“特高压输变电装备用超低损耗取向硅钢开发与应用” 项目科技成果评价会在北京召开

2019年11月29日，中国金属学会在北京组织召开了由宝山钢铁股份有限公司、东北大学、全球能源互联网研究院有限公司和保定天威保变电气股份有限公司共同完成的“特高压输变电装备用超低损耗取向硅钢开发与应用”项目科技成果评价会。

特高压高能效输配电电网建设已成为电力行业践行绿色发展新理念、打造中国制造新名片的重大举措，也是实施西电东输、节能减排等国家战略以及“一带一路”建设的重要抓手。本项目超低损耗取向硅钢是制造特高压高能效变压器“心脏”的核心材料，对支撑国家战略的实施及电力行业的发展具有重大意义。宝钢低温高磁感取向硅钢产业化以来，产品成功应用于三峡、两渡等国家重点特高压电网工程及重大水电工程，彻底打破了国外领先企业的长期垄断地位，一举改变了我国超低损耗取向硅钢技术长期落后、电力安全受制于人的局面。

该项目对特高压输变电装备（变压器铁心、电抗器铁心）用超低损耗取向硅钢基础理论、核心工艺与装备，以及复杂工况下的使用技术进行了系统的研究与开发。评价委员会委员认真听取了项目组研发成果汇报，仔细审阅了项目组提交的相关评价材料，并对项目关键内容进行了深入细致的质询和讨论，一致认为项目达到国际领先水平。主要创新点如下：

1、提出了超低损耗取向硅钢新型复合抑制剂体系，揭示了高硅薄规格取向硅钢实现完善二次再结晶的多参数耦合规律并实现了最佳匹配。

2、开发了超低损耗取向硅钢全流程成套制造技术。发现了快速加热条件下初次再结晶织构的形成规律，解决了Als ±10ppm级高精度控制、高硅(3.5%Si)板坯易出现缺陷、热轧边部形状控制、冷轧大压下率下二次再结晶困难、冷轧脆断及板形自动控制、底层缺陷控制、高张力绝缘涂层控制等一系列关键技术难题。

3、自主集成了运行效率世界最高的全套高硅薄规格超低损耗取向硅钢产线。包括快速电磁感应加热、高氢保护气氛露点精确控制、MgO涂液自动配制、在线高速激光刻痕等专用功能装备。

4、针对特高压输变电装备的特殊需求，开发出超低损耗取向硅钢整套应用技术。首次开发出复杂工况下取向硅钢及铁心电磁特性测试系统，解决了特高压及高能效变压器铁心可靠性无法评价的技术难题；解析了复杂工况对超低损耗取向硅钢电磁及噪声特性影响规律，突破了±1100KV直流换流变压器铁心设计优化技术；建立了特高压输变电变压器铁心用超低损耗取向硅钢专用标准。

项目获授权发明专利37项(其中国际发明专利4项),授权实用新型专利15项，计算机软件著作权1项，发表科技论文29篇，认定企业技术秘密235项。制定特高压用取向硅钢产品专用标准2项，参与制定变压器能效国家标准１项。实现了超低损耗取向硅钢产品大批量、低成本稳定制造，其中10个牌号全球首发及部分牌号全球领先。产品已大批量出口欧美日韩高端市场，应用于世界首条±1100kV特高压直流工程(昌吉-古泉)，以及±800kV特高压直流工程(巴西美丽山)等重大项目，经济效益和社会效益显著。

硅钢

含硅为1.0～4.5%，含碳量小于0.08%的硅合金钢叫做硅钢。它具有导磁率高、矫顽力低、电阻系数大等特性，因而磁滞损失和涡流损失都小。主要用作电机、变压器、电器以及电工仪表中的磁性材料。为了制造电器时满足冲剪加工的需要，还要求有一定的塑性。为了提高磁感性能，降低磁滞损耗，要求其有害杂质含量越低越好，并要求板型平整，表面质量好。

硅钢以铁芯损耗(简称铁损)和磁感应强度(简称磁感)作为产品磁性保证值。硅钢铁损低可节省大量电能，延长电机和变压器工作运转时间和简化冷却系统。由于硅钢铁损造成的电量损失占全年发电量的2.5%～4.5%，其中变压器铁损约占50%，1～100kW小型电机约占30%，日光灯镇流器约占15%。

硅钢磁感高，铁芯的激磁电流降低，也节省电能。硅钢磁感高可使设计的最大磁感(Bm)高、铁芯体积小、重量轻，节省硅钢、导线、绝缘材料和结构材料等，既使电机和变压器损耗和制造成本降低，又便于组装和运输。由带齿圆形冲片叠成铁芯的电机在运转状态下工作。要求硅钢板为磁各向同性，用无取向硅钢制造。由条片叠成铁芯或由条带卷绕成铁芯的变压器在静止状态下工作，用磁各向异性大的冷轧取向硅钢制造。此外，要求硅钢具有好的冲剪性，表面光滑平整和厚度均匀，好的绝缘膜和磁时效小。