2016年11月4日，在“2016中國風(fēng)電電氣裝備技術(shù)高峰論壇”的主題演講環(huán)節(jié)，合肥ABB配電變壓器有限公司張倫權(quán) 配變總工程師作了ABB電氣新產(chǎn)品在風(fēng)電行業(yè)的應(yīng)用的相關(guān)報(bào)告。
合肥ABB配電變壓器有限公司張倫權(quán) 配變總工程師
以下是大會演講內(nèi)容（現(xiàn)場筆錄）：
各位專家中午好，合肥ABB當(dāng)前分兩塊業(yè)務(wù)，一個(gè)是配電業(yè)務(wù)，一個(gè)是組件，組件是ABB收購了意大利，像變壓器的托管、開變行業(yè)。像C3、C4、C5，在ABB都能滿足不同的要求。
這是合肥ABB的一個(gè)簡要介紹，是在2000年成立的，當(dāng)前有210個(gè)人，我們現(xiàn)在電壓等級可以做到35kV及以下產(chǎn)品，參照不同國家標(biāo)準(zhǔn)IEC國標(biāo)，通過了不同的體系認(rèn)證，國內(nèi)的國外的，國內(nèi)的像審電所（音）做的認(rèn)證。我們主要是做油變，上海的主要做的是干變，有的時(shí)候有干變，有的是油變，這個(gè)主要是用戶的一些不同的選擇，然后能量的選擇也不同，比如說2MW以下的，在風(fēng)電行業(yè)用干變的比較多，2-4MW干變油變都差不多，4MW以上的用油變的是越來越明顯。
ABB有一個(gè)專門的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，它的技術(shù)來源是來自于歐洲，它是集成了ABB全球15家不同的變壓器廠的經(jīng)驗(yàn)，集成了一個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，將材料系統(tǒng)以及工藝都集成到這個(gè)里面，根據(jù)不同的產(chǎn)品來設(shè)計(jì)。ABB全球的研發(fā)中心不同的地方有專門的技術(shù)團(tuán)隊(duì)來進(jìn)行支持，像疊鐵芯主要在波蘭，卷鐵芯在美國。
油浸式配電變價(jià)其在這個(gè)行業(yè)上使用的非常廣泛，公共設(shè)施有電網(wǎng)、水廠、交通，特殊行業(yè)有風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電、冶金、石油天然氣、化工、水泥、食品。
配電變壓器在風(fēng)電上的一些應(yīng)用，可能是根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的一些排列可以用干變，也可以用油變，特別是小變壓基本上都是采用油變比較多。變壓器可以放在塔筒里面，也可以放在機(jī)艙里面，這種情況下一般都是在2.5MW。
在我們考慮變壓器的時(shí)候，無論用干變還是油變這個(gè)都要充分的考慮，大家都很清楚在傳統(tǒng)里面，在機(jī)艙里面，它對空間的需求是非常嚴(yán)格的，其次要考慮到變壓器工作的時(shí)候，散發(fā)的熱量我們要把它充分的算進(jìn)去，無論是采用風(fēng)冷還是水冷的方式，要把這些熱量都把它散發(fā)出去。這幾種方式通常是放在塔外，或者在風(fēng)機(jī)平臺上，我們一般情況下是采用風(fēng)能的方式，如果在塔筒或者機(jī)艙里面，我們通常會采用風(fēng)冷或者水冷的方式。從大方向來看用水冷的方式會越來越多。還有環(huán)保性我們也要充分考慮，另外還要考慮到安全性，這些要求是非常嚴(yán)的，任何一個(gè)小的故障會帶來很大的運(yùn)維成本。
ABB鑒于中國風(fēng)電市場，在2010年的時(shí)候把風(fēng)電總部搬到了中國，ABB公司專門開發(fā)了纖細(xì)性變壓器，這一塊主要是為了更好的滿足風(fēng)電市場對尺寸的需求。這一塊我們?nèi)绻龀娠L(fēng)冷或者水冷，我們通常會做成纖細(xì)性結(jié)構(gòu)，這樣做的目的主要是一個(gè)是通過塔筒的時(shí)候，這個(gè)東西會非常舒適。
左邊這張圖可以更加直觀的調(diào)查到變壓器的尺寸對于塔門的設(shè)計(jì)是非常重要的，我們會根據(jù)塔門會選擇較合適的變壓器，所以我們會跟供應(yīng)商協(xié)同做一個(gè)成本較低的方案。在風(fēng)電行業(yè)尤其是海上風(fēng)電，我們更加關(guān)注的是變壓器的可靠性以及它的壽命，ABB承諾的是可運(yùn)行30年。在我們所使用的絕緣材料這一塊，我們通常會采用Dupont NOMEX絕緣。
這里做了一個(gè)對比，如果采用細(xì)長性的變壓器，以及普通變壓器做了一個(gè)對比，我們主要關(guān)注的一個(gè)是尺寸，一個(gè)是容量，上面的這個(gè)是普通容量為5000KVA變壓器外形尺寸，4200×1720×3200，下面這個(gè)是更細(xì)的一個(gè)東西。
這是歐洲的一個(gè)方向，是細(xì)長性油變的方案，器身更加安全，防止受潮和其他環(huán)境影響，變壓器油箱表面防護(hù)采用熱浸鍍鋅和噴漆噴塑方式，因此有非常好的抗腐蝕性。
特別提了一下三個(gè)不同的油，一個(gè)是天然酯類、合成酯類和礦物油。天然酯和合成酯的環(huán)保性可以達(dá)到，而且它的阻燃性也非常好，它們的燃點(diǎn)是高于300度，如果是礦物油的話早就燒掉了。
對于放在機(jī)艙里的時(shí)候，我們格外關(guān)注的是震動(dòng)，我們會對它進(jìn)行分析，因?yàn)榇蠹抑涝跈C(jī)艙里震動(dòng)非常厲害。
這個(gè)強(qiáng)調(diào)了細(xì)長性的變壓器對風(fēng)電行業(yè)有一些特殊的要求，一個(gè)是散熱性，一個(gè)是負(fù)載能力、環(huán)保型、阻燃性，抗腐蝕性，如果對于海上風(fēng)電這塊，對腐蝕性一定要額外考慮，你所選擇的部件也好，還是風(fēng)壓機(jī)組本體也好，時(shí)間長了肯定會銹。
后面介紹的主要是美式箱變，美式箱變是將變壓器、高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓保護(hù)熔斷器、低壓保護(hù)等集成在一起，形成一個(gè)整體的方案，結(jié)構(gòu)相對緊湊、成本低廉，尤其在不同行業(yè)，比如在光伏最新推出的就是集成制方案，會把變壓器和逆變器結(jié)合在一起，放在一個(gè)集裝箱里，這種方式目前是最流行的。
在做箱變的時(shí)候，我們額外會考慮到，因?yàn)樽儔浩鲿c變頻器相連在一起，諧波含量要額外考慮，我們就不能以普通的來運(yùn)行。因?yàn)橹C波對于變壓器的溫升不影響，對變壓器絕緣不影響，這兩個(gè)地方我們設(shè)計(jì)的時(shí)候會進(jìn)行額外的考慮。
如果是其它的一些環(huán)境，比如高海拔的時(shí)候，我們要額外考慮它的雷電沖擊，溫升的考慮，如果有條件的話還采集插拔式套管，這樣空間會更加小。對于北方大雪地區(qū)，要考慮到箱變的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選用適當(dāng)?shù)拿芊饽z及密封墊以防止雨、雪及沙塵的進(jìn)入。
前面主要是介紹了ABB的一些設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方案，如果是在變壓器行業(yè)都很清楚，變壓器設(shè)計(jì)有一些計(jì)算的思路，理論都一樣的，概念大家都有了，但是如果你的制造工藝跟不上的話，所制造出來的產(chǎn)品還是很難達(dá)到一個(gè)較好的水準(zhǔn)。后面我就簡單的介紹一下ABB是采用一些什么樣的工藝。
這是一個(gè)變壓器的制造流程，目前的這款從小配電就是10MW以下的產(chǎn)品，真空注油這一塊還是比較少的。真空注油就是在真空狀態(tài)下進(jìn)行注油，這樣的話變壓器里面的氣體會充分的把油可以滲透到里面。
ABB為了保證制造工藝的一致性和精準(zhǔn)性，主要是靠設(shè)備以及工藝，我們選擇了較好的材料冷軋鋼板，靠設(shè)備把供應(yīng)鏈自動(dòng)成形，自動(dòng)焊接，然后焊接好了以后會有熒光試漏的工藝，這樣可以充分的發(fā)現(xiàn)有沒有滲漏。而國內(nèi)所采用的技術(shù)都是把變壓器油箱放到水箱里面去看有沒有冒氣泡。對于海上風(fēng)電就這樣的項(xiàng)目我們會采用NPT探測的工藝去看這個(gè)效果能不能達(dá)到要求。第二個(gè)工藝就是DEORG剪切，目前大部分工藝都是采用自動(dòng)化的工藝來剪切，所以所選的材料我們要選擇較好的材料，才能保證參數(shù)穩(wěn)定，通過這樣的設(shè)備去剪切它的精度，無毛刺，這樣帶來的價(jià)值就是把空載損耗降低，空載電流降低，噪音降低。
這個(gè)是器身裝配工藝，我們也有三個(gè)不同的柱子組裝在一起，它的鐵信精度能達(dá)到0.25毫米，所以精度是非常高的。我這里所要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)就是ABB采用的連接工藝都采用的是冷軋焊接，焊接的技術(shù)可以使得這兩個(gè)不同的導(dǎo)體，它們的晶體直接接觸。國內(nèi)是采用聯(lián)動(dòng)焊接，聯(lián)動(dòng)焊接會帶來其它的一些小問題。我們所采用這種工藝可以減少它的硬力，提高它的性能。這個(gè)是低壓線圈。第二個(gè)技術(shù)就是我們的低壓線圈是直接繞在鐵線上，而國內(nèi)是繞在模具上進(jìn)行套裝，我們這樣可以保持線圈更加緊密，這樣做得目的可以提高抗短路的能力。
接下來就是高壓線圈，我們的高壓線圈也是直接繞在低壓線圈上，所以形成一種剛體，而國內(nèi)一般都是套裝的，這個(gè)效果肯定是不一樣的。我們這樣做的目的就是抗老化的能力會大幅度提高。
滿足這個(gè)是真空注油，我們會對不同的產(chǎn)品填不同的工藝，我們還進(jìn)行低頻干燥，去除水分與雜質(zhì)，器身浸油充分?？紤]到漏油的問題，我們采用試漏，這是第二個(gè)環(huán)節(jié)可以控制它。
后面主要是想說一下我們在風(fēng)電行業(yè)的一些業(yè)績，這個(gè)主要是海上風(fēng)電上應(yīng)用的，主要是4MW和6MW一些風(fēng)機(jī)所使用我們油變的情況，到當(dāng)前我們有8000兆伏安，前面4MW都是采用風(fēng)冷方案，最后一個(gè)采用水冷方案。這一頁主要介紹的是陸上風(fēng)電，陸上風(fēng)電基本都是以美式風(fēng)電比較多，然后國內(nèi)國外我們都是有業(yè)績的。今天我主要就是介紹這些，謝謝大家！
