鞍山順電：電工用絕緣紙板的國(guó)產(chǎn)化實(shí)踐

■ 特變電工沈陽(yáng)變壓器集團(tuán)有限公司 賀以燕

在電網(wǎng)系統(tǒng)中，變壓器是重要的設(shè)備，它直接和用電設(shè)備連接，分布廣，數(shù)量多，容量大，而變壓器壽命主要表現(xiàn)為絕緣材料的壽命，所以絕緣材料直接影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性。在中國(guó)推進(jìn)的特高壓電網(wǎng)建設(shè)中，超高壓變壓器是實(shí)現(xiàn)特高壓輸電技術(shù)在遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗輸電優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵設(shè)備，而制造超高壓變壓器離不開(kāi)高性能絕緣紙板的參與。目前，能生產(chǎn)這種超高壓變壓器絕緣紙板的企業(yè)在全球僅寥寥數(shù)家。

而由香港順電集團(tuán)于2009年投資成立的鞍山順電超高壓絕緣材料有限公司（下簡(jiǎn)稱鞍山順電），依托母公司服務(wù)電力行業(yè)30年的經(jīng)驗(yàn)，擁有自主研發(fā)的絕緣紙板生產(chǎn)工藝和技術(shù)，致力于為50萬(wàn)伏及以上的超、特高壓變壓器提供優(yōu)質(zhì)的絕緣材料，包括高、中密度絕緣紙板，各類絕緣成型件和異型件。

鞍山順電擁有當(dāng)今國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域最先進(jìn)的2條生產(chǎn)線，年產(chǎn)量可達(dá)2萬(wàn)噸，大大緩解了當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)該產(chǎn)品的大量需求，也打破了國(guó)際品牌一直壟斷該產(chǎn)品市場(chǎng)的局面。鞍山順電積極踐行“產(chǎn)需研”相結(jié)合，有力地推動(dòng)了我國(guó)電工用絕緣紙板研發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。

2011年10月15日，中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)在遼寧省鞍山市組織召開(kāi)了鞍山順電開(kāi)發(fā)研制的“電工用絕緣紙板”技術(shù)鑒定會(huì)。此次鑒定會(huì)的鑒定委員會(huì)主任由沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)教授、中國(guó)工程院院士朱英浩擔(dān)任。鑒定委員聽(tīng)取了研制單位的研制總結(jié)報(bào)告，審查了鑒定材料，考察了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。與會(huì)專家一致認(rèn)為，“該公司生產(chǎn)設(shè)備齊全，技術(shù)先進(jìn)，自動(dòng)化程度高，制造工藝流程合理，檢測(cè)條件完善，是率先引進(jìn)紙板全面無(wú)損在線檢測(cè)設(shè)備及大張紙板CPPP在線X光探測(cè)設(shè)備，并建有恒溫恒濕立體成品養(yǎng)生庫(kù)的企業(yè)；該產(chǎn)品的綜合性指標(biāo)達(dá)到同類產(chǎn)品國(guó)際先進(jìn)水平?！蓖瑫r(shí)建議在超、特高壓變壓器和電抗器上推廣應(yīng)用。

據(jù)介紹，該產(chǎn)品是以100%高純度電子級(jí)未漂白硫酸鹽針葉木漿為原料，經(jīng)過(guò)超潔凈生產(chǎn)過(guò)程而制成，適用于各類交、直流輸變電工程和發(fā)電企業(yè)超、特高壓大型變壓器、電抗器、互感器及高壓電器等設(shè)備，是該類企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的絕緣材料。鞍山順電成為國(guó)內(nèi)首家通過(guò)中電聯(lián)鑒定的絕緣紙板生產(chǎn)商。

筆者曾于2011年3月赴鞍山順電考察訪問(wèn)，詳細(xì)了解了其生產(chǎn)工藝和裝備情況。該公司廠區(qū)占地10萬(wàn)m2，總投資9000萬(wàn)美元，分兩期完工，一期和二期各建一臺(tái) 6300×3200 mm2紙板軋機(jī)（額定壓力7800T）。公司自選設(shè)備（一臺(tái)軋機(jī)的生產(chǎn)能力一萬(wàn)噸/年），由上海設(shè)計(jì)院與西安第七設(shè)計(jì)院分別負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)軋機(jī)與成型絕緣件的車(chē)間，現(xiàn)已完成一期廠房。其中軋機(jī)設(shè)備投資約2億元；約2.5萬(wàn)m2的廠房?jī)勺?，投資近1億元。公司生產(chǎn)1～8mm紙板，6300×3200mm2，公司共有員工200人。

2010年9月25日鞍山順電對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行聯(lián)動(dòng)調(diào)試，10月29日試生產(chǎn)6300×3200mm2，2mm紙板，并經(jīng)桂林所機(jī)械工業(yè)電器材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督測(cè)試中心檢測(cè)合格。（注1）

產(chǎn)品紙漿由加拿大進(jìn)口，為未漂硫酸鹽針葉木絕緣紙漿，符合Q/TJB01007.16-2000標(biāo)準(zhǔn)。原料到車(chē)間后先進(jìn)入A廠房，進(jìn)入奧地利Andritz三級(jí)精漿機(jī)，經(jīng)過(guò)三級(jí)雙盤(pán)精磨，使每根纖維受到的打磨能量相同，從而保證紙漿內(nèi)部均勻性，及質(zhì)量的穩(wěn)定性。然后進(jìn)入B廠房，經(jīng)多級(jí)多段凈化篩選，即四級(jí)離心雜質(zhì)（在紙漿內(nèi)），第一級(jí)24路并聯(lián)，合格的通過(guò)，余下來(lái)（紙漿加雜質(zhì)）進(jìn)入第二級(jí)7路并聯(lián)，合格的通過(guò)，余下來(lái)的進(jìn)入第三級(jí)3路并聯(lián)，合格的通過(guò)，余下來(lái)的進(jìn)入第四級(jí)僅1路，慮下來(lái)的雜質(zhì)只占總漿水<5%。這樣就去掉了>1.3g/cm3，或者>∮0.2mm的任何雜質(zhì)，以保證純度與潔凈入罐。（注2）

將罐內(nèi)的紙漿抽入法國(guó)ABK布漿及成型系統(tǒng)，即可精控調(diào)試抄紙機(jī)。用67根管子噴到3200mm不銹鋼圓網(wǎng)籠上，可以精確到5cm橫幅均勻布漿，形成濕紙頁(yè)表面的平正光滑。按需要濕紙頁(yè)（與紙板厚度有關(guān)）進(jìn)入德國(guó)SIEMPLEKAMP熱壓機(jī)，熱壓板水管雙向水流熱保證熱壓板熱源溫度一致，且設(shè)同步臂裝置，使合壓板每個(gè)瞬間各層之間距離相等，從而保證12層紙板的厚度與緊密度一致性。紙板成型后要經(jīng)過(guò)三道檢測(cè)系統(tǒng)，均選自德國(guó)三家公司，即：厚度檢測(cè)，用極光掃描測(cè)出整張紙板各處厚度；金屬探測(cè)，分辨出任何產(chǎn)生磁感應(yīng)的雜質(zhì)；表觀掃描，清晰分辨表面色差，不平及表觀不一致。

如出現(xiàn)以上三種情況，則可判A、B、C類不合格，報(bào)廢處理。只有不出現(xiàn)以上情況，才為合格品。O類（合格品）放入恒溫恒濕立體庫(kù)養(yǎng)生，并根據(jù)客戶要求用全自動(dòng)分切設(shè)備進(jìn)行分切，最后在包裝前每張紙板均通過(guò)X光做零金屬探測(cè)。

廠房為全密封，進(jìn)入空氣經(jīng)凈化，達(dá)到日降塵量25mg/m2，與變壓器裝配車(chē)間相當(dāng)，還具備委托桂林所試驗(yàn)設(shè)備等。

筆者曾于1979年隨機(jī)械部赴日考察團(tuán)訪問(wèn)了本州中津造紙廠，并于1983年、1988年、1989年及1995年四次訪問(wèn)瑞士魏德曼公司，這兩家世界一流工廠均生產(chǎn)大張紙板?？偟膩?lái)說(shuō)，鞍山順電的設(shè)備比這兩家工廠更先進(jìn)，紙漿凈化雜質(zhì)更少，還多了三道檢測(cè)系統(tǒng)，設(shè)備是一流的。但是各種油、紙、紙板所需的研究試驗(yàn)設(shè)備和儀器還需要進(jìn)一步健全與完善。

總體而言，鞍山順電的生產(chǎn)技術(shù)及制造工藝具有以下特點(diǎn)。

1．生產(chǎn)過(guò)程潔凈化

與漿料及紙板接觸的部位全部為非金屬或不銹鋼，以保證過(guò)程中無(wú)任何污染；車(chē)間密封，并由空調(diào)保持車(chē)間微正壓；車(chē)間地面全部為環(huán)氧自流坪；專設(shè)參觀走廊，供貴賓參觀工廠。

2．檢測(cè)設(shè)備全面化

行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)配置為厚度探測(cè)和金屬探測(cè)，鞍山順電多年研究發(fā)現(xiàn)金屬探測(cè)儀只對(duì)磁性金屬敏感，所以與德國(guó)共同研制了首臺(tái)在線X光儀來(lái)解決不銹鋼、合金及其他雜質(zhì)的探測(cè)難題。此外，鞍山順電還在行業(yè)內(nèi)首次引進(jìn)表面探測(cè)儀，解決了大張厚紙板表面得不到有效檢測(cè)的難題。

3．產(chǎn)品功能精細(xì)化

目前變壓器中的絕緣紙板一般使用按IEC60641-3-1生產(chǎn)的絕緣紙板，但在變壓器中用在不同的地方。鞍山順電將在行業(yè)內(nèi)推出首個(gè)專供定制紙板，即根據(jù)使用部位不同而特殊配置指標(biāo)參數(shù)。

未來(lái)鞍山順電還面臨著一系列的挑戰(zhàn)。筆者認(rèn)為，設(shè)備水準(zhǔn)與硬件是基礎(chǔ)，另外如何進(jìn)一步提高人員與管理水平、并使設(shè)備性能充分得到發(fā)揮以達(dá)到最高質(zhì)量水準(zhǔn)是工廠的一個(gè)難題。此外更重要的是產(chǎn)品要取得變壓器制造廠的認(rèn)可，允許用在HV、EHV乃至UHV上，最后能用在HVDC、EHVDC、UHVDC（+/-800～1100kV）上，達(dá)到產(chǎn)品所能配套的最高等級(jí)，這就需要走一段自力更生，艱苦奮斗的歷程。如果鞍山順電一步一步努力，不僅解決了超高壓變壓器所需的大張紙板圍屏、層壓紙板及LV、MV硬紙筒（5mm），乃至可邁出國(guó)門(mén)，走向世界，這將是中國(guó)電工行業(yè)的光榮與驕傲。