高的变压器,生产难度就越大,对车间环境的要求也越高。”牟广臣告诉记者,葫芦岛设备公司变压器生产车间环境有较高要求,一定确保无尘环境,否则容易产生局部放电,对产品绝缘性有负面效应。“穿鞋套防止鞋底灰尘,头发掉下也会有影响。”

而对于生产特高压等级变压器的车间环境,他如此描述:就像影视剧里那样,进入人员统一着连体工作服,鞋子、帽子一应俱全,保证恒温恒湿无尘环境。

同样,安装环境也极为苛刻。中国能建旗下许多工程企业都有过变压器安装经验,安徽电建二公司无疑是其中优秀代表。2014年8月,该公司采用全隔离封闭式安装技术,完成淮南平圩电厂三期工程世界首台27/1000千伏电厂特高压变压器安装工作,填补了业界空白。

时任该项目队长的安徽电建二公司旗下电仪公司副经理陶余奎回忆起安装难点说,27/1000千伏变压器安装工作量,较此前500/1000千伏“多了好几倍”;而且是世界首次,没有先例可循。

具体操作方面,该公司对变压器内部注入干燥、清洁的压缩空气,设计了一个方形罩子,施工人员“全副武装”进入安装,最大限度保证主变安装的无尘环境。

产品标准化让设计变简单

产品安装是伴随项目设计而来,变压器也不例外。27/1000千伏电厂特高压变压器安装前,安徽电建二公司就专门向该项目设计方中电工程华东院进行过咨询。在中国能建旗下,中电工程六大区域设计院及各省级设计院,均承担变电站设计任务,而变电站的核心是变压器。

天津院近年来承接了不少输变电工程设计工作。在该院专职设总朱凯锋看来,与其说是设计或建设变压器,倒不如说挑选更为合适。

上文提到,我国大部分电网的电压序列基本相同,电网企业也借此标准化生产变压器。“厂家基本都按照这个序列,生产相同电压等级的变压器。”因此,设计院的工作就是依照项目具体情况和需求“从几十种类型的产品中,挑选较合适的一款”。

当然,“具体情况和需求”包括的内容并不少:主要有变压器电压等级、发电容量、模式、主抗等。“一项项比着来,比如定好电压等级是多少千伏,发电容量多大,模式选择户内还是户外,风冷还是自冷……”朱凯锋补充说,特殊形式的变电站,会设计需求非标准化变压器设备,“这种情况出现的情况不多,处理的办法就是交由厂家进行私人订制。”

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