摘要：文章在调研当前国内换流变压器制造厂技术转让、技术研发、设计、生产和试验能力等国产化现状的基础上，对换流变压器国产化关键难点及应对措施进行分析，并提出国产化方案建议。
关键词：换流变压器；高压直流输电；国产化
一、引言
换流变压器是高压直流输电工程换流站内最重要的设备之一，它处在交流电与直流电相互变换的核心位置，与换流阀一起实现交流电与直流电之间的相互转换。换流变制造技术复杂，设备费用昂贵。在保证工程安全、可靠的前提下，推进换流变压器国产化可以降低工程造价，摆脱对外方技术的依赖，是发展我国民族工业、提高国内制造业核心竞争力、实现自主创新的重要手段。本文在调研当前国内换流变压器制造厂技术转让、技术研发、设计、生产和试验能力等国产化现状的基础上，对换流变压器国产化难点及应对措施进行分析，并提出初步建议。
二、国内外现状分析
目前大容量高压直流输电工程基本采用单相双绕组换流变，背靠背换流站及早期容量较小直流输电工程采用单相三绕组换流变。国外厂家中ABB、SIEMENS、AREVA等均有供货业绩。国内的直流输电工程基本采用ABB、SIEMENS技术。通过联合设计、技术引进、消化吸收、自主创新等方式，国内厂家中特变电工沈阳变压器集团有限公司(下文简称沈变)、西安西电变压器有限责任公司(下文简称西变)、保定天威保变电气股份有限公司(下文简称保变)等厂家已作为换流变压器主要供货商参与到各个直流工程中。
沈变、西变公司在三常、三广、三沪、贵广一回等±500kV直流输电工程中，通过外方提供图纸、自主制造的方式，承担了部分换流变压器的制造任务。在贵广二回±500kV直流输电工程中，保变公司也参与进来，与沈变、西变公司一起同西门子公司合作，采用联合设计、自主制造的方式，承担了22台换流变(总共28台)的制造任务，逐步掌握了±500kV换流变压器设计、制造的核心技术，为完全自主化打下了基础。
目前，沈变、西变、保变三家公司均具备了自主设计、制造、试验能力，并分别在呼和浩特一辽宁、德阳一宝鸡、葛洲坝一上海综合改造等±500kV直流输电工程中提供了自主设计、制造的500kV换流变压器。重庆ABB通过母公司的技术转让，也具备了自主设计、制造500kV换流变压器的能力，并中标德宝工程德阳换流站14台换流变。
沈变、西变、保变公司参与了云南一广东、向家坝一上海±800kV特高压直流输电工程建设，其中云广工程800kV(高端Y／Y接)、600kV(高端Y，△接)换流变压器由外方提供图纸，国内自主制造外，400kV、200kV低端换流变压器全部为国内自主设计、自主制造的。向上工程所有换流变由外方(ABB)提供图纸，国内自主制造。通过云广、向上两工程的技术转让和消化吸收，国内厂家积累了±800kV、±600kV高端换流变压器制造经验，设计、制造能力均将有所提高。
沈变、西变、保变公司均已具备±800kV及以下电压等级换流变压器的试验能力，重庆ABB新试验大厅今年建成，届时也将具备±800kV及以下电压等级换流变压器的试验能力。各厂家±800kV级换流变试验条件尚待云广±800kV换流变试验的检验。
沈变公司现有换流变压器年生产能力达36～48台，新厂区预计2009年年中投产，将新增年生产能力72～84台；西变公司西安工厂换流变年生产能力36台，常州西变年生产能力36台；保变公司现有换流变生产能力达36台，2011年可达到72台／年。
国内厂家在国内直流工程中的供货业绩。
三、国产化关键点和难点分析
(一)高端换流变压器
通过云广、向上及将来的锦屏一苏南三个等±800kV特高压工程的锻炼，各厂家将积累高端换流变压器制造经验。随着技术转让和消化吸收，各厂家自主设计制造能力均有所提高。目前，高端换流变压器国产化的关键点和难点在于：
(1)高端换流变绝缘水平高，在满足设备运输尺寸前提下，主、纵绝缘结构设计难度大；
(2)换流变调压开关绝缘、散热要求高，试验中存在极性选择开关动作产生放电，导致油中乙炔含量升高的现象；
(3)国内厂家自主设计和制造能力还有待验证。
(二)±500kV及以下等级换流变压器
沈变、西变、保变和重庆ABB已经具备了±500kV及以下电压等级换流变压器自主设计、制造、试验能力，不存在技术上不能克服的关键点和难点。
(三)原材料及部分关键元件的采购受到制约
国内厂家制造能力有所提高，但考虑到直流输电工程的不断增多，换流变压器供货期较为集中，部分原材料及配套附件供应趋紧，可能对按期供货造成制约。
目前换流变阀侧套管和阀侧出线装置主要依赖进口，阀侧套管制造厂主要为德国HSP和瑞典ABB，阀侧出线装置制造厂主要为瑞士魏德曼和ABB。由于全球订单特别是直流订单的增长，厂家产能饱和，交货周期较长，采购价格和采购周期都受到制约。另外，进口高牌号硅钢片和变压器油的供应也趋于紧张。
四、国产化应对措施
尽管600kV、800kV高端换流变在国内尚未开始制造，但是通过云广、向上以及将来的锦屏一苏南三个直流输电工程，国内三大变压器厂均有机会参与高端变的制造。在新工程中，应积极总结国产化经验，继续采用中外技术合作方式，并适当提高国产化比例。对于较紧缺的换流变压器原材料及配套附件，国内厂家应及早同现有的主要供货商协商；在可能的情况下，国内厂家可在世界范围内积极寻找新的分包供货商。如在呼辽±500kV直流输电工程中，换流变所有Y／A接及前四台Y／Y接出线装置采用自主设计、制造，其余继续采用瑞士威德曼产品；±500kV阀侧套管由新供应商莫斯科电瓷厂提供。以上单个配件已通过相关试验，换流变于2009年4月份可具备试验条件，届时即可完成对新供货商的考核。
五、国产化方案建议
国内厂家已经具备了士500kV及以下电压等级换流变压器自主设计、制造、试验能力，不存在技术上不能克服的关键点和难点；在背靠背换流站、±500kV换流站及±800kv换流站低端可采用国内自主设计、制造的换流变压器。
±800kV直流输电工程高端换流变可在以往工程基础上适当提高国产化比例，国内制造厂可以在自主创新方针指导下，通过联合设计、技术转让等多种方式，坚持自主研发和积极消化吸收国外先进技术相结合的策略，使自己的研发、设计、制造能力得到提升，在核心技术领域取得突破，直至全国产化。