Первая в Китае трансформаторная подстанция 220 кВ/240 МВА на растительном масле: разработка преимущества и вклад в двойные углеродные цели
С постоянным развитием технологии изоляции силовых трансформаторов продукты, использующие в качестве изоляционной среды экологически чистое и безопасное растительное масло с высокой температурой вспышки, постепенно заменяют трансформаторы на минеральном масле. Эти трансформаторы на растительном масле максимально снижают выбросы углерода и эффективно продлевают срок службы силовых трансформаторов, что имеет большое значение для достижения целей "двойного углерода".
Недавно, под руководством определенного управления электроснабжения, первый отечественный трансформатор на растительном масле напряжением 220 кВ и мощностью 240 МВА, разработанный китайским производителем трансформаторов на растительном масле, успешно прошел типовые испытания. Это еще больше укрепляет лидирующее положение китайских производителей трансформаторов на растительном масле в этой области и означает новый уровень в дизайне и производстве трансформаторов на растительном масле в Китае.
Традиционное минеральное изоляционное масло используется уже более ста лет, но оно имеет недостатки, такие как низкая температура вспышки, медленная скорость деградации, легкость загрязнения окружающей среды и слабая перегрузочная способность. В сравнении с традиционными трансформаторами на минеральном масле, трансформаторы на растительном масле имеют преимущества, такие как крайне низкий риск пожара, высокая перегрузочная способность и низкие затраты на весь жизненный цикл. Кроме того, так как растительное масло является возобновляемым ресурсом, получаемым из семян растений, оно может эффективно снизить выбросы углерода по сравнению с минеральным маслом. Более того, трансформаторы на растительном масле имеют более широкую область применения, чем существующие трансформаторы на минеральном масле, и особенно подходят для областей с высокими требованиями к пожарной безопасности и охране окружающей среды, таких как густонаселенные районы и зоны охраны окружающей среды.
Соблюдая новую концепцию развития, сосредотачиваясь на переднем крае рынка и основываясь на научных исследованиях и инновациях, китайский производитель трансформаторов на растительном масле занимается разработкой и производством трансформаторов на растительном масле с 2007 года. В 2017 году он взялся за проект зеленого производства "Интеграция ключевых технологий и процессов зеленых экологически чистых трансформаторов и экологически чистых газонаполненных металлических шкафов", порученный Министерством промышленности и информационных технологий. Опираясь на этот проект, он разработал продукты трансформаторов на растительном масле класса напряжения 10 кВ, 35 кВ и 110 кВ, образовав относительно полную серию продуктов. Эти продукты были последовательно применены в Шаньдуне, Хэнани, Гуандуне, Хубэе, Шэньси и других местах, и до сих пор работают хорошо, получив высокую оценку клиентов.
В сентябре 2019 года китайский производитель трансформаторов на растительном масле успешно выиграл тендер на научно-исследовательский проект "Оптимизация и инженерное применение конструкций изоляции и теплоотвода для крупногабаритных трансформаторов на растительном масле - пробное производство трансформаторов на растительном масле напряжением 220 кВ и моделирование типичных изоляционных конструкций" одного из управлений электроснабжения China Southern Power Grid. Под руководством управления электроснабжения целью этого проекта было разработать трансформатор на растительном масле мощностью 240 МВА и напряжением 220 кВ, имеющий самое высокое напряжение и наибольшую мощность в Китае.
Китайский производитель трансформаторов на растительном масле придает большое значение разработке трансформатора на изоляционном масле напряжением 220 кВ. Заместитель генерального директора компании лично отвечает за общее техническое управление и реализацию проекта. "Мы полностью использовали наши технические преимущества и организовали элитные команды разработчиков и дизайнеров для совместного решения ключевых проблем. Особенно на этапе технического прорыва мы организовали соответствующих технических специалистов для реализации технических деталей и проверки спецификаций продукции и процессов пункт за пунктом," сказал ответственный лицо.
Команда разработки возглавляется выпускником докторантуры, вернувшимся из Японии. "Работая со многими производителями растительного масла, мы начали с базовых исследований отечественного растительного масла, последовательно тестировали и проверяли прочность поля растительного масла-бумаги при рабочей частоте, импульсе молнии и переключающем перенапряжении, и руководствовались оптимизацией изоляции для продукции 240 МВА/220 кВ на основе данных испытаний. Мы провели тесты на совместимость материалов трансформатора, проверяя совместимость каждого типа материала в трансформаторе с отечественным растительным изоляционным маслом, чтобы обеспечить долгосрочную стабильную работу продукции. Мы также провели технологические испытания для отечественных трансформаторов на растительном изоляционном масле, сформировав полный набор технологических решений от входного контроля сырого масла до выпуска продукции," сказал руководитель команды.
Команда проектирования и разработки возглавляется старшими экспертами по проектированию и заместителем главного инженера исследовательского института компании. "Мы организовали технических экспертов для проверки проекта с точки зрения расчета магнитного поля, гидродинамического моделирования, оценки изоляции и способности выдерживать короткозамкнутые силы. Полностью учитывая особенности растительного масла, мы выбирали и применяли компоненты, такие как вводы, только после их проверки, чтобы гарантировать долгосрочную надежность продукции," объяснил руководитель команды проектирования. Команда проектирования тесно интегрировала результаты базовых исследований в план, полностью применив достижения исследований в электрической схеме и конструктивном расположении трансформатора, достигая целей продукции, таких как облегченность, экономичность и высокая надежность, одновременно обеспечивая запас безопасности.
Из-за особенности продукции, технические специалисты предоставляли детальные указания производственному персоналу цеха во время процесса производства. На этапах, связанных с изоляционным маслом, технические специалисты участвовали на протяжении всего процесса, осуществляя многоуровневый контроль и реализацию пункта за пунктом, чтобы гарантировать надежность и качество продукции.
После почти двух лет научных исследований компания, наконец, преодолела ключевые технические трудности, такие как проектирование и проверка изоляции, оптимизация и проверка нагрева, и контроль частичных разрядов для крупногабаритных трансформаторов на растительном масле, и полностью решила ключевые технологии, включая методы проектирования и проверки, а также технологические процессы для крупногабаритных трансформаторов на растительном масле. Первый отечественный трансформатор на растительном масле напряжением 220 кВ с собственными интеллектуальными правами был успешно разработан.
В области трансформаторов с растительным изоляционным маслом китайский производитель трансформаторов с растительным маслом занимает лидирующие позиции в стране как по уровню НИОКР и производства, так и по доле рынка, способствуя общему повышению уровня экологичности отрасли трансформаторостроения Китая. В сентябре 2020 года технология "зеленый процесс для трансформаторов с растительным изоляционным маслом" компании была удостоена звания "Новый продукт-лидер, способствующий высококачественному развитию энергетики".
Китайский производитель трансформаторов с растительным маслом будет внимательно следить за целями создания "источника" оригинальных технологий и "лидера" современных промышленных цепочек, придерживаться служения национальным стратегиям, руководства развитием отрасли и стимулирования инноваций через науку и технику. Он останется верен своей первоначальной миссии, выполнит обязанности центрального предприятия и будет упорно трудиться, стремясь стать мировым лидером в предоставлении решений для умных электрических систем, способствовать достижению целей "двойного углерода" и строительству новой энергетической системы, а также создать прочную основу для успешного начала реализации Плана на 14-ю пятилетку.
