一組變壓器牽引高鐵跑出“中國速度”
呼嘯而過的銀西高鐵和諧號動車組駛過變電站間,守護它的牽引變壓器瞬間將330kV降為(wei) 27.5kV,確保了動車組的順利行駛。
從(cong) 武廣高鐵的時速394.2公裏,到滬杭高鐵的時速416.6公裏,再到京滬高鐵的時速486.1公裏……我國高鐵頻頻刷新世界鐵路運營試驗最高速度的背後,都離不開電氣化鐵路的“心髒”產(chan) 品——牽引變壓器。從(cong) 最初技術全麵被國外壟斷,到現在部分產(chan) 品的性能指標甚至優(you) 於(yu) 國外,牽引變壓器也成為(wei) 中國製造的新名片。
在銀川城郊一片占地6.6萬(wan) 平方米的區域,坐落著一排排廠房。記者走進臥龍電氣銀川變壓器有限公司(以下簡稱“銀川變壓器”)裝配車間,2台高8米、重114噸的高鐵牽引變壓器,正在接受出廠前檢測,這樣的一個(ge) “大家夥(huo) ”,讓人無法忽視它的存在。
牽引變壓器是保證電氣化列車安全、穩定、高效運營的動力源,擔負著向列車提供穩定、持續、可靠電能的任務,是電氣化鐵路的核心組成部分。
“打個(ge) 形象的比喻,它相當於(yu) 電氣化鐵路的‘心髒’產(chan) 品。”銀川變壓器董事長何東(dong) 武說,“在電氣化鐵路中,電網過來的不同電壓等級的電能,要通過變電所統一降壓到27.5kV這一標準運行電壓才能使用,而變電所的核心設備就是牽引變壓器。”
這樣的“心髒”產(chan) 品,對生產(chan) 、設計和研發來說都是難題。何東(dong) 武坦言,雖然我國電氣化鐵路建設發展迅速,但直到上世紀90年代,真正時速200公裏以上的高速鐵路牽引變壓器的核心技術,還是掌握在國外企業(ye) 手中。
據銀川變壓器總工程師魯瑋介紹,電氣化鐵路運行的特點是負載幅度變化大,有時可能出現短時幾倍於(yu) 額定容量的衝(chong) 擊負載。“所謂負載幅度變化大,就是高鐵經過變電所時,變壓器處於(yu) 高過載的狀態,高鐵通過的一瞬間,電流急速下降,這樣巨大的電流落差瞬間,對變壓器而言就像‘坐過山車’,衝(chong) 擊非常大。”魯瑋說,這就要求牽引變壓器具有過載能力強、抗短路頻繁的能力。
“這對技術要求非常高,唯有全力攻克。即便是數十稿的電磁計算全部被自己推翻,也不能阻礙我們(men) 向證明國產(chan) 化產(chan) 品實力這一目標奮進的步伐。”何東(dong) 武說。
沒有技術,技術團隊就到全國各地科研院校,對比分析大量產(chan) 品資料,反複論證設計;沒有資金,企業(ye) 員工就集體(ti) 出資助力……通過不斷破解短板,企業(ye) 打破了牽引變壓器的可靠性技術、絕緣技術、節能技術等關(guan) 鍵技術的瓶頸,完成了樣機試製,並通過了國家變壓器檢驗監測中心的全套試驗。
“經過測試和主要技術參數對比,除了產(chan) 品外觀和體(ti) 積稍遜外,我們(men) 產(chan) 品的性能指標和技術水平與(yu) 國外同類產(chan) 品不相上下,部分指標甚至優(you) 於(yu) 國外,但價(jia) 格卻是他們(men) 的一半。”何東(dong) 武說。
製造獨一無二的重器,還須擁有先進的製造工藝。
320噸的行車在忙碌的轉運,鐵心生產(chan) 線發出有節奏的剪裁聲……在生產(chan) 車間內(nei) ,不管是精細的生產(chan) 組織,還是嚴(yan) 密的現場管理,或者齊套的材料供應,無不彰顯著對“工匠精神”的追求。
“繞製線圈要‘緊平實齊’、裝配器身要‘嚴(yan) 齒合縫’、加工油箱要‘光滑平整’。”何東(dong) 武說,每個(ge) 牽引變壓器生產(chan) 由5大部分組成,要經曆近百道細節工序,而每一道工序都要做到精雕細琢。
以繞製線圈這項工作為(wei) 例,“繞製線圈是變壓器生產(chan) 中技術含量最高的一道工序,繞製工作目前無法通過機器代替人工完成。”銀川變壓器線圈車間主任尹東(dong) 輝說,針對線圈繞製中低壓多根導線繞製絞繞嚴(yan) 重、繞製難度大的問題,他還多次與(yu) 工藝部門、車間骨幹員工進行討論研究,大大提高了質量與(yu) 效率,並形成了銀川變壓器特有的線圈繞製工藝技術。
創新拚搏、奮楫而上,銀川變壓器逐步成長為(wei) 我國變壓器的骨幹製造企業(ye) ,其牽引變壓器產(chan) 品份額也占到全國市場的三成以上。“我們(men) 還積極參與(yu) ‘一帶一路’建設,目前已經有印度、巴基斯坦等近20個(ge) 國家正在使用我們(men) 的產(chan) 品,覆蓋地鐵、電氣化鐵路等多個(ge) 領域。”何東(dong) 武說,其產(chan) 品不是定型的,而是針對每個(ge) 區域不同的環境和氣候,針對每條鐵路不同的特性,去“量身定製”相應的變壓器。
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