输变电有了“定海神针”
原标题:输变电有了“定海神针”
500支深棕色的“棒子”,像接受检阅一般整齐划一地伫立在厂房内。这是一批即将出厂的棒形支柱瓷绝缘子(以下简称“棒形绝缘子”),它们将用于陇东—山东±800千伏特高压直流输电工程。
棒形绝缘子是特高压交直流输电工程变电站和换流站的关键部件。它形似半人高的瓷瓶,安装后能承受百万伏电压、数吨弯曲和扭转负荷,被称为输变电的“定海神针”。
“目前我国已建成特高压交直流输电工程30余个,每个工程使用的棒形绝缘子超过8000支。”12月18日,中材高新材料股份有限公司(以下简称“中材高新”)党委书记、董事长李勇告诉科技日报记者,他们自主创新特高压棒形技术、蓝灰釉技术等关键技术,研制的棒形绝缘子已广泛应用于海内外特高压交直流输电工程。
严控水分消裂痕
21世纪初,我国启动特高压攻关项目。2010年7月,中国电力科学研究院联系多家下游企业,急寻能承受特高压的棒形绝缘子。
这一消息在中材高新电瓷事业部(现为中材江西电瓷电气有限公司,以下简称“中材电瓷”)内部引发热烈讨论:干还是不干?
当时的电瓷界,唐山电瓷、西安电瓷在市场上数一数二。中材高新2005年才进入该领域,是初出茅庐的“后辈”。
有人质疑自身实力:“咱能比得过人家吗?”
有人则认为应该“迎难而上”,在大项目中锤炼技术实力。
“当年8月的一天中午,我端着饭碗去参加了一个会。”时任中材高新电瓷事业部技术总监的桑建华回忆说。会议最终定调:“这个项目,接!”
作为技术组长,桑建华带领技术团队开始确定棒形绝缘子全流程的工艺验证和样品生产,包括配方、投料制浆、喷雾造粒、等静压成型和产品干燥等。
“经过30多天辛苦努力,大家信心满满地将第一批42个产品装上窑车入窑烧制。”桑建华说,11天后,为庆祝产品即将出窑,大家甚至预备好了鞭炮。然而打开窑门一看,感觉一下子掉入冰窖里,“没想到窑内产品大量碎裂在窑车上”。
第一窑产品都出现了“S”形裂痕,全部不合格。问题出在哪里?项目组连夜展开排查、分析、研究。
“最终发现关键问题在水分。”桑建华说,若坯件没有达到干燥要求,棒形绝缘子烧制过程中容易因坯体水分高而导致爆裂或开裂。
于是,技术团队着重从工艺流程上下手,延长坯体烘干时间并检测烘干后成品的水分含量。多次试验后,团队摸索制定出一项标准,将坯体入窑水分严格控制在0.5%以下。
按照修正后的工艺要求,第二窑的54个产品全部合格。这批棒形绝缘子成功应用于晋东南—南阳—荆门1000千伏特高压交流试验示范工程。
调配釉色销海外
在市场上站稳脚跟后,中材电瓷没有将棒形绝缘子使用范围囿于国内电网工程。随着欧美加快电力设备更新换代步伐,中材电瓷将目标转向海外市场,立志“远洋出海”。但国际市场特别是欧美市场,对高品质、高电压等级、高强度棒形绝缘子有特殊要求——产品必须为“蓝灰釉”。
虽然只是变了个颜色,但并不像想象的那么简单。“国内生产的棒形绝缘子皆为深棕色釉料,要满足蓝灰釉要求,意味着需要开发全新的釉料配方及工艺流程。”中材电瓷党委书记、董事长张旭昌介绍说。
中材电瓷将蓝灰釉棒形绝缘子列为开发重点,投入约占公司当年利润一半的资金,进行技术研发和工艺设计。
由于蓝灰釉初始熔融温度高且黏度大,调配出适合的高温黏度配方是技术核心。“为了调配和跟踪验证釉料配方的高温黏度情况,我们24小时待命,预计试验温度的时间点一到,立马赶赴窑炉观察样品、记录数据。”技术人员赵海洋说,有时半夜到车间,眼睛被窑内炽热的亮光一照,都有近似失明的感觉。