买球APP官网(中国)有限公司

绿色变压器将安全可靠性提升到新高度新水平

2022-09-20 14:08

目前,在我国科学(xue)有序(xu)推进实(shi)现“双碳”目标(biao)的宏观形势下,绿色变压(ya)器迎来了全(quan)新的发展机遇。绿色变压器明显的(de)节能、节材、低碳环保等产(chan)品优势越来越受到(dao)用(yong)户的认(ren)可,尤其是绿色变压器安全(quan)可靠的产(chan)品属(shu)性(xing),在“电力安全的(de)重(zhong)要性(xing)上升到前所未有高度”的(de)当下,凸显出(chu)产品的(de)优异性(xing)能(neng)和独特优势。



图片


绿(lv)色变(bian)(bian)压(ya)(ya)器制造技术和(he)绿(lv)色变(bian)(bian)压(ya)(ya)器与传统变(bian)(bian)压(ya)(ya)器的最大差别就是(shi)(shi)它深(shen)刻地(di)考虑(lv)了工业产(chan)(chan)品与环境(jing)(jing)的关系,并(bing)进(jin)行有(you)针对性地(di)设计、选材(cai),在制造、生(sheng)产(chan)(chan)、使用(yong)、回收全寿命周期考虑(lv)到对环境(jing)(jing)的影响最小化,从(cong)而(er)符(fu)合(he)国家发展总体战略、符(fu)合(he)社会(hui)发展趋势,是(shi)(shi)新(xin)生(sheng)产(chan)(chan)方式中具有(you)代(dai)表性的技术和(he)产(chan)(chan)品。


在现(xian)(xian)实中,我国变(bian)压(ya)器(qi)行业(ye)中的绿(lv)色变(bian)压(ya)器(qi)已(yi)经呈现(xian)(xian)良好发(fa)展态势。绿(lv)色变(bian)压(ya)器(qi)是指具有明显的节能、节材、低碳环保、安全可靠属性(xing)的变(bian)压(ya)器(qi)。


随着业内有关专家及企业的努力和实践,绿色变压器已经逐步在相关项目领域得到很好的应用,节能、节材、低碳环保方面的功能和属性日益深入人心,特别是绿(lv)色(se)变压器在安全可(ke)靠(kao)性方面的(de)显著进步(bu)已然(ran)受(shou)到用户的(de)重点关注和好评。   


安全可(ke)靠是变(bian)压器(qi)产品最(zui)基本属性(xing),也(ye)是用户最(zui)关心(xin)的(de)变(bian)压器(qi)属性(xing)。我国目前快速发展的领域,如新能源发电、数据中心、绿色和超高建筑、电动汽车充电站、 轨道交通、电子医疗等高新技术产业等,都对变压器的安全可靠性提出了新的需求,而在此时绿色变压器应运(yun)而生(sheng)。

图片



目前(qian)在我国已(yi)经进入(ru)市场的几种(zhong)典型绿色(se)变压器(qi)(qi)在安全可(ke)靠性(xing)方面相比(bi)传统变压器(qi)(qi)都(dou)有非常(chang)明(ming)显(xian)的进步,表现(xian)出优异(yi)的属性(xing)和(he)特性(xing)。


立体卷铁心变压器:

温升限(xian)值、过载能力、抗短路能力大幅提升

温升(sheng)、过(guo)载能力、抗(kang)短路能力是传统(tong)变压(ya)器在安全(quan)可(ke)靠性方面(mian)的(de)三个(ge)持续的(de)挑战,由(you)于结(jie)构、材料等方面(mian)的(de)制约(yue),这三个(ge)因素制约(yue)了变压(ya)器安全(quan)可(ke)靠性的(de)进一步提(ti)升(sheng)。


立体(ti)卷铁心变压器是(shi)一种典(dian)型的绿色变压器,其在节能、节材、环(huan)保方(fang)面表现出(chu)优(you)异的特性,而(er)在安全可靠性方(fang)面即解决温升、过(guo)载能力、抗短路能力方(fang)面亦有(you)巨大进步。


立(li)体卷铁(tie)心变(bian)压(ya)器(qi)由于其(qi)(qi)结(jie)构特点,经(jing)检测(ce)认定,其(qi)(qi)空载(zai)(zai)损(sun)耗较国标降低(di)(di)25-35%,空载(zai)(zai)电流(liu)最(zui)高可(ke)降低(di)(di)92%,产品本(ben)身发热(re)量就很(hen)低(di)(di);,三(san)相(xiang)线圈呈(cheng)"品"字形排布,在线圈间形成一条上(shang)下贯(guan)通的中心天然(ran)气(qi)道(dao)(dao)--"抽风烟筒",由于上(shang)下铁(tie)轭温(wen)差30-40℃,产生强(qiang)烈的空气(qi)对(dui)流(liu),冷空气(qi)从下面往中心通道(dao)(dao)补充(chong),自然(ran)循环(huan)中迅(xun)速带(dai)走变(bian)压(ya)器(qi)产生的热(re)量。在温(wen)升限(xian)值方面,立(li)体卷铁(tie)心变(bian)压(ya)器(qi)可(ke)以(yi)在满足过载(zai)(zai)曲线的基础上(shang),将传统(tong)变(bian)压(ya)器(qi)的A级(ji)耐热(re)等级(ji)提(ti)高到F级(ji)。


立体卷(juan)铁心变压(ya)器绕(rao)组为圆形,受力(li)(li)一致,受短路(lu)电动(dong)力(li)(li)时抗压(ya)性(xing)强。极大提升了抗短路(lu)能力(li)(li)。


正是由于立体卷(juan)铁(tie)心变(bian)压(ya)器的节(jie)能(neng)、节(jie)材、环保和(he)安全可靠的属性(xing),该产品受到工信(xin)部(bu)能(neng)效提(ti)升计(ji)划大(da)(da)力推荐,目前已(yi)经(jing)被(bei)国家电网、南方(fang)电网大(da)(da)量使用(yong)(yong)。而(er)且立体卷(juan)铁(tie)心变(bian)压(ya)器技术也在不断进步,从小容量低(di)电压(ya)向(xiang)大(da)(da)容量高电压(ya)方(fang)向(xiang)发展,目前已(yi)经(jing)开(kai)发应用(yong)(yong)的立体卷(juan)铁(tie)心变(bian)压(ya)器达到了40000千(qian)伏安,110千(qian)伏。


立(li)体卷铁心变(bian)压器的(de)(de)(de)出现,在彻底改(gai)变(bian)了传统变(bian)压器结构的(de)(de)(de)同时也将其(qi)节能(neng)、节材、环保属性提(ti)升到(dao)新(xin)(xin)的(de)(de)(de)境地,但不可忽视的(de)(de)(de)是其(qi)也将变(bian)压器的(de)(de)(de)安全可靠性提(ti)升到(dao)全新(xin)(xin)的(de)(de)(de)水(shui)平(ping),这种进步应该(gai)被视为是革命性的(de)(de)(de)。



天然酯(植物绝缘油)变压器和敞开式干式变压器:

防火防爆能力大幅提升

传(chuan)统油浸式变压(ya)器(qi)可(ke)燃、可(ke)爆(bao)、还(hai)可(ke)能因(yin)为变压(ya)器(qi)矿物油泄露造成环境污染。这是油浸式变压(ya)器(qi)在安全可(ke)靠(kao)性方(fang)面(mian)和环境方(fang)面(mian)的三(san)大隐患。


天然酯(植物(wu)绝缘油)变压器是一(yi)种(zhong)使用低(di)碳、环保(bao)、无毒、安全、可生(sheng)物(wu)降解(jie)、性能优异(yi)的(de)绝缘液的(de)绿色变压器,该变压器在保证正常寿命的基础上,拥有良好的过负荷能力,从容应对城市配网的过载需求,其防火安(an)全性更(geng)高(gao),为城市等人员(yuan)密集区,以及重大(da)项目的供(gong)电安(an)全提供(gong)了保证。


植(zhi)物(wu)油(you)闪点>300℃,燃(ran)点>350℃,2倍于(yu)矿物(wu)油(you),属于(yu)K级难燃(ran)油(you),应用天然(ran)酯(植(zhi)物(wu)绝缘油(you))变(bian)压器发生火灾和爆(bao)炸的(de)风险,远远低于(yu)传(chuan)统(tong)变(bian)压器。目前全球有超过300万(wan)台天然(ran)酯(植(zhi)物(wu)绝缘油(you))变(bian)压器安(an)全稳(wen)定地运(yun)行在全世(shi)界各地,还没有一起发生燃(ran)烧事故的(de)案例。


在国内(nei),天然酯(zhi)(zhi)(植(zhi)物绝缘油(you))变(bian)(bian)(bian)压(ya)器(qi)已经(jing)在大部分(fen)省级电(dian)(dian)力公司(si)挂网(wang)并且稳定(ding)运行。2020年天然酯(zhi)(zhi)(植(zhi)物绝缘油(you))变(bian)(bian)(bian)压(ya)器(qi)进入国网(wang)标(biao)准采购技(ji)(ji)术(shu)协议(yi)之中(zhong)(zhong),山(shan)东、陕(shan)西、河(he)南、黑龙江和四川等省已经(jing)开(kai)展(zhan)集中(zhong)(zhong)招标(biao)。南方电(dian)(dian)网(wang)的相(xiang)关技(ji)(ji)术(shu)协议(yi)也在征(zheng)求意见(jian)过程(cheng)中(zhong)(zhong)。国网(wang)系统中(zhong)(zhong)挂网(wang)运行的天然酯(zhi)(zhi)(植(zhi)物绝缘油(you))变(bian)(bian)(bian)压(ya)器(qi)最高电(dian)(dian)压(ya)等级为110kV,南方电(dian)(dian)网(wang)已经(jing)投运220kV天然酯(zhi)(zhi)(植(zhi)物绝缘油(you))变(bian)(bian)(bian)压(ya)器(qi),并且已经(jing)开(kai)展(zhan)试(shi)行500kV天然酯(zhi)(zhi)(植(zhi)物绝缘油(you))变(bian)(bian)(bian)压(ya)器(qi)项目。


随着天然酯(植物绝缘油)变压器的应用,过去变(bian)压(ya)器可(ke)燃、可(ke)爆(bao)和(he)环境污染的(de)风(feng)险极大(da)降低,为用(yong)户(hu)和(he)电网公司安全运行提供了(le)新的(de)解决方(fang)案。


在干(gan)式(shi)变(bian)压器(qi)方(fang)面(mian),敞开式(shi)干(gan)式(shi)变(bian)压器(qi)也是一种绿(lv)色变(bian)压器(qi),其(qi)在防火(huo)性能方(fang)面(mian)也有巨大进步(bu)。


该变(bian)压器采用(yong)芳(fang)纶绝(jue)缘纸(zhi)(zhi)、单组份环保(bao)型绝(jue)缘漆,以及聚酰亚胺(an)薄(bo)膜构成的绝(jue)缘系统,其中芳(fang)纶绝(jue)缘纸(zhi)(zhi)为全球(qiu)公认的高品质环保(bao)材料,燃烧时主(zhu)要(yao)产(chan)生(sheng)物(wu)为碳水化合物(wu),材料阻燃、自熄(xi)无毒。可燃物(wu)含量相对于环氧树(shu)脂(zhi)干(gan)式(shi)变(bian)压器下降约85%。另外,在产(chan)品发生(sheng)严重故(gu)障时,都(dou)不会产(chan)生(sheng)如环氧树(shu)脂(zhi)包封式(shi)线圈(quan)的爆炸现象,不会危及周(zhou)边的人身和(he)设备的安全。


天然酯(植物(wu)绝(jue)缘油)变(bian)(bian)压器(qi)(qi)和(he)敞开(kai)式(shi)(shi)干式(shi)(shi)变(bian)(bian)压器(qi)(qi)在(zai)满(man)足了绿(lv)色环保需求的同时,克(ke)服了传统变(bian)(bian)压器(qi)(qi)可(ke)(ke)燃、可(ke)(ke)爆的缺陷(xian),是相比传统变(bian)(bian)压器(qi)(qi)在(zai)安全(quan)可(ke)(ke)靠性方面的又一进步。

图片


硅橡胶干式变压器

克服传统变压器局放弱点,

安全可靠性和环境适用性大幅提升

局放(fang)(fang)是(shi)指在(zai)变(bian)压(ya)(ya)器(qi)(qi)制造或使用过程(cheng)(cheng)中(zhong),由于(yu)引(yin)线、绝缘材料和结构、突出(chu)的金属电(dian)极、杂质等因(yin)素导(dao)(dao)致变(bian)压(ya)(ya)器(qi)(qi)内部电(dian)场分布(bu)不均,或局部电(dian)场过于(yu)集中(zhong),导(dao)(dao)致放(fang)(fang)电(dian)现象。局放(fang)(fang)过程(cheng)(cheng)会产生超(chao)声(sheng)波、光、引(yin)起局部过热、并产生一些新的化学物质。总之(zhi),局放(fang)(fang)会对(dui)变(bian)压(ya)(ya)器(qi)(qi)安(an)全可靠性(xing)带来隐(yin)患,减少变(bian)压(ya)(ya)器(qi)(qi)使用寿命,甚(shen)至(zhi)导(dao)(dao)致事故(gu)。局放(fang)(fang)也(ye)是(shi)长期困(kun)扰传统(tong)变(bian)压(ya)(ya)器(qi)(qi)提升安(an)全可靠性(xing)方面(mian)的一个问题(ti)。


硅橡胶干式变压(ya)器(qi)也(ye)是一种典型(xing)的绿色变压(ya)器(qi),该(gai)技(ji)术已入(ru)选(xuan)国家(jia)发改委,科技(ji)部(bu),工信部(bu),自然资源部(bu)联(lian)合发布(bu)的《绿色技(ji)术推广目录(2020年)》 。


硅橡胶干式变(bian)压(ya)(ya)器在绝缘性能(neng)、环境适应能(neng)力、超负载能(neng)力等(deng)方(fang)面都有显(xian)著提(ti)升,特别是解决了困扰(rao)传统变(bian)压(ya)(ya)器的局放(fang)问(wen)题。从基本结构(gou)上(shang),硅橡胶浇注高压(ya)(ya)线包的绕(rao)(rao)组(zu)结构(gou)为多分(fen)(fen)段(饼)单向连续顺绕(rao)(rao),分(fen)(fen)段电(dian)压(ya)(ya)受严格限制、内(nei)部(bu)电(dian)场(chang)分(fen)(fen)布均(jun)匀(yun),构(gou)成主动消除局部(bu)放(fang)电(dian)原理(li),不受绕(rao)(rao)组(zu)内(nei)部(bu)绝缘材料缺陷影响,因此彻底消除变(bian)压(ya)(ya)器局部(bu)放(fang)电(dian)困扰(rao)。


    硅(gui)橡(xiang)胶(jiao)(jiao)正(zheng)(zheng)常工作温度(du)为(wei)-60℃至250℃,在(zai)此区间长期(qi)运行寿命不(bu)低于(yu)30年,强震动或温度(du)剧烈变化(hua)时均不(bu)会发生(sheng)开裂现象(xiang)。高性能硅(gui)橡(xiang)胶(jiao)(jiao)绝(jue)缘材料具有(you)V0级燃烧特性,不(bu)燃也不(bu)产生(sheng)毒烟。硅(gui)橡(xiang)胶(jiao)(jiao)绝(jue)缘变压器(qi)可实(shi)现全生(sheng)命周期(qi)免维护(hu),特别能适应在(zai)高原、高寒、高湿(shi)、多(duo)尘、多(duo)雷等(deng)各种苛(ke)刻(ke)环境下的正(zheng)(zheng)常运行。


全文总结


图片

新能源发(fa)(fa)(fa)电是(shi)我(wo)国目前迅猛发(fa)(fa)(fa)展的一个领域,而无(wu)论是(shi)光伏发(fa)(fa)(fa)电、陆上风(feng)力发(fa)(fa)(fa)电、海(hai)上风(feng)力发(fa)(fa)(fa)电、核能发(fa)(fa)(fa)电,还是(shi)地(di)热、生物(wu)质发(fa)(fa)(fa)电等都(dou)对绿色(se)变压器提(ti)出了新的需求,即(ji):节能、环境适(shi)应性(xing)强(qiang),高可(ke)靠(kao)性(xing)和无(wu)污(wu)染。


新能(neng)源(yuan)汽(qi)车(che)充电站也是(shi)我国(guo)快速(su)发(fa)展领域,对(dui)变压(ya)器(qi)的(de)(de)需求是(shi)占地面积(ji)小(xiao),能(neng)效要求高(gao),防火等(deng)级高(gao),这恰(qia)恰(qia)是(shi)绿色(se)变压(ya)器(qi)的(de)(de)优(you)势所(suo)在。


数据中心也(ye)是我国新经济的增长点之一(yi),其也(ye)对变压器(qi)提出(chu)了更高要求(qiu),即(ji)安(an)全可靠性要求(qiu)高(负荷等级(ji)(ji)多为一(yi)级(ji)(ji)以上);能效要求(qiu)高(18型一(yi)级(ji)(ji)能效或17型非(fei)晶合金及以上水平);过载(zai)能力(li)强(qiang),防火要求(qiu)高。


超高层建筑也是我国快速发展领域,对绿色变压器的需求为能效要求高(14型二级能效及以上水平),重量轻、体积小、噪音低电磁辐射小;防火要求高。


轨道交通也是我国快速发展领域,也是绿色变压器需求领域,它的需求包括安全可靠性高(地铁供电保障要求);能效要求高(18型一级能效或17型非晶合金以上),噪音低、电磁辐射小;冲击负荷下绕组不发生开裂。


另外(wai),我国(guo)电网运行(xing)中负荷中心越来(lai)越多(duo)地建(jian)设在(zai)城市(shi)中,这就(jiu)对变压(ya)器的(de)防火(huo)防爆和无污(wu)染提出了(le)新的(de)需求(qiu)(qiu),而天然酯(植物绝(jue)缘油)变压(ya)器等(deng)绿色变压(ya)器很好地适应了(le)这种新的(de)需求(qiu)(qiu)。


综(zong)上所述,绿色变压(ya)器(qi)不仅在(zai)节能、节材(cai)、环保方面相比传统变压(ya)器(qi)有(you)明显的改善,而且(qie)在(zai)很大程度上提(ti)(ti)(ti)升(sheng)了(le)产品(pin)的安全可靠性,为我(wo)国诸多快速(su)发展领域提(ti)(ti)(ti)供了(le)符合用户需求及有(you)效的解决(jue)方案,进而满足我(wo)国构建新(xin)型电力系统对(dui)其匹配的设备提(ti)(ti)(ti)出(chu)的更高要求。