不久前，世界上最大的一臺換流變壓器，成功運抵浙江紹興的上虞換流站。

這臺變壓器不一般。

它是甘肅—浙江±800千伏特高壓直流輸電工程（下稱“甘電入浙”）的核心設(shè)備，全名叫“750兆伏安柔性直流換流變壓器”，是“甘電入浙”工程的“超級能源心臟”。

為了把這顆395噸的“心臟”順利運到換電站現(xiàn)場，物流團隊足足準(zhǔn)備了兩年，其間模擬過多次實操作業(yè)，14.6公里的運輸路程，經(jīng)過多方協(xié)調(diào)配合，整整耗時3個小時才完成。

為何浙江如此重視這顆“心臟”？

先說項目的背景。

“甘電入浙”工程是國家“西電東送”重點工程，也是世界首個柔性特高壓直流輸電工程。該工程起于甘肅武威，止于浙江紹興，中途穿越6個省區(qū)，全長達2370公里。建成后，每年可以向浙江省輸送電量超360億度電，占全省年用電量的5%。

很多人可能對這5%沒有概念，我舉個例子，紹興全市一年用電量大約是520億度，僅憑這一條線，就能覆蓋掉紹興近70%的用電需求。

浙江是典型的資源小省、用能大省，每年外來電占到全省用電需求的三分之一。

因此，無論是緩解夏季的用電高峰，還是應(yīng)對AI發(fā)展浪潮下暴漲的電力需求，在產(chǎn)業(yè)端和民生端，“甘電入浙”都具有極為重要的戰(zhàn)略意義。

而制造這顆“超級心臟”的企業(yè)，來自“世界變壓器之都”常州，名字很低調(diào)，叫常州西電變壓器有限責(zé)任公司（下稱“西電常變”）。

讓我真正感到驚奇的，是這家企業(yè)堪稱“恐怖”的研發(fā)實力。

據(jù)說，去年年初西電常變才接到這一研發(fā)任務(wù)，時間緊、任務(wù)重，且在國際上沒有任何可參考的工程經(jīng)驗，結(jié)果靠著企業(yè)埋頭猛干，去年12月，首臺750兆伏安柔性直流換流變壓器一次性通過全部出廠試驗，關(guān)鍵性能指標(biāo)國際領(lǐng)先。

僅用不到一年時間，就造出了世界首臺，技術(shù)底蘊可想而知。

我很好奇，這是一家什么樣的 “神級”企業(yè)？又是如何一步一步啃下硬骨頭的？

01.

“三三起家”

在常州，談到西電常變，繞不開一個“三三起家”的故事。

西電常變的前身是1958年5月成立的常州變壓器廠（下稱“常變”），建廠之初，工廠的全部家當(dāng)只有3臺陳舊的金加工設(shè)備，30多名職工和300元借來的流動資金，也是“三三”的由來。

彼時的廠房是十多間矮民房和400多平方米的蘆庫棚搭起來的主車間，工人們靠油布搭篷干活，把人行道當(dāng)成“露天倉庫”。沒有行車，就手提肩扛；鋼板斷料，就用二十磅大錘硬鑿出來。

▲蘆扉棚廠房 圖片來源常州檔案

就是在這樣艱苦的條件下，常變硬是用一年多時間，先后試制成功5600千伏安的中型變壓器和15000千伏安的大型變壓器，被業(yè)內(nèi)稱為“蘆扉棚里飛出了金鳳凰”。

更令人意外的是，上世紀(jì)60到70年代，常變還跨界造過工礦電機車和軍用飛機。1963年，它制成了國內(nèi)第一臺20噸工礦電機車；1970年，第一架“直六”飛機試飛成功。與此同時，變壓器的研發(fā)生產(chǎn)也沒落下。在1963年第四次全國變壓器質(zhì)量評比中，常變的產(chǎn)品拿下了全國唯一的一等品。

進入80年代，常州變壓器廠重新聚焦主業(yè)，制定了大、中、小、特變壓器并舉的發(fā)展戰(zhàn)略，瞄準(zhǔn)市場需求，建設(shè)大型廠房和試驗站。到80年代末，其110kV級變壓器在國內(nèi)市場占有率一度超過30%。

進入90年代，市場環(huán)境變化劇烈，常變的發(fā)展開始變得曲折。1995年，常變與日本東芝合資成立東芝常州變壓器廠，由于經(jīng)營不善，合資公司連續(xù)多年虧損，一度面臨被全盤收購的困境。

幾經(jīng)周折后，2006年，西電集團將常變收歸麾下。同年7月，常州西電變壓器有限責(zé)任公司正式成立。

加入西電后，常變從技術(shù)、資金到市場全面“補血”。2006年產(chǎn)值8.1億元，2007年躍升至11.8億元，2008年再上臺階達到18億元，連續(xù)三年保持約50%的增長速度。西電還投資3.5億元，為常變建起了當(dāng)時國內(nèi)單體面積最大的變壓器制造廠房，并將其定位為南方巨型變壓器生產(chǎn)基地和出海口基地。

在技術(shù)層面，西電也為常變帶來了超高壓、特高壓的完整技術(shù)體系，迅速提升了其研發(fā)制造能力，使西電常變成為江蘇省內(nèi)唯一一家能夠同時生產(chǎn)1000kV變壓器和±1100kV換流變壓器的企業(yè)。

此后的十幾年里，西電常變幾乎參與了國內(nèi)所有里程碑式的特高壓工程。

比如被稱為“四最”工程的“昌吉—古泉”±1100kV直流項目，它是世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術(shù)水平最先進的工程。

在這一項目中，西電常變承擔(dān)了8臺高端換流變壓器的生產(chǎn)和試驗任務(wù)。從500kV到±1100kV，短短十年間走完了國內(nèi)外同行通常需要50年才能實現(xiàn)的技術(shù)躍升。

截至去年底，西電常變已經(jīng)先后為我國“西電東送”“北電南送”等20多條輸電通道，提供了數(shù)百臺高端交直流變壓器。

從“三三起家”到站上變壓器產(chǎn)業(yè)的塔尖，這條路，西電常變走了六十多年。

如今，西電常變擁有全系列輸變電設(shè)備的規(guī)模化生產(chǎn)能力，產(chǎn)品覆蓋全國30多個省區(qū)市，遠銷40多個國家和地區(qū)，它不僅是常州乃至長三角輸變電領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，也是常州“世界變壓器之都”這張名片背后，最硬核的實力支撐。

02.

攻克柔性直流難題

“甘電入浙”工程的特殊性在于，它是世界上第一個在送、受兩端都采用柔性直流輸電的特高壓工程。

抓住一個關(guān)鍵詞，柔性直流。

常規(guī)的直流輸電就像一根硬水管，水壓穩(wěn)定時運輸流暢，但一旦水源忽大忽小，不斷沖擊管壁，整條水管就容易出問題。

新能源發(fā)電恰恰存在這種情況。在工程上游的甘肅，由于天氣等諸多因素，風(fēng)力和光伏發(fā)電量每天都有波動，有時候甚至波動劇烈。柔性直流則相當(dāng)于在水管上加裝了一個智能閥門和水泵，可以主動調(diào)節(jié)電壓和頻率，哪怕送端的新能源一天之內(nèi)波動很多次，也能平穩(wěn)輸電。

在甘電入浙工程中，每年輸送的新能源電量占比接近六成，對柔性的需求前所未有。因此，工程首次嘗試在送、受兩端都采用柔性直流，同時也對換流變壓器提出了極其嚴(yán)苛的技術(shù)要求。

西電常變接到的任務(wù)，是把單臺柔性換流變壓器的容量做到750兆伏安。這是一個極致的大容量。在此之前，全球同類產(chǎn)品的最大容量在566兆伏安，750兆伏安相當(dāng)于提升了近三分之一。

為什么要做這么大？

西電常變工程師的解釋是，容量翻倍后，換流站所需的設(shè)備數(shù)量可以從28臺減少到14臺，工程造價節(jié)省超過6000萬元，占地面積也能大幅壓縮。

對于土地資源緊張的浙江來說，這一點尤為關(guān)鍵。

但“大”的同時，也帶來了不少技術(shù)難題。

比如漏磁控制和溫升管理問題。由于設(shè)備容量大幅提升，發(fā)熱量和電磁力也都大幅增加，一旦管控不到位，局部會瞬間產(chǎn)生高溫，直接擊穿核心結(jié)構(gòu)，后果不堪設(shè)想。

時間緊迫，西電常變的研發(fā)團隊沒有硬試硬闖，而是把大量工作搬到了“虛擬實驗室”。他們用多物理場仿真技術(shù)，對設(shè)備內(nèi)部的電、磁、熱等因素反復(fù)模擬測試，相當(dāng)于在電腦里先“造”出一臺虛擬的變壓器，一點點優(yōu)化參數(shù)、調(diào)整結(jié)構(gòu)。 團隊創(chuàng)新采用全量化漏磁控制策略，優(yōu)化繞組布局和鐵芯配比，把漏磁損耗大幅降低。同時通過光纖測溫技術(shù)實時監(jiān)測溫度，確保設(shè)備滿負(fù)荷運行時，核心部件溫度始終穩(wěn)定在安全范圍，徹底解決了這一技術(shù)痛點。此外，面對高頻諧波、直流偏磁等諸多技術(shù)問題，研發(fā)團隊扎根車間和實驗室，反復(fù)開展工況仿真和模型驗證。

最終，首臺設(shè)備一次性通過所有出廠試驗，關(guān)鍵性能指標(biāo)直接達到國際領(lǐng)先水平。在不到一年時間，完成了別人幾年甚至十幾年才能完成的研發(fā)任務(wù)。

而這場攻堅的意義，遠不止造出世界首臺那么簡單。

在換流變壓器背后，西電常變還推動了整個特高壓核心零部件的國產(chǎn)化突圍。

過去，特高壓工程的核心零部件，尤其是被稱為“變壓器大腦”的IGBT模塊、換流閥核心的直流支撐電容，長期依賴進口，成本是國內(nèi)的兩倍。

這次“甘電入浙”工程，西電常變主動牽頭，聯(lián)動國內(nèi)企業(yè)共同攻關(guān)。針對柔性特高壓的運行特點，專門研發(fā)出5000安級IGBT及換流閥，還創(chuàng)新性地取消了傳統(tǒng)換流變壓器的調(diào)壓切換開關(guān)，依靠IGBT的“電子化”調(diào)壓來替代。這是全球范圍內(nèi)的首次嘗試，大幅提升了設(shè)備的可靠性。

更難得的是，以往國產(chǎn)零部件很難獲得國家級工程的實踐驗證機會，而這次借著“甘電入浙”的需求，不僅讓國產(chǎn)零部件的性能對標(biāo)海外一線水平，還大幅降低了工程成本，縮短了供貨周期，打通了整個特高壓柔性直流產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)化壁壘。

從設(shè)計、制造、運維到升級，中國已經(jīng)具備了完整的自主創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)競爭力，在柔直特高壓全鏈條上擁有了真正的話語權(quán)。

03.

從追趕到領(lǐng)跑

西電常變背后，站著一座“世界變壓器之都”——常州。

最近幾年，常州“新能源之都”的名頭越來越響，但很少有人知道，常州還是全國數(shù)一數(shù)二的特高壓輸變電設(shè)備制造基地，擁有從高低壓變壓器、大容量電纜到高低壓電力開關(guān)等產(chǎn)品的完整產(chǎn)業(yè)鏈。全市輸變電設(shè)備制造企業(yè)超過600家。

來看一組數(shù)據(jù)。

去年一季度，常州新型電力裝備集群產(chǎn)值同比增長10.45%。2024年，集群規(guī)上企業(yè)282家，完成規(guī)上工業(yè)產(chǎn)值1018.4億元。全市變壓器產(chǎn)量約2.89億千伏安，約占全國變壓器容量的13%；電纜產(chǎn)量約374.3萬千米，約占全國電纜產(chǎn)量的6%。 今年前兩個月，常州變壓器出口迎來開門紅，出口額超6.5億元，同比增長超70%。

在西電常變周圍，聚集著一批行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，各有所長：

博瑞電力，直流輸電換流閥市場占有率國內(nèi)第一、全球第三，攻克了高電壓絕緣與電場控制等關(guān)鍵核心技術(shù)難題，世界首創(chuàng)的特高壓換流閥被世界級直流輸電工程采用。

上上電纜，全國絕緣線纜規(guī)模最大的企業(yè)，三代核電殼內(nèi)電纜填補了世界核級電纜領(lǐng)域空白。

華鵬變壓器，產(chǎn)品電壓等級實現(xiàn)0.4kV—850kV全品種覆蓋，占全球電力變壓器市場品種的85%以上，110kV級電力變壓器全球銷量最多、新能源用變壓器出口量居全球首位。

在這些龍頭企業(yè)的帶動下，常州涌現(xiàn)出大量上下游配套企業(yè)，全產(chǎn)業(yè)鏈中本土供應(yīng)商占比已達80%，培育出單項冠軍5家、國家級專精特新“小巨人”企業(yè)14家、省級專精特新中小企業(yè)63家。

而把視角再拉大一點，常州的背后，站著的是崛起的中國特高壓產(chǎn)業(yè)。

本世紀(jì)之初，特高壓輸電還是美國、日本等發(fā)達國家的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，核心技術(shù)專利和關(guān)鍵設(shè)備幾乎全被海外的巨頭公司壟斷。如今經(jīng)過二十多年的埋頭追趕，中國已經(jīng)形成了特高壓產(chǎn)業(yè)鏈的完整閉環(huán)。

截至2025年底，我國已累計建成特高壓工程42項，華東、華北、華中、西南地區(qū)的特高壓交流骨干網(wǎng)架基本形成，織成了一張覆蓋全國主要負(fù)荷中心的“電力高速公路”，讓西部的清潔能源能順暢送到各地，解決了過去“電不夠用、電送不遠”的難題，也為發(fā)展AI等新興產(chǎn)業(yè)打下了極好的基礎(chǔ)。

回到甘電入浙工程。這條2370公里長的輸電大動脈投運后，每年可替代燃煤640萬噸，減少二氧化碳排放1700萬噸。

而西電常變造的這顆“超級能源心臟”，作為甘電入浙”工程的核心設(shè)備之一，背后是常州一座城市輸變電產(chǎn)業(yè)幾十年的深厚積淀，也是中國特高壓裝備從追趕到領(lǐng)跑的縮影。

參考資料來源：

常州檔案： 城事·檔案柜 | 西電常變：從“三三起家”到國內(nèi)變壓器“頂流”浙江日報：甘電入浙特高壓，裝入一顆“超級心臟”部分參考資料來源常州發(fā)布、常州日報、浙江日報等媒體報道

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