今年4月，天威保变超高压特大容量发电机变压器荣获河北省科学技术进步奖一等奖——
自主创新结硕果
文/保定市科技局科学成果与技术市场处 王晓丽 王炳洋 张 伟
2009年4月，在河北省委、省政府举行的全省科学技术奖励大会上，由天威保变电气股份有限公司 （以下简称“天威保变”）研发制造的超高压特大容量发电机变压器（经保定市科技部门的推荐），荣获了2008年度河北省科学技术进步奖一等奖。在得知这一振奋人心的消息之后，公司总工程师张喜乐兴奋地说，“在河北省颁布的239项科学技术进步奖中，天威保变生产制造的超高压特大容量发电机变压器获得了一等奖，这是公司继750kV变压器获得河北省2006年度科技进步奖之后，在技术自主创新方面取得的又一丰硕成果！”
立项目 降能耗
进入21世纪以后，世界性能源紧张问题日趋突出，这就要求社会的发展和进步必须建立在优化结构、提高效益和降低消耗的基础之上，建设节约型社会和创新型国家是中国乃至世界各国的发展方向。采用特大容量发电机组，不仅会明显降低能源消耗，提高运行效率，而且会大幅度缩小占地面积，减小电厂建设投资和发电成本，因此，在600MW机组基础上进一步加大发电机单机容量，推动单机容量700-1000MW火电、核电和水电工程建设，是顺应节约型社会和创新型国家发展的需要。
在这种背景下，特大容量发电机组变压器应运而生。举世瞩目的三峡水电站，是目前世界上最大的水电站，采用700MW水轮发电机组（世界上已投入运行的单机容量最大的水轮发电机组），与之配套的发电机变压器是将电能送出的关键设备，其三相容量需达到840MVA；1000MW发电机机组是国务院确定的“十一五”16项重大技术装备领域中的第一项—“大型清洁高效发电装备”，与之配套的发电机变压器单相容量达到380MVA（三相容量1140MVA）。如此特大容量的变压器国内尚未生产过，以前均为进口产品。进口变压器不仅价格昂贵，而且运行可靠性不尽人意。
为此，天威保变立项研制国内单台容量最大的三相一体840MVA和1000MW超超临界发电机组配套用单相380MVA发电机变压器，以提高中国变压器行业技术水平，实现特大容量发电机变压器的国产化，为进一步降低发电能耗、推动国家重大技术装备“大型清洁高效发电装备”国产化进程做出贡献。
攻难关 再创新
从1999年10月22日天威保变与德国西门子公司携手，成功中标三峡左岸电站4台840MVA/500kV发电机变压器，到2003年12月17日顺利制成第一台并通过试验，再到2006年4台三峡变压器制造完成，天威保变做了大量的工作：成立了项目领导小组、课题攻关组和三峡项目办公室，具体负责与三峡变压器制作相关的组织、协调、联络和西门子图纸资料及设计、工艺、试验等文件的翻译工作；派出精干的技术和操作人员前往德国西门子纽伦堡变压器厂接受技术培训；引进了西门子500kV大容量变压器的设计制造技术，并在西门子先进技术的基础上进行消化吸收、创新，全面提升了公司在同行业企业中的竞争能力和市场地位，使公司在变压器研制和变压器制造水平上得到了很大程度的提高。
在三峡变压器的生产制造过程中，天威保变通过学习、经验总结和不断创新，把引进技术再创新作为推进自主创新的有效途径。一是在重大工艺装备能力上有了较大提高，公司针对三峡项目，完成了多项技术改造，总投资近五千万元，购进了铁芯加工设备、线圈制造设备、绝缘件生产设备、装配生产设备、油箱等钢焊接件生产设备等世界一流的加工设备，通过这些升级改造，使公司的制造能力达到世界一流水平；二是自主创新能力得到提高，通过改进三峡变压器身分接引线连接方式、低压线圈出头的配制、断线工装，使公司掌握了世界最先进水平的变压器制造技术，天威保变已完全具备了三峡工程用三相840MVA/500kV同等或更大容量等级发电机变压器的设计水平和制造能力，公司也因此于2006年3月15日成功制造出了具有完全自主知识产权的1000MW机组配套用单相380MVA/500kV发电机变压器。
在三峡工程中使用的三相840MVA/500kV发电机变压器和1000MW级发电机组配套用单相380MVA/500kV发电机变压器，应用了天威保变高压大容量发电机变压器先进的设计计算方法和生产制造积累的成功经验，在消化吸收引进国外先进技术的基础上，结合实体及模型试验，重点解决了超高压特大容量变压器线圈和大电流引线漏磁的分析、控制技术、线圈结构等关键技术问题，并结合国内运输条件，解决了由于运输重量、高度限制产生的诸多特殊问题，保证了变压器结构满足特大容量变压器公路+海路安全运输要求。
2007年11月3～4日，河北省机械工业联合会和河北省电力公司受中国机械联合会委托，组织了以中国变压器行业资深专家、沈阳变压器研究所总工程师、中国工程院院士朱英浩为主任委员的鉴定委员会，对在三峡工程中使用的产品进行了鉴定。在“鉴定意见”一栏，专家给出的意见是：“840MVA变压器是为长江三峡左岸电厂700MW机组配套的主变压器，为我国目前单台容量最大的发电机升压变压器，是天威保变通过引进、消化、吸收西门子变压器设计制造技术与自主研发相结合而研制成功的。产品具有容量大、无局部过热、损耗低、局部放电量小等技术特点，其主要技术性能指标居国际先进水平；380MVA变压器是为1000MW超超临界机组配套的主变压器，为我国目前单相、单柱容量最大的发电机变压器（截止到2007年）。该产品由天威保变自主研发设计，具有完全自主知识产权。产品具有单柱容量大、绝缘结构设计合理、损耗低、局部放电量小等技术特点，其主要技术性能指标居国内领先水平。”
创效益 重推广
三峡工程设备安全可靠运行备受世界关注；邹县电厂是我国首台国产百万机组电站，380MVA变压器的安全运行对电站起到了至关重要的作用。这两种规格的产品研制成功，标志着天威保变超高压特大容量变压器设计制造技术跨入了世界先进行列，充分显示了我国变压器行业已具备替代进口变压器的生产能力，对提高我国重大装备制造业的自主配套能力具有重大意义；此外，特大容量变压器的研制，大幅度降低了变压器运行中的能源消耗和噪声污染，产品开发符合节能、环保的社会发展要求。
在三峡变压器生产制造完成以后，天威保变把从西门子吸收消化再创新的研究成果应用于600MW～700MW发电机配套变压器，大大提高了产品的技术性能指标，使变压器杂散损耗降低50％以上、空载损耗降低10％、空载电流降低80％、变压器噪声降低5-7分贝，为公司赢得同类产品订单48台，其中包括三峡工程地下电站全部6台840MVA变压器。同时，公司的变压器研制和制造水平得到了很大提高。2008年7月，天威保变为晋东南成功研制了我国首台投入商业运行的1000MVA/1000kV特高压变压器，标志着中国变压器制造水平已成功攀越世界变压器技术巅峰，同时也标志着天威保变的自主创新能力已经站上世界变压器行业的最高峰。
天威保变自主设计、具有完全知识产权的380MVA单相变压器的研制成功，为进一步研制百万千瓦机组配套的三相一体变压器奠定了坚实的技术基础，并为公司获得了广东惠来电厂三相一体1140MVA变压器产品的订货合同。同时，凭借380MVA变压器的成功研制并安全运行的突出业绩，使天威保变几乎包揽了目前国内1000MW机组配套用单相380－390MVA特大容量发电机变压器的全部订货合同，共计92台，其市场占有率在90%以上。