特高壓交流變壓器用硅鋼一直是國外企業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)領(lǐng)域，在國際貿(mào)易中往往出現(xiàn)供貨周期長、價格水平高的情況。與國外特高壓變壓器硅鋼產(chǎn)品“奇貨可居”的地位相比，國產(chǎn)高性能取向硅鋼在磁性能、質(zhì)量穩(wěn)定性和成材率等技術(shù)難點上亟待突破，而且需要實現(xiàn)特高壓變壓器硅鋼片的設(shè)計選型標(biāo)準(zhǔn)及其在復(fù)雜工況條件下應(yīng)用性能檢測和評估方法的創(chuàng)新。

為打破國外在高性能取向硅鋼領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，以李鵬、張書琦為帶頭人的中國電力科學(xué)研究院項目組采用產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合開發(fā)模式，發(fā)明了高性能取向硅鋼綜合控制關(guān)鍵技術(shù)，通過開發(fā)滲氮量穩(wěn)定控制技術(shù)、激光刻痕技術(shù)及智能磁疇控制技術(shù)，研制出以B27R090等型號為代表的高性能取向硅鋼系列產(chǎn)品，其磁性能穩(wěn)定性、勵磁功率特性及單位鐵損等多項關(guān)鍵性能指標(biāo)先進。

同時，項目組研制出基于鐵心模型的特高壓變壓器用硅鋼片磁性能檢測系統(tǒng)并形成試驗方法，可進行1.2倍額定電壓下反復(fù)過勵磁特性試驗及等效直流偏磁電流14.73A等極限運行工況下勵磁特性等性能考核，解決了高性能取向硅鋼磁性能綜合檢測技術(shù)難題。

而且項目組提出了兩種有別于他人的可靠性評估與選型設(shè)計方法。其一是基于試樣、鐵心模型及變壓器整機的硅鋼片應(yīng)用可靠性評估方法，可考核特高壓變壓器用硅鋼片在極限運行溫度、強壓應(yīng)力、深度磁飽和、反復(fù)過勵磁及直流偏磁下的勵磁性能，解決了現(xiàn)有評估手段不足、評價方法單一的技術(shù)難題。另一個是高性能取向硅鋼的選型設(shè)計指標(biāo)及方法，涵蓋了硅鋼片標(biāo)準(zhǔn)試樣的基礎(chǔ)磁特性、工藝特性、應(yīng)用條件下的磁特性、鐵心模型的深度磁飽和特性、耐受直流偏磁特性及反復(fù)磁飽和特性等35項性能指標(biāo)，為制定和規(guī)范我國特高壓變壓器用硅鋼片選定標(biāo)準(zhǔn)提供了科學(xué)保障。

近日，特高壓交流變壓器用硅鋼片國產(chǎn)化研制及工程應(yīng)用獲國家電網(wǎng)公司科技進步一等獎及中國電力創(chuàng)新獎一等獎。

據(jù)了解，項目組掌握自主知識產(chǎn)權(quán)，成功實現(xiàn)了特高壓變壓器用高性能硅鋼片的自主化研制，產(chǎn)品性能指標(biāo)達到同類進口產(chǎn)品先進水平。該成果是國內(nèi)硅鋼領(lǐng)域的重要技術(shù)突破，有效地補齊了國內(nèi)在該領(lǐng)域的技術(shù)短板。

“重要的作用在于，這項技術(shù)有助于推動行業(yè)技術(shù)升級，提升我國電力裝備水平。”團隊負(fù)責(zé)人表示，該成果推動了我國高端電工硅鋼制造業(yè)的發(fā)展，其中主要技術(shù)成果已在特變沈變公司、天威保變公司、山東電力設(shè)備公司等國內(nèi)龍頭企業(yè)得到推廣應(yīng)用，極大提升了我國特高壓變壓器裝備水平，特別是采用項目研制的國產(chǎn)硅鋼片的48臺特高壓變壓器，已在在浙北—福州、淮南—南京—上海、蒙西—天津南、錫盟—山東、榆橫—濰坊等特高壓工程上得到成功應(yīng)用，硅鋼片國產(chǎn)化率已超過50%。項目成果節(jié)省了約8600噸進口硅鋼片的外匯支出，節(jié)支累計約1.12億元。

人物鏈接

李 鵬，男，1975年生，教授級高級工程師，博士，中國電力科學(xué)研究院高電壓研究所所長，IEEE高級會員，CIGRE A3委員，中國電機工程學(xué)會高壓直流標(biāo)委會秘書長，中國電機工程學(xué)會高壓專委會秘書長。長期從事輸變電外絕緣、主設(shè)備運行相關(guān)工作。

張書琦，男，1981年生，高級工程師，碩士，中國電力科學(xué)研究院高電壓研究所變壓器技術(shù)研究室主任，國家電網(wǎng)公司2014年度“電工裝備”專業(yè)領(lǐng)軍人才。長期從事變壓器類設(shè)備運維、新技術(shù)研發(fā)以及行業(yè)管理工作。