[摘要]文章在調研當前國內換流變壓器制造廠技術轉讓、技術研發(fā)、設計、生產(chǎn)和試驗能力等國產(chǎn)化現(xiàn)狀的基礎上，對換流變壓器國產(chǎn)化關鍵難點及應對措施進行分析，并提出國產(chǎn)化方案建議。

[關鍵詞]換流變壓器；高壓直流輸電；國產(chǎn)化

[作者簡介]王彥峰，廣東省電力設計研究院工程師，研究方向：變電站設計，廣東廣州，510000

[中圖分類號]TM41[文獻標識碼]A[文章編號]1007—7723(2009)05-0171-0002

一、引言

換流變壓器是高壓直流輸電工程換流站內最重要的設備之一，它處在交流電與直流電相互變換的核心位置，與換流閥一起實現(xiàn)交流電與直流電之間的相互轉換。換流變制造技術復雜，設備費用昂貴。在保證工程安全、可靠的前提下，推進換流變壓器國產(chǎn)化可以降低工程造價，擺脫對外方技術的依賴，是發(fā)展我國民族工業(yè)、提高國內制造業(yè)核心競爭力、實現(xiàn)自主創(chuàng)新的重要手段。本文在調研當前國內換流變壓器制造廠技術轉讓、技術研發(fā)、設計、生產(chǎn)和試驗能力等國產(chǎn)化現(xiàn)狀的基礎上，對換流變壓器國產(chǎn)化難點及應對措施進行分析，并提出初步建議。

二、國內外現(xiàn)狀分析

目前大容量高壓直流輸電工程基本采用單相雙繞組換流變，背靠背換流站及早期容量較小直流輸電工程采用單相三繞組換流變。國外廠家中ABB、SIEMENS、AREVA等均有供貨業(yè)績。國內的直流輸電工程基本采用ABB、SIEMENS技術。通過聯(lián)合設計、技術引進、消化吸收、自主創(chuàng)新等方式，國內廠家中特變電工沈陽變壓器集團有限公司(下文簡稱沈變)、西安西電變壓器有限責任公司(下文簡稱西變)、保定天威保變電氣股份有限公司(下文簡稱保變)等廠家已作為換流變壓器主要供貨商參與到各個直流工程中。

沈變、西變公司在三常、三廣、三滬、貴廣一回等±500kV直流輸電工程中，通過外方提供圖紙、自主制造的方式，承擔了部分換流變壓器的制造任務。在貴廣二回±500kV直流輸電工程中，保變公司也參與進來，與沈變、西變公司一起同西門子公司合作，采用聯(lián)合設計、自主制造的方式，承擔了22臺換流變(總共28臺)的制造任務，逐步掌握了±500kV換流變壓器設計、制造的核心技術，為完全自主化打下了基礎。

目前，沈變、西變、保變三家公司均具備了自主設計、制造、試驗能力，并分別在呼和浩特一遼寧、德陽一寶雞、葛洲壩一上海綜合改造等±500kV直流輸電工程中提供了自主設計、制造的500kV換流變壓器。重慶ABB通過母公司的技術轉讓，也具備了自主設計、制造500kV換流變壓器的能力，并中標德寶工程德陽換流站14臺換流變。

沈變、西變、保變公司參與了云南一廣東、向家壩一上?！?00kV特高壓直流輸電工程建設，其中云廣工程800kV(高端Y／Y接)、600kV(高端Y，△接)換流變壓器由外方提供圖紙，國內自主制造外，400kV、200kV低端換流變壓器全部為國內自主設計、自主制造的。向上工程所有換流變由外方(ABB)提供圖紙，國內自主制造。通過云廣、向上兩工程的技術轉讓和消化吸收，國內廠家積累了±800kV、±600kV高端換流變壓器制造經(jīng)驗，設計、制造能力均將有所提高。

沈變、西變、保變公司均已具備±800kV及以下電壓等級換流變壓器的試驗能力，重慶ABB新試驗大廳今年建成，屆時也將具備±800kV及以下電壓等級換流變壓器的試驗能力。各廠家±800kV級換流變試驗條件尚待云廣±800kV換流變試驗的檢驗。

沈變公司現(xiàn)有換流變壓器年生產(chǎn)能力達36～48臺，新廠區(qū)預計2009年年中投產(chǎn)，將新增年生產(chǎn)能力72～84臺；西變公司西安工廠換流變年生產(chǎn)能力36臺，常州西變年生產(chǎn)能力36臺；保變公司現(xiàn)有換流變生產(chǎn)能力達36臺，2011年可達到72臺／年。

國內廠家在國內直流工程中的供貨業(yè)績。

三、國產(chǎn)化關鍵點和難點分析

(一)高端換流變壓器

通過云廣、向上及將來的錦屏一蘇南三個等±800kV特高壓工程的鍛煉，各廠家將積累高端換流變壓器制造經(jīng)驗。隨著技術轉讓和消化吸收，各廠家自主設計制造能力均有所提高。目前，高端換流變壓器國產(chǎn)化的關鍵點和難點在于：

(1)高端換流變絕緣水平高，在滿足設備運輸尺寸前提下，主、縱絕緣結構設計難度大；

(2)換流變調壓開關絕緣、散熱要求高，試驗中存在極性選擇開關動作產(chǎn)生放電，導致油中乙炔含量升高的現(xiàn)象；

(3)國內廠家自主設計和制造能力還有待驗證。

(二)±500kV及以下等級換流變壓器

沈變、西變、保變和重慶ABB已經(jīng)具備了±500kV及以下電壓等級換流變壓器自主設計、制造、試驗能力，不存在技術上不能克服的關鍵點和難點。

(三)原材料及部分關鍵元件的采購受到制約

國內廠家制造能力有所提高，但考慮到直流輸電工程的不斷增多，換流變壓器供貨期較為集中，部分原材料及配套附件供應趨緊，可能對按期供貨造成制約。

目前換流變閥側套管和閥側出線裝置主要依賴進口，閥側套管制造廠主要為德國HSP和瑞典ABB，閥側出線裝置制造廠主要為瑞士魏德曼和ABB。由于全球訂單特別是直流訂單的增長，廠家產(chǎn)能飽和，交貨周期較長，采購價格和采購周期都受到制約。另外，進口高牌號硅鋼片和變壓器油的供應也趨于緊張。

四、國產(chǎn)化應對措施盡管600kV、800kV高端換流變在國內尚未開始制造，但是通過云廣、向上以及將來的錦屏一蘇南三個直流輸電工程，國內三大變壓器廠均有機會參與高端變的制造。在新工程中，應積極總結國產(chǎn)化經(jīng)驗，繼續(xù)采用中外技術合作方式，并適當提高國產(chǎn)化比例。對于較緊缺的換流變壓器原材料及配套附件，國內廠家應及早同現(xiàn)有的主要供貨商協(xié)商；在可能的情況下，國內廠家可在世界范圍內積極尋找新的分包供貨商。如在呼遼±500kV直流輸電工程中，換流變所有Y／A接及前四臺Y／Y接出線裝置采用自主設計、制造，其余繼續(xù)采用瑞士威德曼產(chǎn)品；±500kV閥側套管由新供應商莫斯科電瓷廠提供。以上單個配件已通過相關試驗，換流變于2009年4月份可具備試驗條件，屆時即可完成對新供貨商的考核。

五、國產(chǎn)化方案建議

國內廠家已經(jīng)具備了士500kV及以下電壓等級換流變壓器自主設計、制造、試驗能力，不存在技術上不能克服的關鍵點和難點；在背靠背換流站、±500kV換流站及±800 kv換流站低端可采用國內自主設計、制造的換流變壓器。

±800 kV直流輸電工程高端換流變可在以往工程基礎上適當提高國產(chǎn)化比例，國內制造廠可以在自主創(chuàng)新方針指導下，通過聯(lián)合設計、技術轉讓等多種方式，堅持自主研發(fā)和積極消化吸收國外先進技術相結合的策略，使自己的研發(fā)、設計、制造能力得到提升，在核心技術領域取得突破，直至全國產(chǎn)化。