2016年11月4日，在“2016中國風電電氣裝備技術高峰論壇”的主題演講環節，合肥ABB配電變壓器有限公司張倫權 配變總工程師作了ABB電氣新產品在風電行業的應用的相關報告。
合肥ABB配電變壓器有限公司張倫權 配變總工程師
以下是大會演講內容（現場筆錄）：
各位專家中午好，合肥ABB當前分兩塊業務，一個是配電業務，一個是組件，組件是ABB收購了意大利，像變壓器的托管、開變行業。像C3、C4、C5，在ABB都能滿足不同的要求。
這是合肥ABB的一個簡要介紹，是在2000年成立的，當前有210個人，我們現在電壓等級可以做到35kV及以下產品，參照不同國家標準IEC國標，通過了不同的體系認證，國內的國外的，國內的像審電所（音）做的認證。我們主要是做油變，上海的主要做的是干變，有的時候有干變，有的是油變，這個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，在風電行業用干變的比較多，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有一個專門的研發團隊，它的技術來源是來自于歐洲，它是集成了ABB全球15家不同的變壓器廠的經驗，集成了一個設計系統的經驗，將材料系統以及工藝都集成到這個里面，根據不同的產品來設計。ABB全球的研發中心不同的地方有專門的技術團隊來進行支持，像疊鐵芯主要在波蘭，卷鐵芯在美國。
油浸式配電變價其在這個行業上使用的非常廣泛，公共設施有電網、水廠、交通，特殊行業有風力發電和太陽能發電、冶金、石油天然氣、化工、水泥、食品。
配電變壓器在風電上的一些應用，可能是根據風力發電機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候，無論用干變還是油變這個都要充分的考慮，大家都很清楚在傳統里面，在機艙里面，它對空間的需求是非常嚴格的，其次要考慮到變壓器工作的時候，散發的熱量我們要把它充分的算進去，無論是采用風冷還是水冷的方式，要把這些熱量都把它散發出去。這幾種方式通常是放在塔外，或者在風機平臺上，我們一般情況下是采用風能的方式，如果在塔筒或者機艙里面，我們通常會采用風冷或者水冷的方式。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，這些要求是非常嚴的，任何一個小的故障會帶來很大的運維成本。
ABB鑒于中國風電市場，在2010年的時候把風電總部搬到了中國，ABB公司專門開發了纖細性變壓器，這一塊主要是為了更好的滿足風電市場對尺寸的需求。這一塊我們如果做成風冷或者水冷，我們通常會做成纖細性結構，這樣做的目的主要是一個是通過塔筒的時候，這個東西會非常舒適。
左邊這張圖可以更加直觀的調查到變壓器的尺寸對于塔門的設計是非常重要的，我們會根據塔門會選擇較合適的變壓器，所以我們會跟供應商協同做一個成本較低的方案。在風電行業尤其是海上風電，我們更加關注的是變壓器的可靠性以及它的壽命，ABB承諾的是可運行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。
這里做了一個對比，如果采用細長性的變壓器，以及普通變壓器做了一個對比，我們主要關注的一個是尺寸，一個是容量，上面的這個是普通容量為5000KVA變壓器外形尺寸，4200×1720×3200，下面這個是更細的一個東西。
這是歐洲的一個方向，是細長性油變的方案，器身更加安全，防止受潮和其他環境影響，變壓器油箱表面防護采用熱浸鍍鋅和噴漆噴塑方式，因此有非常好的抗腐蝕性。
特別提了一下三個不同的油，一個是天然酯類、合成酯類和礦物油。天然酯和合成酯的環保性可以達到，而且它的阻燃性也非常好，它們的燃點是高于300度，如果是礦物油的話早就燒掉了。
對于放在機艙里的時候，我們格外關注的是震動，我們會對它進行分析，因為大家知道在機艙里震動非常厲害。
這個強調了細長性的變壓器對風電行業有一些特殊的要求，一個是散熱性，一個是負載能力、環保型、阻燃性，抗腐蝕性，如果對于海上風電這塊，對腐蝕性一定要額外考慮，你所選擇的部件也好，還是風壓機組本體也好，時間長了肯定會銹。
后面介紹的主要是美式箱變，美式箱變是將變壓器、高壓負荷開關、高壓保護熔斷器、低壓保護等集成在一起，形成一個整體的方案，結構相對緊湊、成本低廉，尤其在不同行業，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合在一起，放在一個集裝箱里，這種方式目前是最流行的。
在做箱變的時候，我們額外會考慮到，因為變壓器會與變頻器相連在一起，諧波含量要額外考慮，我們就不能以普通的來運行。因為諧波對于變壓器的溫升不影響，對變壓器絕緣不影響，這兩個地方我們設計的時候會進行額外的考慮。
如果是其它的一些環境，比如高海拔的時候，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，要考慮到箱變的結構設計選用適當的密封膠及密封墊以防止雨、雪及沙塵的進入。
前面主要是介紹了ABB的一些設計思路和設計方案，如果是在變壓器行業都很清楚，變壓器設計有一些計算的思路，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，所制造出來的產品還是很難達到一個較好的水準。后面我就簡單的介紹一下ABB是采用一些什么樣的工藝。
這是一個變壓器的制造流程，目前的這款從小配電就是10MW以下的產品，真空注油這一塊還是比較少的。真空注油就是在真空狀態下進行注油，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性，主要是靠設備以及工藝，我們選擇了較好的材料冷軋鋼板，靠設備把供應鏈自動成形，自動焊接，然后焊接好了以后會有熒光試漏的工藝，這樣可以充分的發現有沒有滲漏。而國內所采用的技術都是把變壓器油箱放到水箱里面去看有沒有冒氣泡。對于海上風電就這樣的項目我們會采用NPT探測的工藝去看這個效果能不能達到要求。第二個工藝就是DEORG剪切，目前大部分工藝都是采用自動化的工藝來剪切，所以所選的材料我們要選擇較好的材料，才能保證參數穩定，通過這樣的設備去剪切它的精度，無毛刺，這樣帶來的價值就是把空載損耗降低，空載電流降低，噪音降低。
這個是器身裝配工藝，我們也有三個不同的柱子組裝在一起，它的鐵信精度能達到0.25毫米，所以精度是非常高的。我這里所要強調一點就是ABB采用的連接工藝都采用的是冷軋焊接，焊接的技術可以使得這兩個不同的導體，它們的晶體直接接觸。國內是采用聯動焊接，聯動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。這個是低壓線圈。第二個技術就是我們的低壓線圈是直接繞在鐵線上，而國內是繞在模具上進行套裝，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，而國內一般都是套裝的，這個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。
滿足這個是真空注油，我們會對不同的產品填不同的工藝，我們還進行低頻干燥，去除水分與雜質，器身浸油充分。考慮到漏油的問題，我們采用試漏，這是第二個環節可以控制它。
后面主要是想說一下我們在風電行業的一些業績，這個主要是海上風電上應用的，主要是4MW和6MW一些風機所使用我們油變的情況，到當前我們有8000兆伏安，前面4MW都是采用風冷方案，最后一個采用水冷方案。這一頁主要介紹的是陸上風電，陸上風電基本都是以美式風電比較多，然后國內國外我們都是有業績的。今天我主要就是介紹這些，謝謝大家！
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