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【一生为电、一世为工】从“不可能”到5项世界纪录!山东电工电气一台变压器的技术无人区突围记
发布时间:2026-06-15        文章来源:       
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“世上没有先例,那就由我们来创造”

2024年10月的一天,一场关于投标项目的技术论证会在设备公司科技楼会议室激烈地进行着……

董宏林说:“我们必须要研制出小容量超高电压的750千伏直降式柔直站用变压器,决不能以360兆伏安的大容量常规变压器带着50兆伏安的小负荷运行40年!如果这样的设备上马,中国的变压器行业将被世界同行耻笑40年。”

技术人员说:“这么高的电压,这么小的容量,如头发丝那么细的导线上施加210万伏的雷电冲击电压,场强如何控制得住?这个产品的技术风险太大了!世界上也没有成功的案例!”

董宏林说:“身为变压器领域国家队,实现高水平科技自立自强是我们的使命,即便全球尚无成功先例,也绝不意味着我们做不到。国家重点工程的需要就是我们最大的动力。一生为电,一世为工。敢为天下先,世界首台750千伏直降式柔性直流换流站用变压器将在我们这一代山东电工电气人手中诞生!这个产品一年搞不成就搞两年,两年搞不成,所有的责任我承担!”

勇闯技术无人区,5项世界纪录摆面前

甘浙工程是我国首个全容量柔性直流工程,其区别于标准换流站的特殊性在于站用电的需求容量只有50兆伏安,如果沿用常规的360兆伏安容量的变压器,就相当于“大马拉小车”,在40年运行期将产生巨大的浪费。设备造价增加了146%,占地面积扩大了64%,容量浪费了86%,损耗增加几十个千瓦,徒增大量的无功补偿设备。设备运行40年将多损耗1500多万度电,增排80万吨二氧化碳。与双碳目标及新型电力系统建设的要求背道而驰,与高水平科技自立自强的要求差距甚远。

2024年11月,产品中标,这世界首台套产品的技术攻关压力也随之而来。一串串空前异常的数据让技术专家们后背发凉,确实进入了技术的“无人区”。变比突破实现技术跨越。额定分接电压比高达73.8,超过常规变压器157%,从750千伏直接降压至10千伏的技术飞跃,需要攻克超大变比下的绝缘设计与电场均衡难题。绕组设计凸显控制精度。高压线圈7100多匝的绕组设计,超过常规变压器约100%,超多匝数绕组的几何尺寸控制方面需要超高精度的控制水平。高低压绕组间传递过电压达1054%,超过低压绕组本身绝缘水平的10.5倍。

至少在站变电压等级、容量、变比、线圈匝数、传递过电压倍数方面要创造5项世界纪录!

“头发丝上的高压”终被攻克

面对行业全新的产品结构与世界级的技术难度,设备公司成立以副总工程师、高级技术专家董宏林牵头的重大项目技术攻关团队,启动专家负责制项目奖励机制,抽取全公司各系统精兵强将组成重大项目攻关团队,人员范围涵盖工艺、验证、试验、车间骨干等主线部门。以国家级质量管控标准为基石,推行贯穿设计、工艺、仿真、生产、试验等全过程研发质量管理。

在14个月的履约周期内,董宏林为精准控制产品电场强度,对如同头发丝细的导线的规格选取、排布方式等进行空前细致的研究和尝试,创造性地发明了普纠和内屏综合使用、多段调压的全新绕组结构型式,精确计算和绘制了线圈每段、每个油道的场强、梯度及裕度,数十次调整导线弧度、绝缘厚度、油道尺寸等多变量,与仿真验证人员逐个方案进行关于“单变量因素对场强的影响”的探究,经过长达6个月的上百次的尝试,终于清晰地辨析出了每个变量对场强影响的关键程度,取得了第一手的设计仿真数据,这一革命性的突破一举奠定了产品的基本技术路线和方案,成功解决了“头发丝细的导线上施加210万伏电压的场强问题”,成功突破了“电压从750千伏到10千伏的断崖式下降带来的一系列技术难关”。

雷电冲击、局放试验,一次通过!

2025年12月22日,是该世界首台柔直站用变压器进行高电压试验的日子,雷电冲击电压高达210万伏,局放试验电压80万伏维持一小时,这么高的电压将实实在在地考核变压器的绝缘结构,这些试验都是破坏性的。产品方案、结构、材料以及制作过程中的任何瑕疵,都逃不过高压试验的关口。前两天的常规试验都已经顺利通过,这最后一天的高压试验“成败在此一举”。如果失败,14个月的所有心血都将付诸东流。

“雷电冲击210万伏高压试验一次通过!”“局放试验高水平通过!”

随着最后一秒试验电压的结束,在客户及监造单位、行业权威检测机构专家的见证下,世界首台750千伏直降式柔性直流换流站用变压器在山东电工电气诞生!产品的成功研制,是山东电力设备公司在特高压柔直装备领域的又一重大里程碑,为后续承接同类大型工程、服务新型电力系统建设奠定了坚实的技术与业绩基础。

董宏林如是说:“从事变压器设计工作24年,这台变压器的技术难度是空前的,至少可以申请5项国家发明专利,撰写3篇技术论文。更为自豪的是,它将以世界首台套的壮丽姿态和硬核技术支撑起国家的重大工程,为山东电工电气行业实现高水平科技自立自强添砖加瓦。”

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