2025年6月29日,受山东电工电气集团有限公司委托,我会在山东济南对其自主研发的“SFP-350000/220三相一体低频20Hz变压器”等20项新产品组织召开了鉴定会。来自国家电网公司、南方电网公司、沈阳变压器研究院有限公司、清华大学、重庆大学、西安交通大学等单位的64位行业知名专家组成鉴定委员会,山东电工电气集团有限公司党委副书记、董事、总经理马新征参加会议并致辞,我会咨询部主任刘淼主持鉴定会。
鉴定会分六组进行,专家们听取了各项目负责人的汇报,并进行了严谨质询。通过讨论,鉴定委员会认为,山东电工电气集团有限公司16项新产品技术水平处于国际领先、4项达到国际先进水平。
(1)SFP-350000/220低频(20Hz)变压器采用轻量化-温升-能效协同优化设计,解决了低频变体积、重量的问题。采用铁轭不等宽的非对称磁路结构,调控磁通密度梯度,降低空载损耗;采取高强度钢,降低油箱重量;兼顾轻量化、温升与能效,采用强迫油循环风冷方式,优化冷却油路布局。利用复合填充材料剪切效应降低传递噪声,解决低频振动问题。该产品有效提升我国大型低频变压器研发、生产、制造水平,为新能源汇集送出、孤立海岛供电等典型电力场景提供示范解决方案。
(2)SFPSZ-165000/220灵活宽适配性备品变压器填补了国内灵活宽适配性备品变压器空白,解决电网备品变种类非常之多、利用率低等现状。创新采用变换铁心工作磁密及宽幅调压技术,成功解决目前电网服役变压器电压等级内存在多种不同额定电压值的适配难题;通过预置10kV、35kV两种电压等级接口与外置模块化的可变阻抗元件结合,可实现两种电压等级阻抗的大范围调整,以此来实现电网中不同节点对接入变压器阻抗电压值的多种要求。该产品可降低电网备品变压器的资金占压,同时还大幅度提高备品变资产利用率,提升电网容灾减灾能力。
(3)OSFPS-750000/500三相一体自耦变压器通过采用低损耗硅钢片,优化铁心截面提高铁心填充率,降低了空载损耗和空载电流。通过选取合理线规,优化绕组换位方式,配合先进漏磁技术,大幅度降低杂散损耗,大大降低负载损耗。优化高压升高座出线结构,减小制造难度,提高结构可靠性,避免因焊接产生的质量隐患。采用强迫油循环风冷方式,优化变压器冷却油路设计,提高散热效率,降低绕组温升,确定保证产品运行可靠性。使用先进的铝镁锌防腐镀层,提高冷却器常规使用的寿命6倍以上。
(4)ZSG-3000/10.5-400三相一体±400kV直流隔离变压器服务于国家重点项目“聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)”,是世界首台±400kV三相一体交直流隔离变压器。实现了对交流配电10kV与直流侧±400kV高电位的有效隔离,保证了变压器具备高电压交流耐受能力、直流耐压能力,解决了交直流隔离变压器主纵绝缘设计、漏磁控制、复杂绝缘结构的自冷温升控制等一系列技术难题,同时解决了三相一体±400kV阀侧出线套管的空间布置及阀侧出线装置的自主研制等技术难题。
(5)SFP-1170000/500超大容量国标一级能效发电机变压器为百万机组的三相一体、一级能效主变,在大容量电厂变上实现了创新突破,填补了国内外空白。铁心选材及工艺上,首次在电厂变上采用B20R065牌号硅钢片,损耗降低约20%,并运用不等距PET带绑扎工艺提高稳定性。低压线圈设计上,首次采用两种不同线线圈降低电密提高抗短路能力,内侧LV1线圈提高电密减少相关成本。工厂试验采用SF6套管新型工厂试验装置,节省工时472小时,缩短生产周期5天。
(6)ODFS-400000/500单相自耦无励磁调压一级能效变压器通过新型低能耗硅钢片及优化铁心占积率,减重降空载损耗。新型屏蔽线安装法改善冲击电压分布,提升绝缘性能,结构相对比较简单,降低工艺与质量风险。创新线圈托板结构,用低磁钢材质大小板,使夹件磁屏蔽安装范围达46.1%,杂散损耗降约11%。调压出线方式也创新,改为两侧出线,减少杂散损耗。产品经第三方验证,空载损耗 64.1kW,负载损耗504.2kW,超国标一级能效,达行业顶尖水平。
(7)ODFPS-700000/750防爆燃电力变压器在满足常规运行参数和性能前提下,经高压出线结构优化、油箱强度加强及磁路布置设计,具有绝缘可靠性高、损耗低、防爆燃的特点。通过优化高压出线位置,采用顶出结构代替L 型升高座,将高压出线装置布置于油箱内部,提高防爆燃性能,并通过电场仿真分析保证绝缘裕度;在满足常规工况的前提下,对油箱进行爆燃工况下的强度仿真分析并补强;优化变压器磁分路使漏磁分布更合理,减小杂散损耗。
(8)SWZ-31500/220-NX1天然酯绝缘油一级能效变压器以国产天然酯绝缘油为绝缘和冷却介质,具有安全环保、绿色低碳等优点,适用于对安全环保要求高的场所。通过研究材料相容性,实现全国产化,解决进口组部件“卡脖子”问题。其性能卓越,噪声低至56dB左右,达到新国标一级能效标准,损耗指标更优,且具备高可靠、高过载特性。目前,两台220kV高电压商业运营全国产化天然酯绝缘油一级能效变压器已顺利挂网运行2年多,凭借稳定性能与出色表现,获得用户高度认可和好评。
(9)冲击负荷下能量平衡多源协控装置以电力电子技术为核心,针对油气田勘探领域大功率用电设备量身研发,实现网电、发电机、储能等多类电源的深度联动调控,针对性解决了冲击性负载场景中“瞬态功率高需求”与“持续能量稳定供给”的传输矛盾,助力实现电能的优化配置与高效利用。装置投用后可明显降低用电成本,为油气行业绿色勘探开发提供定制化供、用能一体化解决方案。该装置还可应用于密炼机、轧机、阻焊等冲击性负载,可有效减小配电容量、负荷波动对电网的冲击,提高电能质量和电能利用率,应用市场广泛。
(10)SRSP-20000/69海上风电66kV大容量油浸式机舱(塔筒)变压器在自身质量提升的基础上,突出平价时代合理控制成本的前提下能够提升海上风电66kV变压器运行稳定性和经济寿命,为海上风电变压器大型化、智能化发展注入新动力。通过变压器总重的数据对比,该产品总重比同行业同类型产品轻1210kg,证明产品设计的硅钢和铜线材料使用量低于同行业的同类型产品,且实测的空负载损耗数据更接近于要求值,达到了成本优化、性能优越、质量放心可靠的目的。
SRSP-20000/69海上风电66kV大容量油浸式机舱(塔筒)变压器
(11)SCFLB-F(H)-13860/69 66kV海上风力发电用干式变压器采用一体化结构解决海上风电变压器体积大、浇注难问题,提升工艺兼容性与安全性;提出干变浇注模具导风装置结构,高效解决海上风电变压器线圈体积大、传统导风不均难题;高压出线桩头配无缝插拔头及屏蔽层,具绝缘可靠、结构紧密相连、防放电、适配海上高湿盐雾环境及兼顾散热与强度等优势;高压线圈全圆角导线结构设计,有效改善整体电场分布均匀性,从而减小变压器局部放电风险,提升绝缘可靠性与运行安全性。
(12)架空输电线C高强钢为基材,突破传统工艺瓶颈,从性能、寿命与成本多维度优化,实现架空电线路螺旋锚加工技术创新。首创Q690C材质焊接工艺,经工艺试验确定参数,攻克二级焊缝标准及焊接应力变形难题;螺旋锚盘采取了激光切割下料、模具冷压成型技术,以数控加工中心完成45°单面坡口精细加工,通过二次回压消除内应力保证尺寸精度。自主开展力学试验形成焊接工艺文件,为生产提供标准化依据,从材料应用、工艺升级等方面推动企业研发技术能力提升与多元化发展。
架空输电线)重型偏心曲线造型高精度信号发射塔(电视塔)研究创新了电视塔全流程加工工艺技术。研制了用于酸洗工序的新型多功能酸洗添加剂,使酸洗过程节能、安全、高效、环保;改进了铆接工艺,出具工艺图纸,使得工艺流程更高效;研发了可用于重型偏心曲线造型高精度信号发射塔塔架柱装配的可沿轴向旋转滑动连接的法兰胎具,制作效率提高2倍以上,同时制作精度提高至±0.04°。通过工艺技术的创新与应用,实现了产品的高精度、高质量加工。
(14)重钢结构间接空冷塔(冷却塔)研究创新了冷却塔全流程加工工艺技术。研制了可焊接扭曲状支撑梁结构的焊接机器人,提升加工效率与加工质量,同时大大降低劳动强度,保障了生产安全;创新了放样技术,通过数字化放样编辑带有扭曲尺寸的图纸,实现了构件的精确成型,提高了加工精度和生产效率;研发了可用于扭曲状支撑梁结构的立体焊接平台,用于实现支撑梁扭曲结构的加工。通过工艺技术的创新与应用,实现了冷却塔的精确制造和高效安装。
(15)V-Titan1 500kW/2MWh堆叠式全钒液流储能系统为企业自主研发的500kW/2MWh叠舱式全钒液流储能系统,采用上下堆叠式结构上的布局方案。该产品采用精简美观设计风格,整体布局规整,优化内部结构设计。产品系统效率高,选用高性能与高效率电堆,优化电路簇与液路簇连接,系统整体能量效率(考虑辅助能耗)能达到72.9%以上。液流电池BMS系统部分基于RT-Thtread系统定制化开发,控制策略优化提升。产品环境适应能力强,能够适用于沙戈荒及高海拔等极端气候区,可支持-35℃-50℃大范围温度运行,在我国全境区域内可安全稳定运行。
6气体密度继电器数字化远传表计,通过高精度传感器、智能算法,实现全温度范围内密度值的精准补偿与远传,满足国标±0.5%FS的精度要求;替代人工抄录,支持多参数(密度、微水、温度)在线监测与数据云端管理,助力变电站无人值守与远程运维,提升效率;优化密封结构设计,减少SF6泄漏风险,并推动环保替代技术预研,响应全球温室气体管控趋势;填补国内高端密度监测设备市场空白,降低对进口产品的依赖,支撑电力装备制造业高质量发展。
气体密度继电器数字化远传表计(17)基于双端拉力的模拟导线覆冰在线监测装置采集模拟导线重量变化,结合覆冰模型计算出毫米级覆冰厚度。同时,装置融合气象传感器,实时监测环境温湿度、风速等关键参数,并配备图像监拍采集单元,精准拍摄现场实际状态。通过对拉力、气象、图像等多源数据来进行深度分析与融合,构建“力学-气象-视觉”三位一体感知体系,大幅度降低误报率。装置内置融冰加热结构,支持免停电安装,无需改变线路本体结构,施工便捷,为输电线路安全稳定运行提供坚实保障。
基于双端拉力的模拟导线覆冰在线)物理机理与运行数据混合驱动的电气装备数字孪生平台关键技术与应用为构建电气装备数字孪生体的通用平台,平台可根据不同的装备运维场景构建不同成熟度的数字孪生体,数字孪生体从电气装备初步设计开始构建,伴随装备安装运行直至退役,贯穿整个生命周期。基于数字孪生平台孵化的设备数字孪生体能轻松实现:快速仿真,状态全感知;主动告警,异常早发现;故障诊断,根源快定位;透视拆解,结构深掌握。通过电气装备数字孪生体精准掌握设备性能随服役时间变化发展过程,为设备的状态检修和本质安全提升提供技术是依据,实现电气装备全生命周期数字化管理。
(19)变压器油箱免示教智能焊接机器人是聚焦变压器油箱焊接场景,推动电力装备制造向智能化转型的核心装备。设备集成龙门式焊接平台、六轴焊接机器人、线激光视觉系统等,构建免示教焊接机制,突破传统示教编程瓶颈,实现复杂焊缝的自动识别与轨迹生成。产品采用模块化机械结构设计,搭配多模态视觉融合定位与数字孪生协同控制技术,提升焊接精度与设备正常运行稳定性,为公司可以提供涵盖硬件装备、软件系统及工艺规范的一体化解决方案,助力焊接工艺从人工主导向智能化升级。
(20)输变电角钢塔柔性智能双线协同制造装备采用双智能角钢生产线“面对面”并行布置设计,集中上下料区便于物料流转,集成控制,一人就可以完成双线操控。依靠自主开发的角钢塔柔性智能制造系统,融合视觉识别自动拆垛上料、数控冲孔、参数化双端激光切角、根据后工序自动下料分类码垛等多项先进的技术,实现了角钢加工双线并行智能生产,一键式换产。大幅度降低设备占用场地面积和人力成本;在优化部分工艺基础上,结合套料算法有效提升材料利用率,增加了产品附加值;有力推动角钢塔制造智能化、绿色化发展。
近年来,山东电工电气集团有限公司坚持科技自立自强,围绕“双碳”战略和新型电力系统建设,着力发展新质生产力,在重点领域取得了一系列研发成果,在关键环节突破了一批“卡脖子”难题,实现了“交直流、全电压、全系列”输变电装备重大攻关突破,创造了百余项“世界第一”。
我会与山东电工电气集团有限公司将以此次鉴定会为契机,充分的发挥在电气装备领域专家、技术、人才等优势资源,与企业在技术创新、新产品研制、成果推广等方面逐步加强合作,聚焦新型电力系统领域关键技术,为服务新型能源体系、保障国家能源安全做出贡献。(供稿:咨询部)