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中航太克 自主创新 攻坚核电 填补国内空白
  • 在能源日益贫乏的当今社会,发展新能源和绿色能源是解决能源危机的关键。其中核电确实可以说是最清洁的能源之一,核能具有更大的发展潜力和优势。而核电厂核岛内用UPS的安全可靠更是不言而喻。为此,《UPS应用》杂志采访了深耕工业电源领域十余年的中航太克(厦门)电力技术股份有限公司董事长陈文全先生以及核心技术团队负责人等公司高层领导。

    在能源日益贫乏的当今社会,发展新能源和绿色能源是解决能源危机的关键。其中核电确实可以说是最清洁的能源之一,核能具有更大的发展潜力和优势。但一旦出事,后果不堪设想。国务院和核电总局已颁布多款核安全准则、法令法规以及核电厂建设中的安全规范。而核电厂核岛内用UPS的安全可靠更是不言而喻。为此,我们采访了深耕工业电源领域十余年的中航太克(厦门)电力技术股份有限公司董事长陈文全先生以及核心技术团队负责人等公司高层领导。
      
      记者:据悉,中航太克核电厂1E级K3类UPS近日通过鉴定,请问这种UPS的研发成功具有什么样的意义?
      
      董事长陈文全:中航太克深耕工业电源领域十余年,始终秉持“一切为了可靠”的核心价值观,以推进核级UPS国产化为使命,自主创新,攻坚克难,完成了9大类100余项的认证试验,开发出符合核电标准要求的UPS产品,拥有完全自主知识产权,属国内首台套全模拟控制电路技术的核电厂1E级K3类UPS(包括充电器、逆变器)设备,填补了国内空白,主要技术指标达到了国际同类产品先进水平。
      
      核电厂1E级UPS/逆变器设备向执行安全功能的仪控、监测和其他能动设备提供可靠电源,属于安全相关设备。而所谓K3类设备,指的是位于安全壳外、能在与电厂正常运行工况相对应的环境条件下以及承受地震荷载的情况下,执行其功能的设备。
      
      该产品的成功研制有力推动国产化进程,提升国产化率,对国家和行业具有重要意义,同时也充分证明了中航太克在高端UPS的自主研发和质量保证方面的能力。
      
      记者:核级UPS设备需要满足核电厂设备的哪些极限使用条件?这对UPS设备的技术与生产工艺有着哪些特殊要求?
      
      研发总监孟超:核级UPS(包括充电器、逆变器)设备是核电厂的重要控制、保护电源的设备,负责为核电厂的DCS、堆芯控制系统RPN等重要负荷供电,对核电厂的安全稳定运行起到重要作用。不同于常规UPS,核级UPS对极限使用条件有着更严苛的要求:
      
      (1)满足抗震I级要求:核电设备的设计和制造应保证它们能承受发生停堆地震(SSE)的影响并维持指定的功能。为满足抗地震I级要求,中航太克摒弃了传统塔式大功率UPS的设计思路,创新结构设计,既满足了抗震要求,又达到了良好的散热效果。
      
      (2)满足在高温高湿的条件下,设备正常运行。在散热通风设计方面,中航太克对各功率模组均采用强制风冷和独立风道,并采用风机冗余设计,不仅保证了热量快速高效地被带走,而且还保证了散热的冗余;所有电路板均采用三防漆进行防护,有效保护器件不受外界湿影响,使设备正常运转。
      
      (3)满足平均无故障时间大于200000h:中航太克在设计过程中对UPS的所有电子、电气元器件进行应力分析,确保了产品使用的元器件应力都在规定的范围内,不会产生由于被加应力而导致加速老化或可靠性的问题;在可靠性设计方面,根据设备的组成建立系统的可靠性分析数字模型,对设计选取的元器件种类、型号规格、质量等级、使用的电应力和环境条件等计算其失效率和平均无故障时间;在老化设计方面,先对组成设备的各个元器件进行分析,对其进行故障模式与后果分析(FMEA分析)、老化模式和老化处理方案分析。
      
      记者:核电项目中的UPS设备在可靠性、安全性、可维护性等方面有着更高的要求,中航太克研发生产的核级UPS具有哪些主要的特性?
      
      总工程师何春:根据《核电厂1E级K3类UPS设备质量鉴定大纲》及相关鉴定试验程序文件的要求,中航太克核级UPS具有以下技术特点:
      
      安全功能相关的控制完全采用模拟电路技术,避免了软件的共因故障;
      
      充电器设备采用12脉冲整流技术,可靠稳定,且输入电流谐波小,可靠性高;充电器设备最大输出电流1350A,完全满足目前核电厂对直流设备的功率要求;
      
      逆变器设备采用全桥逆变技术,完全自主设计,输出电压精度高,动态特性好;
      
      鉴定设备采用高强度的结构设计,满足机械振动及抗震I类要求;
      
      样机采用正面维护的设计,实现了所有易损器件前维护,满足设备完全靠墙安装和前维护的需求;柜体设计满足IP31防护等级,加强了设备的安全运行防护;
      
      设备经过严酷的老化、地震、EMC、环境等鉴定试验,确保了设备运行的高可靠性。
      
      记者:中航太克研发生产的核级UPS对于促进我国核电项目实现自主化、国产化具有哪些重要意义?
      
      总经理谢富华:目前,我国在役与在建的核电项目中(包括中核、中广核、国电投的所有项目),核级UPS(包括充电器、逆变器)设备一直依赖于进口,是少有未实现国产化的电气设备之一,严重制约了我国核电项目的自主化建设。为了打破国外企业在核电市场上的垄断地位,提高我国核电设备的配套能力,打造完善的核电产业链,我国政府和相关单位积极推进核级UPS设备的国产化工作。
      
      中航太克核级UPS是国内首台采用模拟控制技术实现的1E级UPS设备,设备的成功研制,将提高我国核电设备的配套能力、完善核电工程产业链,进一步推进核电项目的自主化进程。
      
      记者:在核电领域使用的UPS中,以往用户选择的国际品牌有哪几家?中航太克公司是如何提高公司品牌的知名度和影响力?从而得到用户的认可。
      
      销售总监胡新怡:核电领域,以往用户选择的国际品牌包括:BENNING、GUTOR等。中航太克主要通过以下几点提升公司品牌知名度和影响力。
      
      首先是产品定位清晰:我们是高端工业电源产品方案提供商;其次是目标市场明确:着力于工业领域,聚焦电力、石化、核电、交通、工业制造、医院、海工、军工等行业,尤其在电力行业市场占有率处于领先;第三,加大品牌宣传:通过行业媒体发布广告,举办区域产品推介会,参加行业展会,加大品牌宣传力度;另外,我们还积极推进市场网络建设:设立办事处,构建覆盖全国销售服务网络,加大市场推广力度。
      
      记者:中航太克公司在核电、轨道交通、军工等行业具有显著的优势,中航太克还将侧重于哪些行业和领域的市场?如何拓展和挖掘这些行业市场?
      
      销售总监胡新怡:中航太克还将侧重于工业制造、医院、海工等领域。对于这些行业和领域的市场开拓,主要通过各种模式进行推进:例如,参加行业展会,推进品牌在相关行业的影响力;加强客户交流,分析客户需求,提供定制化电源解决方案;积极参与行业内项目,采用灵活投标策略,树立行业标杆项目;通过全国销售网络,快速复制成功项目,扩大中航太克产品在行业内的市场份额。
      
      记者:核级UPS产品在设计和开发中最大的技术难点或者说技术亮点是什么?中航太克是如何克服这些技术难题的?

    研发总监孟超:中航太克核级UPS最大的亮点是安全功能相关的控制完全采用模拟电路技术,避免了软件的共因故障。

    随着电子技术的发展,数字控制技术取得了长足进步,然而,这种全数字控制方式有一个致命的缺点,就是安全性不足,容易产生共因故障,进而引起系统崩溃。另外一个不可忽略的事实是,目前高端数字控制芯片技术完全被国外公司所掌控,如果对此形成依赖,将会严重影响产品安全级别。因此,对使用于军队、核电、航空航天等对安全级别要求极高的场合时,模拟电路控制方式更加安全可靠。作为核电站系统信号供电的最后一道屏障,核级UPS关系重大,因此需要采用全模拟电路控制方式。本项目严格按照核电用UPS技术标准,安全功能相关的控制,如整流控制、逆变控制、并机控制等,完全采用全模拟电路控制方式实现。属国内首台套全模拟控制电路技术的核电厂1E级K3类UPS设备,填补了国内空白,主要技术指标达到了国际同类产品先进水平。
      
      记者:核级UPS的研发,充分证明了中航太克在高端UPS的自主研发和质量保证方面的能力,中航太克在技术研发和产品方案方面具有哪些核心竞争力?在研发合作方面采取了哪些策略和举措?
      
      总经理谢富华:中航太克厚植人才,持续不懈创新,掌握电力电子产品核心技术,打造高标准的军工品质,快速为客户提供个性化需求。公司组建的研发中心聚集一批拥有20多年行业经历、德才兼备的优秀人才,承担多项国家级、省部级科研课题,多项产品被鉴定为“国内领先水平”,并荣获“科技进步奖”。同时,长期与国内外科研机构合作,国内合作对象有中广核工程公司、厦门大学、南京航空航天大学等。公司拥有技术专利80余项,其中发明专利11项、软件著作权15项,并参与编写《压水堆核电厂常规岛用直流交流逆变器技术要求》。
      
      中航太克核级UPS通过中国机械工业联合会组织的专家鉴定,是对中航太克在高端UPS的自主研发和质量保证方面能力的最好验证。
      
      记者:中航太克今后所面临的市场机遇和挑战是什么?公司未来的发展战略是什么?
      
      销售总监胡新怡:面临的挑战和公司未来的发展战略有三个方面:从市场机遇方面来看,市场需求快速增长。“工业4.0”概念的提出与推进,将进一步推动制造业向智能化转型。这也意味着工业领域UPS产品的需求将会快速增长;在工业UPS市场中,基本由几个国外品牌占据了大半份额。这些品牌有GUTOR、BENNING等,国内厂商在工业用UPS领域,尚没有垄断性大企业产生。
      
      从我们面临的挑战来看,市场竞争日趋激烈,价格竞争成为常态,如何通过技术创新、管理创新提升产品竞争力;国外品牌在工业领域的垄断地位短期内难以打破,必须持之以恒,逐步推进。
      
      从公司未来的发展战略来看,产品上以UPS为核心,以用户需求为导向,整合优势资源,推出全面电源解决方案,以满足用户对于电源系统整体需求;市场上着力于工业领域,持续聚焦电力、石化、核电、交通、工业制造、医院、海工、军工等领域,致力于成为国际一流的高端工业电源方案提供商。
      
      记者后记:仰望险峰,只能看见险峰的高大,而攀登险峰,却能见证自己的强大。中航太克人以自己的不懈努力,持之以恒,一步一个脚印地不断攀登,打破了国外品牌的垄断,添补了国内空白,实为可喜可贺!这也证实了“精诚所至,金石为开。”只要努力,再大的困难都能克服。
      
      据中国国家核电领导人表示,中国拟在未来10年中兴建超过60座核电厂,其中,未来5年将建造约30座核反应堆(核反应炉),之后的五年将兴建更多座。随着我国核电电力的发展,相信中航太克将迎来更广阔的蓝天!
      
      编辑:Harris

     

    在能源日益贫乏的当今社会,发展新能源和绿色能源是解决能源危机的关键。其中核电确实可以说是最清洁的能源之一,核能具有更大的发展潜力和优势。而核电厂核岛内用UPS的安全可靠更是不言而喻。为此,《UPS应用》杂志采访了深耕工业电源领域十余年的中航太克(厦门)电力技术股份有限公司董事长陈文全先生以及核心技术团队负责人等公司高层领导。