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科研项目助特高压交流变压器硅钢片实现国产化

2017-12-15 16:38
科技之星
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特高压交流变压器用硅钢一直是国外企业领先的技术领域,在国际贸易中往往出现供货周期长、价格水平高的情况。与国外特高压变压器硅钢产品“奇货可居”的地位相比,国产高性能取向硅钢在磁性能、质量稳定性和成材率等技术难点上亟待突破,而且需要实现特高压变压器硅钢片的设计选型标准及其在复杂工况条件下应用性能检测和评估方法的创新。

为打破国外在高性能取向硅钢领域的技术垄断,以李鹏、张书琦为带头人的中国电力科学研究院项目组采用产学研用联合开发模式,发明了高性能取向硅钢综合控制关键技术,通过开发渗氮量稳定控制技术、激光刻痕技术及智能磁畴控制技术,研制出以B27R090等型号为代表的高性能取向硅钢系列产品,其磁性能稳定性、励磁功率特性及单位铁损等多项关键性能指标先进。

同时,项目组研制出基于铁心模型的特高压变压器用硅钢片磁性能检测系统并形成试验方法,可进行1.2倍额定电压下反复过励磁特性试验及等效直流偏磁电流14.73A等极限运行工况下励磁特性等性能考核,解决了高性能取向硅钢磁性能综合检测技术难题。

而且项目组提出了两种有别于他人的可靠性评估与选型设计方法。其一是基于试样、铁心模型及变压器整机的硅钢片应用可靠性评估方法,可考核特高压变压器用硅钢片在极限运行温度、强压应力、深度磁饱和、反复过励磁及直流偏磁下的励磁性能,解决了现有评估手段不足、评价方法单一的技术难题。另一个是高性能取向硅钢的选型设计指标及方法,涵盖了硅钢片标准试样的基础磁特性、工艺特性、应用条件下的磁特性、铁心模型的深度磁饱和特性、耐受直流偏磁特性及反复磁饱和特性等35项性能指标,为制定和规范我国特高压变压器用硅钢片选定标准提供了科学保障。

近日,特高压交流变压器用硅钢片国产化研制及工程应用获国家电网公司科技进步一等奖及中国电力创新奖一等奖。

据了解,项目组掌握自主知识产权,成功实现了特高压变压器用高性能硅钢片的自主化研制,产品性能指标达到同类进口产品先进水平。该成果是国内硅钢领域的重要技术突破,有效地补齐了国内在该领域的技术短板。

“重要的作用在于,这项技术有助于推动行业技术升级,提升我国电力装备水平。”团队负责人表示,该成果推动了我国高端电工硅钢制造业的发展,其中主要技术成果已在特变沈变公司、天威保变公司、山东电力设备公司等国内龙头企业得到推广应用,极大提升了我国特高压变压器装备水平,特别是采用项目研制的国产硅钢片的48台特高压变压器,已在在浙北—福州、淮南—南京—上海、蒙西—天津南、锡盟—山东、榆横—潍坊等特高压工程上得到成功应用,硅钢片国产化率已超过50%。项目成果节省了约8600吨进口硅钢片的外汇支出,节支累计约1.12亿元。

人物链接

李 鹏,男,1975年生,教授级高级工程师,博士,中国电力科学研究院高电压研究所所长,IEEE高级会员,CIGRE A3委员,中国电机工程学会高压直流标委会秘书长,中国电机工程学会高压专委会秘书长。长期从事输变电外绝缘、主设备运行相关工作。

张书琦,男,1981年生,高级工程师,硕士,中国电力科学研究院高电压研究所变压器技术研究室主任,国家电网公司2014年度“电工装备”专业领军人才。长期从事变压器类设备运维、新技术研发以及行业管理工作。

来源: 科技日报 作者: 徐征宇 张书琦

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