打破国外技术垄断为“中国制造”争气

  日前，在保变电气超高压试验大厅，工作人员在对移相器做试验。河北日报通讯员 崔 刚摄

  日前，在保变电气的生产车间，工人正在赶制变压器。 河北日报通讯员 崔 刚摄

  近日，保变电气工作人员在检测核电变压器变形实验数据。 河北日报记者 李连成摄

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  日前，扬州110千伏平安变电站移相器示范工程正式投运，成为中国首个输电移相器工程。“该工程由我们自主研发，具有完全自主知识产权。投运以来，运作时的状态良好，为提升我国新能源电力就地消纳能力提供了技术支撑。”保定天威保变电气股份有限公司（以下简称保变电气）党委书记、董事长刘淑娟说。

  装备制造业是国之重器，是实体经济的重要组成部分。推动装备制造业高水平质量的发展，是构筑未来发展的策略优势的关键举措。近年来，保变电气坚持走自主创新道路，打破国外技术垄断，掌握了制造特高压交直流电力变压器、配套大水电和大核电的发电机主变压器等产品的近百项关键核心技术，生产了一系列世界领先水平的输变电产品，成为中国特高压技术引领世界的重要代表。

  变压器制造有数百个质量控制点，稍有误差对产品性能而言都是致命的。“以前变压器制造的这些关键核心技术都掌握在外国公司手中，咱们花钱引进，还得看人家脸色。”刘淑娟说，“只有通过自主创新，才能打造自主可控的大国重器，生产出世界先进的尖端产品，为我国装备制造业争气。”

  国内首台1000千伏特高压交流变压器，我国拥有完全自主知识产权的“华龙一号”三代核电机型机组主变压器，世界电压等级最高和容量最大的±800千伏柔性直流变压器……翻开保变电气的企业未来的发展手册，“世界首个”“中国首台”等字眼近年来频频出现。

  谈起国内首台1000千伏特高压交流变压器的研制过程，保变电气总经理、党委副书记刘东升记忆犹新：“这是我国第一条自主研发、设计、建设，并具有自主知识产权的特高压交流变压器。当时没有成熟路线可循，只能靠自己研发。”

  该产品的研发过程历时3年。其间，公司研发人员轮番上阵，通过集智攻关，反复论证，将设计技术、工艺技术、测试技术等难题一个个攻克。“产品试验阶段是最紧张的时刻。”刘东升说，主体变和调补变两台变压器要进行单台试验、组合试验，合计近60个试验项目，还要在数十名厂外专家、代表的严密见证下完成。整整10个昼夜，公司技术专家和超高压试验室试验人员，没有吃过一顿安心饭，没有睡过一个整宿觉，大伙儿每天工作到凌晨。

  当最后一个试验顺利结束，现场的外籍监理人员主动拉着中方人员合影。“咱们的技术和产品，终于让老外服气啦！”刘东升说，该套产品的研制过程，让公司掌握了特高压交流变压器制造的20多项核心技术。其中，特高压单相自耦变压器这一技术成果，还获得了国家发明专利。

  以国家重大工程需求为抓手，保变电气深入实施创新驱动发展的策略，开展新能源和新型电力系统项目的关键技术攻关，在特高压等高端产品上从始至终保持技术领先。目前，在我国超、特高压交直流电力变压器领域，该企业具有50余项中国首台（套）技术创新成果，生产了一系列代表世界输变电领域顶配水平的产品，为三峡工程、西电东送、华龙一号、深海一号等国家重大工程建设提供了技术装备支撑。

  近日，走进保变电气输变电技术研究院的模拟仿真实验室，记者看到公司副总工程师、技术带头人张栋正坐在电脑前，利用仿线千伏移相变压器的拓扑结构研究。

  新能源发电的高峰时段，富余电量无法消纳，给电网安全运作带来隐患，这成为阻碍行业发展的一大难题。“移相变压器可实现新能源电力可控，但生产技术只有欧美国家掌握。当前，我们正在研究适合我国电力系统的移相变压器技术参数、标准，提升新能源发电利用率。”张栋告诉记者。

  据介绍，传统物理验证需面对电气设备正常运行过程中的安全风险隐患，还要承担真材实料投入带来的高昂成本，而利用仿真软件对变压器内部构件和运行特性进行虚拟仿真，精度高且重复性和通用性好，原本半年才能完成的仿线个月时间。

  模拟仿真实验只是输变电技术研究院的科研功能之一，该院还拥有环境可靠性、电磁兼容及传感器校验、磁性材料实验等实验室，电磁、热力、电力电子、高压设备故障模拟等试验区。“这里是基础研究、仿真计算、模型试验和成品试验深层次地融合的研发平台，为攻关行业难题提供坚实保障。”张栋说。

  去年以来，利用该研发平台，张栋带领团队相继成功研制出我国首台10千伏和110千伏移相变压器，并完成带电投运，有效解决了山区分布式光伏集中接入带来的电压越限和电力互济问题。

  “实现自主创新，关键要建设高水平的科研平台，把科研人才和设备集中起来，才能对关键核心技术开展攻关。”张栋说，近年来保变电气投入大量资金，建设科研创新平台。相继创建了国家企业技术中心、输变电技术研究院、特高压变电工程技术研究中心等6个省级科研平台。还与国内多家高校、科研院所长期合作，建立了10余个产学研合作机构。

  有了科研平台的支撑，保变电气持续对振动与噪声、发热与冷却、强度分析、智能运维等行业痛点问题开展攻关，掌握了特高压、核电、移相变、发电主变等高端变压器的关键核心技术。

  截至目前，保变电气先后承担国家及省部级重大科研课题28项，荣获国家及省部级科技奖励160余项，拥有专利技术1595项，引领我国电力工业发展。

  前不久，在保变电气的一个特高压变压器制作的完整过程中，进行线圈套装时，因角环间距过大造成装配困难。如果从外部厂家定制，最快也需要1个月的时间。工期不等人，由一线工人组建的李金德创新工作室通过创新修补方法，仅用2天时间，就解决了这一问题。像这样发生在生产一线的创新事例，在保变电气不胜枚举。

  记者在采访中，感受到了强烈的创新氛围。在这里，创新并不是科研部门的专属，在一线生产车间，创新氛围同样浓郁，且结出了累累硕果。从上到下，人人参与创新，这才有了一件件具有国际领先水平的产品。创新是推动保变电气高水平发展的强劲引擎。

  去年，以保变电气为代表的保定市电力及新能源高端装备集群，入选国家先进制造业集群名单。如今，保定的创新氛围日渐浓厚，慢慢的变多的集群内企业依托创新迈向高端。