換流變壓器是直流輸電系統最重要的設備之一，它不僅參與了換流器的交流電與直流電的相互變換，而且還承擔著改變交流電壓數值、抑制直流短路電流等作用。我國掌握換流變壓器設計制造技術應該歸功于三峽工程的建設。

三峽工程是起點

三峽電網是三峽工程的三大組成部分之一，承擔著三峽電力外送的重要任務，要使機組發電“送得出、落得下、用得上”。

原設計送電能力為華中12000 MW，華東7200 MW、川渝2000MW。三峽電網共建500kV線路9100km，其中交流輸電線路總長度6900km，直流輸電線路總長2200km，交流變電容量24750MVA，直流換流站容量12000MW。

2002年起調整為：交流線路55個單項，線路總長6519km，交流變電33個單項，變電容量22750MVA，直流工程總計3個單項，線路3條，總長2965km，換流站6座總容量18000MW。

建設安排分三個階段：第一階段1997～2003年關鍵是建三峽至常州直流輸電工程，并保證500kV交流工程配套送出，并加強鄂豫、鄂湘、鄂贛聯網。第二階段2004～2006年關鍵是建三峽至廣東直流輸電工程，保證左岸電站發電送出，建設相應交流工程，第三階段2007～2010年確保右岸電站發電送出，關鍵是建三峽至上海直流工程，并保證500kV交流工程配套送出。實際執行結果第三階段已于2007年提前結束，整個三峽輸變電工程2008年12月20日通過國務院驗收，動態投資343.87億元。

三峽電站的建成，我國猶如抱上了一個金娃娃。三峽3條直流線路的建成，使中國成為世界上第一個直流輸電大國，并基本上學會自行設計、制造、建設、調試及運行。在資源配備上也以充沛的綠色水電供應缺電嚴重的蘇粵滬。

單從輸電的業績來看，一條三峽到廣東的超高壓直流輸電線可年送電量140億kWh左右，而晉東南到荊門的特高壓輸電線運行一年來輸送電量僅91億kWh。由此看來直流輸電效率要比交流輸電高，其中換流變壓器功勛卓著。

我國掌握換流變壓器技術的過程

從20世紀80年代我國先后引進法國阿爾斯通公司和日本日立公司交流500kV大型電力變壓器的設計制造技術，并通過技術合作和項目合作等方式學習了借鑒了瑞典ABB、德國西門子、日本三菱、東芝、烏克蘭扎布羅日變壓器廠、奧地利伊林等國外主要變壓器制造企業的設計制造技術，已經形成了自己的大型變壓器設計、制造和開發能力，80年代初我國制造出第一臺500kV變壓器。

三峽工程開建前，我國并不具備三峽直流工程換流變壓器的設計制造能力。為使國家重大裝備制造的核心技術不再受制于別人，三峽建委決定三峽直流工程設備實行國際采購，并制定了“技貿結合、技術引進、聯合設計、合作制造”的技術路線，運用國際招標的方式引進關鍵技術后消化吸收再創新，逐步實現我國換流變壓器的國產化，同時選擇我國最具優勢的沈陽變壓器廠和西安變壓器廠作為引進技術的受讓方。

在招標文件的編制階段，國務院專門設立了技術轉讓組，國內制造廠參加，并根據其自身的技術和產品需求，列出量身定衣的采購清單，以此作為國際招標的主要內容，同時組織國內相關專家評估外商技術轉讓的深度，并把評估結果作為評標的重要指標。在招標設計中，將國外供貨商向國內企業轉讓關鍵技術作為必要條件，不僅要求轉讓圖紙，還要將相關設計軟件和管理理念等全部轉讓，使國內企業能夠獨立進行換流變壓器的制造。

招標文件中明確了三個必須：一是投標者對供貨設備的經濟和技術負全部責任，必須與中國有資格的企業聯合設計、合作制造；二是投標者必須向中國制造企業轉讓技術，并培訓中方；三是中國制造企業分包份額不低于總價合同的30%（三常線）、50%（三廣線）、70%（三滬線），必須由中國制造企業為主制造4臺（三常線）、8臺（三廣線）、14臺（三滬線）換流變壓器。

在三峽第一條線三常線的招標過程中，經過嚴謹、科學、公正的態度，歷時40天的評標，確定ABB公司和西門子公司中標，合同總金額為4.2億美元，其中包括制造技術轉讓費1527萬美元。同時簽署的還有直流技術轉讓費和合作生產合同，融資協議總金額5.06億美元。

具體來說三峽送端龍泉站設備全系統研究與設計、受端政平換流站設備（除換流變壓器）由瑞典ABB總承包，政平站換流變壓器由西門子公司承包。

西變和沈變分別為ABB和西門子公司的分包單位，兩單位在原已掌握500kV大型電力變壓器技術的基礎上，通過消化吸收引進技術，掌握了電氣原理，結構設計與計算方法，完成計算程序及圖樣的轉化，采購了先進的工藝設備，實現了工藝方法的更新和調整，并結合本企業成熟經驗，加以創新，分別制造出合格換流變壓器樣品。產品技術經濟指標先進，性能優良，運行情況良好，填補了國內空白，達到了國際先進水平，然而售價卻有一定幅度的下降。

西變合作生產三常線送端龍泉換流站±500kV單相雙繞組、容量297.5MVA的換流變壓器（其中Y/Y聯結和Y/D聯結各一臺）；沈變合作生產三常線政平換流站±500kV單相雙繞組、容量283.7MVA的換流變壓器（其中Y/Y聯結和Y/D聯結各一臺）。就這樣我國僅用五年時間趕上了與發達國家±500kV換流變壓器相差二十三年的差距。

2006年國家電網公司根據國情提出要建設±800kV特高壓直流輸電線路，因為一回特高壓直流線路可輸送電力64000MW，是±500kV級直流線路輸送能力的2倍，線路損耗可降低約60%，輸電距離可達2500km。但高端換流變壓器（指±800kV級及±600kV級）制造難度較大，尚需得到國外廠商的協助。

國家發改委曾電告有關廠商，西門子、ABB公司聞風而動，先期做出概念設計，并通過有關試驗，驗證了技術上的可行性。其中云廣線最難制作的換流變壓器單臺容量為800kV252MVA單相雙繞組，向上線則為800kV321MVA。與三峽項目不同，這次由我方總承包，但仍采用“技貿結合、技術引進、聯合設計、合作制造”的技術路線。

云廣線項目綜合國產化率達到62.9%。向上線2010年7月8號雙極投運綜合國產化率又稍有提高至67%，充分說明我國已掌握±800kV換流變壓器的制造技術。

直流工程一般依賴于大型水、火電基地。目前我國十三大水電基地中，黃河上游、烏江、紅水河已開發過半；正在積極開發全沙江、雅礱江、大渡河、瀾滄江；怒江因環保人士有爭議暫時擱置；黑龍江中俄界河，因俄方電力過剩，經濟實力缺乏，不能積極配合中方，前期工作進度緩慢。

火電基地中皖北、黑東、云貴已開發過半，今后則將依賴山西、陜北、寧東、蒙西、錫盟、呼盟、哈密等火電基地。電力傳輸基地離受端發達地區的距離已由原1000km左右擴展到2000km左右，非依賴超高壓和特高壓直流遠距離輸電工程不可。

（編自《電氣技術》，原文標題為“漫談換流變壓器”，作者為陳宗器。）