■ 特變電工沈陽變壓器集團有限公司 賀以燕
在電網(wǎng)系統(tǒng)中,變壓器是重要的設(shè)備,它直接和用電設(shè)備連接,分布廣,數(shù)量多,容量大,而變壓器壽命主要表現(xiàn)為絕緣材料的壽命,所以絕緣材料直接影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性。在中國推進的特高壓電網(wǎng)建設(shè)中,超高壓變壓器是實現(xiàn)特高壓輸電技術(shù)在遠距離、大容量、低損耗輸電優(yōu)勢的關(guān)鍵設(shè)備,而制造超高壓變壓器離不開高性能絕緣紙板的參與。目前,能生產(chǎn)這種超高壓變壓器絕緣紙板的企業(yè)在全球僅寥寥數(shù)家。
而由香港順電集團于2009年投資成立的鞍山順電超高壓絕緣材料有限公司(下簡稱鞍山順電),依托母公司服務(wù)電力行業(yè)30年的經(jīng)驗,擁有自主研發(fā)的絕緣紙板生產(chǎn)工藝和技術(shù),致力于為50萬伏及以上的超、特高壓變壓器提供優(yōu)質(zhì)的絕緣材料,包括高、中密度絕緣紙板,各類絕緣成型件和異型件。
鞍山順電擁有當(dāng)今國內(nèi)外該領(lǐng)域最先進的2條生產(chǎn)線,年產(chǎn)量可達2萬噸,大大緩解了當(dāng)前國內(nèi)市場對該產(chǎn)品的大量需求,也打破了國際品牌一直壟斷該產(chǎn)品市場的局面。鞍山順電積極踐行“產(chǎn)需研”相結(jié)合,有力地推動了我國電工用絕緣紙板研發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)的國產(chǎn)化進程。
2011年10月15日,中國電力企業(yè)聯(lián)合會在遼寧省鞍山市組織召開了鞍山順電開發(fā)研制的“電工用絕緣紙板”技術(shù)鑒定會。此次鑒定會的鑒定委員會主任由沈陽工業(yè)大學(xué)教授、中國工程院院士朱英浩擔(dān)任。鑒定委員聽取了研制單位的研制總結(jié)報告,審查了鑒定材料,考察了生產(chǎn)現(xiàn)場,并進行了現(xiàn)場測試。與會專家一致認為,“該公司生產(chǎn)設(shè)備齊全,技術(shù)先進,自動化程度高,制造工藝流程合理,檢測條件完善,是率先引進紙板全面無損在線檢測設(shè)備及大張紙板CPPP在線X光探測設(shè)備,并建有恒溫恒濕立體成品養(yǎng)生庫的企業(yè);該產(chǎn)品的綜合性指標(biāo)達到同類產(chǎn)品國際先進水平?!蓖瑫r建議在超、特高壓變壓器和電抗器上推廣應(yīng)用。
據(jù)介紹,該產(chǎn)品是以100%高純度電子級未漂白硫酸鹽針葉木漿為原料,經(jīng)過超潔凈生產(chǎn)過程而制成,適用于各類交、直流輸變電工程和發(fā)電企業(yè)超、特高壓大型變壓器、電抗器、互感器及高壓電器等設(shè)備,是該類企業(yè)生產(chǎn)過程中必不可少的絕緣材料。鞍山順電成為國內(nèi)首家通過中電聯(lián)鑒定的絕緣紙板生產(chǎn)商。
筆者曾于2011年3月赴鞍山順電考察訪問,詳細了解了其生產(chǎn)工藝和裝備情況。該公司廠區(qū)占地10萬m2,總投資9000萬美元,分兩期完工,一期和二期各建一臺 6300×3200 mm2紙板軋機(額定壓力7800T)。公司自選設(shè)備(一臺軋機的生產(chǎn)能力一萬噸/年),由上海設(shè)計院與西安第七設(shè)計院分別負責(zé)設(shè)計軋機與成型絕緣件的車間,現(xiàn)已完成一期廠房。其中軋機設(shè)備投資約2億元;約2.5萬m2的廠房兩座,投資近1億元。公司生產(chǎn)1~8mm紙板,6300×3200mm2,公司共有員工200人。
2010年9月25日鞍山順電對設(shè)備運行進行聯(lián)動調(diào)試,10月29日試生產(chǎn)6300×3200mm2,2mm紙板,并經(jīng)桂林所機械工業(yè)電器材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督測試中心檢測合格。(注1)
產(chǎn)品紙漿由加拿大進口,為未漂硫酸鹽針葉木絕緣紙漿,符合Q/TJB01007.16-2000標(biāo)準。原料到車間后先進入A廠房,進入奧地利Andritz三級精漿機,經(jīng)過三級雙盤精磨,使每根纖維受到的打磨能量相同,從而保證紙漿內(nèi)部均勻性,及質(zhì)量的穩(wěn)定性。然后進入B廠房,經(jīng)多級多段凈化篩選,即四級離心雜質(zhì)(在紙漿內(nèi)),第一級24路并聯(lián),合格的通過,余下來(紙漿加雜質(zhì))進入第二級7路并聯(lián),合格的通過,余下來的進入第三級3路并聯(lián),合格的通過,余下來的進入第四級僅1路,慮下來的雜質(zhì)只占總漿水<5%。這樣就去掉了>1.3g/cm3,或者>∮0.2mm的任何雜質(zhì),以保證純度與潔凈入罐。(注2)
將罐內(nèi)的紙漿抽入法國ABK布漿及成型系統(tǒng),即可精控調(diào)試抄紙機。用67根管子噴到3200mm不銹鋼圓網(wǎng)籠上,可以精確到5cm橫幅均勻布漿,形成濕紙頁表面的平正光滑。按需要濕紙頁(與紙板厚度有關(guān))進入德國SIEMPLEKAMP熱壓機,熱壓板水管雙向水流熱保證熱壓板熱源溫度一致,且設(shè)同步臂裝置,使合壓板每個瞬間各層之間距離相等,從而保證12層紙板的厚度與緊密度一致性。紙板成型后要經(jīng)過三道檢測系統(tǒng),均選自德國三家公司,即:厚度檢測,用極光掃描測出整張紙板各處厚度;金屬探測,分辨出任何產(chǎn)生磁感應(yīng)的雜質(zhì);表觀掃描,清晰分辨表面色差,不平及表觀不一致。
如出現(xiàn)以上三種情況,則可判A、B、C類不合格,報廢處理。只有不出現(xiàn)以上情況,才為合格品。O類(合格品)放入恒溫恒濕立體庫養(yǎng)生,并根據(jù)客戶要求用全自動分切設(shè)備進行分切,最后在包裝前每張紙板均通過X光做零金屬探測。
廠房為全密封,進入空氣經(jīng)凈化,達到日降塵量25mg/m2,與變壓器裝配車間相當(dāng),還具備委托桂林所試驗設(shè)備等。
筆者曾于1979年隨機械部赴日考察團訪問了本州中津造紙廠,并于1983年、1988年、1989年及1995年四次訪問瑞士魏德曼公司,這兩家世界一流工廠均生產(chǎn)大張紙板。總的來說,鞍山順電的設(shè)備比這兩家工廠更先進,紙漿凈化雜質(zhì)更少,還多了三道檢測系統(tǒng),設(shè)備是一流的。但是各種油、紙、紙板所需的研究試驗設(shè)備和儀器還需要進一步健全與完善。
總體而言,鞍山順電的生產(chǎn)技術(shù)及制造工藝具有以下特點。
1.生產(chǎn)過程潔凈化
與漿料及紙板接觸的部位全部為非金屬或不銹鋼,以保證過程中無任何污染;車間密封,并由空調(diào)保持車間微正壓;車間地面全部為環(huán)氧自流坪;專設(shè)參觀走廊,供貴賓參觀工廠。
2.檢測設(shè)備全面化
行業(yè)內(nèi)標(biāo)準配置為厚度探測和金屬探測,鞍山順電多年研究發(fā)現(xiàn)金屬探測儀只對磁性金屬敏感,所以與德國共同研制了首臺在線X光儀來解決不銹鋼、合金及其他雜質(zhì)的探測難題。此外,鞍山順電還在行業(yè)內(nèi)首次引進表面探測儀,解決了大張厚紙板表面得不到有效檢測的難題。
3.產(chǎn)品功能精細化
目前變壓器中的絕緣紙板一般使用按IEC60641-3-1生產(chǎn)的絕緣紙板,但在變壓器中用在不同的地方。鞍山順電將在行業(yè)內(nèi)推出首個專供定制紙板,即根據(jù)使用部位不同而特殊配置指標(biāo)參數(shù)。
未來鞍山順電還面臨著一系列的挑戰(zhàn)。筆者認為,設(shè)備水準與硬件是基礎(chǔ),另外如何進一步提高人員與管理水平、并使設(shè)備性能充分得到發(fā)揮以達到最高質(zhì)量水準是工廠的一個難題。此外更重要的是產(chǎn)品要取得變壓器制造廠的認可,允許用在HV、EHV乃至UHV上,最后能用在HVDC、EHVDC、UHVDC(+/-800~1100kV)上,達到產(chǎn)品所能配套的最高等級,這就需要走一段自力更生,艱苦奮斗的歷程。如果鞍山順電一步一步努力,不僅解決了超高壓變壓器所需的大張紙板圍屏、層壓紙板及LV、MV硬紙筒(5mm),乃至可邁出國門,走向世界,這將是中國電工行業(yè)的光榮與驕傲。