Prvi kineski 220kV/240MVA transformator na bazi biljnog ulja: Istraživanje i razvoj prednosti i doprinos dvostruko ugljičnom cilju

S kontinuiranim razvojem tehnologije izolacije snaga transformatora, proizvodi transformatora s biljnim uljem koji koriste zelena, ekološki prihvatljiva biljna ulja sa visokom temperaturom paljenja kao izolacijsku sredinu postupno zamjenjuju transformere s mineralnim uljem. Ovi transformatori na bazi biljnog ulja maksimalno smanjuju emisiju ugljičnog dioksida i učinkovito produžuju vijek trajanja transformatora za snabdevanje električnom energijom, što ima veliki značaj za postizanje ciljeva tzv. „dvostrukog karbona“.

Nedavno, pod vođstvom određenog uredba za opskrbu strujom, prvi domaći 220kV/240MVA transformator s biljnim uljem najvišeg naponskog nivoa i najveće snage u Kini, razvijen od strane kineskog proizvođača transformatora s biljnim uljem, uspješno je prošao tip-testove. Ovo dodatno čvrsto utemeljuje vodeći domaći položaj kineskih proizvođača transformatora s biljnim uljem na polju transformatora s biljnim uljem i označava novu razinu kineske tehnologije dizajna i proizvodnje transformatora s biljnim uljem.

Tradicionalno mineralno izolaciono ulje koristi se više od stotinu godina, ali ima nedostatke poput niske temperature paljenja, spore stope degradacije, lakoće onečišćenja okoline i slabih sposobnosti preopterećenja. U usporedbi s tradicionalnim transformatorima s mineralnim uljem, transformatori s biljnim uljem imaju prednosti uključujući izuzetno nizak rizik od požara, jaku sposobnost preopterećenja i niske troškove cijelog životnog ciklusa. Osim toga, budući da je biljno ulje obnovljiv resurs dobiven iz sjemenki biljaka, može učinkovito smanjiti emisiju ugljičnog dioksida u usporedbi s mineralnim uljem. Štoviše, transformatori s biljnim uljem imaju širu primjenu nego postojeći transformatori s mineralnim uljem i posebno su pogodni za područja s visokim zahtjevima za sigurnost od požara i zaštitu okoline, poput gusto naseljenih područja i zona zaštite okoline.

Držeći se nove filozofije razvoja, fokusirajući se na tržišni vrhunac i temeljeći se na znanstvenim istraživanjima i inovacijama, kineski proizvođač transformatora s biljnim uljem bavi se istraživanjem i razvojem te proizvodnjom transformatora s biljnim uljem još od 2007. godine. Godine 2017. preuzeo je zeleni proizvodni projekt „Zelene ključne tehnologije i integracija procesnog sustava za ekološki prihvatljive transformatore i ekološki prihvatljiva metalna kućišta sa plinskom izolacijom“ povjeren od strane Ministarstva industrije i informacijske tehnologije. Polazeći od ovog projekta, razvio je seriju proizvoda transformatora s biljnim uljem na 10kV, 35kV i 110kV, formirajući relativno potpunu proizvodnu liniju. Ti su proizvodi redom primijenjeni u Shandongu, Henanu, Guangdongu, Hubeiu, Shaanxiju i drugim mjestima i do sada stabilno rade, osvajajući visoko priznanje kupaca.

U rujnu 2019. godine, kineski proizvođač transformatora s biljnim uljem uspješno je osvojio tender za znanstvenoistraživački projekt „Optimizacija i inženjerska primjena izolacijskih i rashladnih struktura za velike transformatore za snagu s biljnim uljem – probna proizvodnja 220kV transformatora s biljnim uljem i simulacijski testovi tipičnih izolacijskih struktura“ jednog uredba za opskrbu strujom pod China Southern Power Grid-om. Pod vođstvom tog uredba, cilj projekta bio je razvoj 240MVA/220kV transformatora s biljnim uljem najvišeg naponskog nivoa i najveće snage u Kini.

Kineski proizvođač transformatora s biljnim uljem pokazuje veliku važnost za istraživanje i razvoj 220kV transformatora s izolacijskim uljem. Zамjenik generalnog direktora tvrtke osobno nadgleda cjelokupnu tehničku kontrolu i provedbu proizvoda. „Puno smo iskoristili svoje tehničke prednosti i organizirali elitarne timove za istraživanje i razvoj te dizajn kako bismo zajednički riješili ključne probleme. Posebno tijekom faze tehničkog probijanja, organizirali smo odgovarajuće tehničko osoblje da implementira tehničke detalje jedan po jedan i provjerava specifikacije proizvoda i procesa stavku po stavku“, rekao je odgovorni službenik.

Tim za istraživanje i razvoj vodi doktor koji se vratio iz Japana. „Radeći s mnogim proizvođačima biljnog ulja, započeli smo osnovna istraživanja domaćeg biljnog ulja, redom testirali i verificirali otpornost polja izolacijskog sustava papir-biljno ulje na frekvenciji napajanja, munjeviti udar i prekidanje prenapona, te vodili optimizacijski izolacijski dizajn proizvoda 240MVA/220kV na temelju podataka testiranja. Proveli smo testove kompatibilnosti materijala transformatora, testirajući kompatibilnost svake vrste materijala unutar transformatora s domaćim biljnim izolacijskim uljem kako bismo osigurali dugoročno stabilno funkcioniranje proizvoda. Također smo proveli procesne testove za transformator s domaćim biljnim izolacijskim uljem, formirajući kompletni skup planova procesa od inspekcije sirovog ulja pri dolasku do isporuke proizvoda“, rekao je vođa tima.

Tim za dizajn i razvoj vode stručnjaci senior dizajneri i zamjenik glavnog inženjera istraživačkog instituta tvrtke. „Organizirali smo tehničke stručnjake da verificiraju plan dizajna s aspekata proračuna magnetskog polja, simulacije fluida, procjene izolacije i sposobnosti izdržavanja kratkospojnih sila. U potpunosti uzimajući u obzir posebnosti biljnog ulja, birali i primjenjivali smo komponente poput bushinga tek nakon provjere testovima kako bismo osigurali dugoročnu pouzdanost proizvoda“, objasnio je vođa tima za dizajn. Tim za dizajn blisko je povezao rezultate osnovnih istraživanja s planom, u potpunosti primijenivši dostignuća istraživanja u električnoj shemi i strukturnom rasporedu transformatora, te ostvario ciljeve proizvoda u pogledu lagane konstrukcije, ekonomičnosti i visoke pouzdanosti uz osiguravanje sigurnosnog margine.

Zbog posebnosti proizvoda, tehnički stručnjaci su tokom procesa proizvodnje dali detaljne upute radnicima u radionici. Na koracima procesa vezanim uz izolacijsko ulje, tehnički stručnjaci su sudjelovali u potpunosti, provodeći slojevitu kontrolu i implementaciju stavku po stavku kako bi osigurali pouzdanost i kvalitetu proizvoda.

Nakon gotovo dvije godine znanstvenoistraživačkog rada, tvrtka je konačno prevladala ključne tehničke poteškoće poput izolacijskog dizajna i verifikacije, optimizacije i verifikacije povećanja temperature te kontrole djelomičnog pražnjenja za velike transformatore s biljnim uljem i potpuno riješila kritične tehnologije uključujući metode dizajna i verifikacije te proizvodne procese za velike transformatore s biljnim uljem. Razvijen je prvi domaći 220kV transformator s biljnim uljem s nezavisnim intelektualnim vlasništvom.

U području transformatora s povrtnim izolirnim uljem, kineski proizvođači transformatora s povrtnim uljem vode unutarnji industrije kako na razini istraživanja i razvoja (I&R) i proizvodnje, tako i po udjelu na tržištu, potičući općenito poboljšanje razine zelenosti kineske industrije transformatora. U rujnu 2020., njihov "zeleni postupak za transformatore s povrtnim izolirnim uljem" dobio je titulu "Novi vodeći tehnološki proizvod koji promiče visokokvalitetni energetski razvoj".

Kineski proizvođači transformatora s povrtnim uljem će redovito pratiti ciljeve stvaranja "izvora" originalnih tehnologija i "vladača lanca" moderne industrijske lanac, pridržavajući se službe nacionalnim strategijama, voditeljstva u razvoju industrije i poticanja inovacija putem znanosti i tehnologije. Čuvat će svoje prvobitno iskreno željenje i misiju, ispunit će odgovornosti centralne tvrtke i stalno će se truditi postati svjetski klase ponudnik inteligentnih rješenja električnih sustava, doprinijeti ostvarenju "dvostrukih karbonskih" ciljeva i izgradnji novog energijskog sustava, stvarajući čvrstu temeljnicu za uspješan start 14. petogodišnjeg plana.