چین اولین ترانسفورماتور ۲۲۰ کیلوولت/۲۴۰ مگاوات روغن سبزیجات: پژوهش و توسعه، مزایا و کمک به دو کربن

با توجه به توسعه مداوم فناوری عایق بندی ترانسفورماتورهای قدرت، محصولات ترانسفورماتور با روغن گیاهی که از روغن گیاهی سبز، محیط زیست دوستانه و با نقطه جوش بالا به عنوان مedium عایق استفاده می‌کنند، به تدریج ترانسفورماتورهای با روغن معدنی را جایگزین می‌کنند. این ترانسفورماتورهای مبتنی بر روغن گیاهی در حد امکان تقلیل دادن انتشار کربن و افزایش موثر طول عمر ترانسفورماتورهای قدرت را فراهم می‌کنند که این امر برای دستیابی به اهداف "دوگانه کربن" بسیار مهم است.

اخیراً، تحت رهبری یکی از اداره‌های تأمین برق، نخستین ترانسفورماتور 220kV/240MVA با روغن گیاهی داخلی با بالاترین سطح ولتاژ و ظرفیت در چین، که توسط یک سازنده چینی ترانسفورماتور با روغن گیاهی توسعه یافته است، موفق به عبور از آزمون‌های نوع شده است. این امر موقعیت رهبری داخلی سازندگان چینی ترانسفورماتور با روغن گیاهی در زمینه ترانسفورماتورهای با روغن گیاهی را بیشتر تثبیت می‌کند و نشان‌دهنده سطح جدیدی در طراحی و تولید تکنولوژی ترانسفورماتورهای با روغن گیاهی در چین است.

روغن عایق معدنی سنتی بیش از صد سال استفاده شده است، اما نقاط ضعفی مانند نقطه جوش پایین، نرخ تخریب کند، آلودگی محیط زیست آسان و ظرفیت بارگذاری ضعیف دارد. در مقایسه با ترانسفورماتورهای با روغن معدنی سنتی، ترانسفورماتورهای با روغن گیاهی مزایایی مانند خطر آتش سوزی بسیار کم، ظرفیت بارگذاری قوی و هزینه چرخه حیات کمتر دارند. علاوه بر این، چون روغن گیاهی منبع تجدیدپذیری است که از بذر گیاهان استخراج می‌شود، می‌تواند در مقایسه با روغن معدنی انتشار کربن را به طور مؤثر کاهش دهد. علاوه بر این، ترانسفورماتورهای با روغن گیاهی محدوده کاربرد گسترده‌تری نسبت به ترانسفورماتورهای با روغن معدنی موجود دارند و به ویژه برای مناطقی با نیاز بالا به ایمنی آتش‌سوزی و حفاظت از محیط زیست مانند مناطق پرجمعیت و مناطق حفاظت محیطی مناسب هستند.

با توجه به مفهوم توسعه جدید، تمرکز بر مرزهای بازار و بر اساس تحقیقات علمی و نوآوری، سازنده چینی ترانسفورماتور با روغن گیاهی از سال 2007 در تحقیق و توسعه و تولید ترانسفورماتورهای با روغن گیاهی مشغول بوده است. در سال 2017، پروژه ساخت و تولید سبز "یکپارچگی سیستم فناوری و روش کلیدی سبز ترانسفورماتورهای محیط زیست دوستانه و تجهیزات معدنی با عایق گازی محیط زیست دوستانه" که توسط وزارت صنعت و اطلاعات انجام شده بود را بر عهده گرفت. با تکیه بر این پروژه، محصولات ترانسفورماتور با روغن گیاهی 10kV، 35kV و 110kV را توسعه داد و یک سری محصولات نسبتاً کامل تشکیل داد. این محصولات به تدریج در شاندونگ، هنان، گوانگ‌دونگ، هوئه‌بی، شانشی و سایر مناطق استفاده شده و تاکنون عملکرد خوبی داشته و تحسین بالای مشتریان را به دست آورده‌اند.

در سپتامبر 2019، سازنده چینی ترانسفورماتور با روغن گیاهی موفق به کسب پیمان پروژه تحقیقاتی "بهینه‌سازی و کاربرد مهندسی ساختارهای عایق و گرمایشی ترانسفورماتورهای قدرت با روغن گیاهی در مقیاس بزرگ - تولید آزمایشی ترانسفورماتورهای 220kV با روغن گیاهی و آزمایش‌های شبیه‌سازی ساختارهای عایق نمونه" از یک اداره تأمین برق تحت شبکه برق جنوبی چین شد. تحت رهبری اداره تأمین برق، این پروژه هدف داشت ترانسفورماتور 240MVA/220kV با روغن گیاهی با بالاترین سطح ولتاژ و ظرفیت در چین را توسعه دهد.

سازنده چینی ترانسفورماتور با روغن گیاهی اهمیت بسیاری به تحقیق و توسعه ترانسفورماتور عایق بندی 220kV می‌دهد. مدیرعامل معاون شرکت شخصاً مسئول کنترل فنی کلی و اجرای محصول پروژه است. "ما به طور کامل از مزایای فنی خود استفاده کرده و تیم‌های نخبه تحقیق و توسعه و طراحی را برای حل مشکلات کلیدی سازماندهی کرده‌ایم. به ویژه در مرحله شکست فنی، ما کارکنان فنی مربوطه را سازماندهی کرده و جزئیات فنی را یک به یک اجرا و مشخصات محصول و فرآیند را یک به یک بررسی کردیم"، گفت مسئول مربوطه.

تیم تحقیق و توسعه توسط یک دکتری فارغ‌التحصیل از ژاپن رهبری می‌شود. "با همکاری با بسیاری از سازندگان روغن گیاهی، ما با تحقیقات اساسی روغن گیاهی داخلی شروع کردیم، به تدریج تحمل میدان الکتریکی سیستم عایق روغن گیاهی-کاغذ داخلی را تحت فرکانس توان، ضربه برق و برق اضافی آزمایش و تأیید کردیم و بر اساس داده‌های آزمون طراحی بهینه عایق محصول 240MVA/220kV را هدایت کردیم. ما آزمون‌های سازگاری روغن گیاهی داخلی را انجام دادیم، سازگاری هر نوع ماده در ترانسفورماتور با روغن عایق گیاهی داخلی را بررسی کردیم تا عملکرد پایدار بلندمدت محصول را تضمین کنیم. همچنین آزمون‌های فرآیندی برای ترانسفورماتورهای با روغن گیاهی داخلی انجام دادیم و یک مجموعه کامل از برنامه‌های فرآیند از آزمایش ورودی روغن خام تا تحویل محصول تشکیل دادیم"، گفت رهبر تیم.

تیم طراحی و توسعه توسط متخصصان طراحی با تجربه و معاون مهندس ارشد پژوهشگاه شرکت رهبری می‌شود. "ما متخصصان فنی را سازماندهی کردیم تا طرح طراحی را از جنبه‌های مختلفی مانند محاسبه میدان مغناطیسی، شبیه‌سازی جریان، ارزیابی عایق و تحمل نیروی کوتاه‌مداری تأیید کنند. با در نظر گرفتن خصوصیات روغن گیاهی، ما فقط پس از تأیید آزمونی مواردی مانند بوشینگ‌ها را انتخاب و به کار بردیم تا قابلیت قابل اعتماد بلندمدت محصول را تضمین کنیم"، توضیح داد رهبر تیم طراحی. تیم طراحی نتایج تحقیقات اساسی را با طرح به طور گسترده ادغام کرد و به طور کامل دستاوردهای تحقیقاتی را در طرح الکتریکی و ترتیب ساختاری ترانسفورماتور به کار برد و اهداف محصول شامل کم وزنی، اقتصادی و قابلیت اطمینان بالا را در حال حفظ حاشیه ایمنی تحقق بخشید.

به دلیل خصوصیات محصول، در طول فرآیند تولید، افراد فنی ارشد راهنمایی دقیقی به کارکنان تولید کارگاهی ارائه دادند. در مراحل فرآیند مرتبط با روغن عایق، افراد فنی ارشد به طور کامل شرکت کردند، کنترل لایه‌ای و اجرای دقیق انجام دادند تا قابلیت اطمینان و کیفیت محصول را تضمین کنند.

بعد از نزدیک به دو سال تحقیق و توسعه، شرکت توانست مشکلات فنی کلیدی مانند طراحی و تأیید عایق، بهینه‌سازی و تأیید گرمایش و کنترل برق اضافی در ترانسفورماتورهای با روغن گیاهی در مقیاس بزرگ را حل کند و به طور کامل فناوری‌های کلیدی مانند روش‌های طراحی و تأیید و فرآیندهای تولید ترانسفورماتورهای با روغن گیاهی در مقیاس بزرگ را حل کند. نخستین ترانسفورماتور 220kV با روغن گیاهی داخلی با حق امتیاز مستقل موفق به توسعه شد.

در زمینه ترانسفورماتورهای روغنی گیاهی، سازنده چینی ترانسفورماتورهای روغنی گیاهی در هر دو حوزه پژوهش و توسعه و سطح تولید و سهم بازار رهبری می‌کند و به بهبود کلی سطح سبزسازی صنعت ترانسفورماتورهای چین کمک می‌کند. در سپتامبر 2020، "فرآیند سبز ترانسفورماتورهای روغنی گیاهی" شرکت به عنوان "محصول فناوری رهبر جدید برای ارتقاء توسعه با کیفیت انرژی" معرفی شد.

سازنده چینی ترانسفورماتورهای روغنی گیاهی به اهداف ساخت "منشا" فناوری‌های اصلی و "رهبر زنجیره" زنجیره‌های صنعتی مدرن نظاره خواهد داشت، به خدمات راهبردهای ملی پایبند خواهد بود، رهبری توسعه صنعت و تحریک نوآوری از طریق علم و فناوری را ادامه خواهد داد. این شرکت به آرزو و مأموریت اولیه خود وفادار خواهد ماند، مسئولیت‌های یک شرکت مرکزی را ایفا خواهد کرد و تلاش مستمر خود را برای تبدیل شدن به یک ارائه‌دهنده راه‌حل هوشمند سیستم الکتریکی جهانی ادامه خواهد داد، به دستیابی به اهداف "دو کربن" و ساخت سیستم نیروی جدید کمک خواهد کرد و پایه‌های محکمی برای شروع موفق برنامه پنج‌ساله چهاردهم فراهم خواهد کرد.