特高壓交流變壓器用硅鋼一直是國外企業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)領(lǐng)域，在國際貿(mào)易中往往出現(xiàn)供貨周期長、價(jià)格水平高的情況。與國外特高壓變壓器硅鋼產(chǎn)品“奇貨可居”的地位相比，國產(chǎn)高性能取向硅鋼在磁性能、質(zhì)量穩(wěn)定性和成材率等技術(shù)難點(diǎn)上亟待突破，而且需要實(shí)現(xiàn)特高壓變壓器硅鋼片的設(shè)計(jì)選型標(biāo)準(zhǔn)及其在復(fù)雜工況條件下應(yīng)用性能檢測和評(píng)估方法的創(chuàng)新。

為打破國外在高性能取向硅鋼領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，以李鵬、張書琦為帶頭人的中國電力科學(xué)研究院項(xiàng)目組采用產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合開發(fā)模式，發(fā)明了高性能取向硅鋼綜合控制關(guān)鍵技術(shù)，通過開發(fā)滲氮量穩(wěn)定控制技術(shù)、激光刻痕技術(shù)及智能磁疇控制技術(shù)，研制出以B27R090等型號(hào)為代表的高性能取向硅鋼系列產(chǎn)品，其磁性能穩(wěn)定性、勵(lì)磁功率特性及單位鐵損等多項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)先進(jìn)。

同時(shí)，項(xiàng)目組研制出基于鐵心模型的特高壓變壓器用硅鋼片磁性能檢測系統(tǒng)并形成試驗(yàn)方法，可進(jìn)行1.2倍額定電壓下反復(fù)過勵(lì)磁特性試驗(yàn)及等效直流偏磁電流14.73A等極限運(yùn)行工況下勵(lì)磁特性等性能考核，解決了高性能取向硅鋼磁性能綜合檢測技術(shù)難題。

而且項(xiàng)目組提出了兩種有別于他人的可靠性評(píng)估與選型設(shè)計(jì)方法。其一是基于試樣、鐵心模型及變壓器整機(jī)的硅鋼片應(yīng)用可靠性評(píng)估方法，可考核特高壓變壓器用硅鋼片在極限運(yùn)行溫度、強(qiáng)壓應(yīng)力、深度磁飽和、反復(fù)過勵(lì)磁及直流偏磁下的勵(lì)磁性能，解決了現(xiàn)有評(píng)估手段不足、評(píng)價(jià)方法單一的技術(shù)難題。另一個(gè)是高性能取向硅鋼的選型設(shè)計(jì)指標(biāo)及方法，涵蓋了硅鋼片標(biāo)準(zhǔn)試樣的基礎(chǔ)磁特性、工藝特性、應(yīng)用條件下的磁特性、鐵心模型的深度磁飽和特性、耐受直流偏磁特性及反復(fù)磁飽和特性等35項(xiàng)性能指標(biāo)，為制定和規(guī)范我國特高壓變壓器用硅鋼片選定標(biāo)準(zhǔn)提供了科學(xué)保障。

近日，特高壓交流變壓器用硅鋼片國產(chǎn)化研制及工程應(yīng)用獲國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)及中國電力創(chuàng)新獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

據(jù)了解，項(xiàng)目組掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，成功實(shí)現(xiàn)了特高壓變壓器用高性能硅鋼片的自主化研制，產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到同類進(jìn)口產(chǎn)品先進(jìn)水平。該成果是國內(nèi)硅鋼領(lǐng)域的重要技術(shù)突破，有效地補(bǔ)齊了國內(nèi)在該領(lǐng)域的技術(shù)短板。

“重要的作用在于，這項(xiàng)技術(shù)有助于推動(dòng)行業(yè)技術(shù)升級(jí)，提升我國電力裝備水平。”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人表示，該成果推動(dòng)了我國高端電工硅鋼制造業(yè)的發(fā)展，其中主要技術(shù)成果已在特變沈變公司、天威保變公司、山東電力設(shè)備公司等國內(nèi)龍頭企業(yè)得到推廣應(yīng)用，極大提升了我國特高壓變壓器裝備水平，特別是采用項(xiàng)目研制的國產(chǎn)硅鋼片的48臺(tái)特高壓變壓器，已在在浙北—福州、淮南—南京—上海、蒙西—天津南、錫盟—山東、榆橫—濰坊等特高壓工程上得到成功應(yīng)用，硅鋼片國產(chǎn)化率已超過50%。項(xiàng)目成果節(jié)省了約8600噸進(jìn)口硅鋼片的外匯支出，節(jié)支累計(jì)約1.12億元。