Prva kitajska 220kV/240MVA preobrazovalnik na rastlinsko olje: razvoj, prednosti in prispevek k dvema ogljikom

S kontinuiranim razvojem tehnologije izolacije napajalnih transformatorjev so proizvodi transformatorjev z rastlinskim oljem, ki uporabljajo zeleno, okolju prijazno in visoko točilno rastlinsko olje kot sredstvo za izolacijo, postopoma nadomeščali transformatorje z mineralnim oljem. Ti transformatorji z rastlinskim oljem največ možno zmanjšujejo ogljične emisije in učinkovito podaljšujejo življenjski čas napajalnih transformatorjev, kar je velik pomen za dosego ciljev "dvojnega ogljičnega pristopa".

Nedavno je pod vodstvom določenega prenosnega urada uspešno prešel tipizacijske preskuse prvi domači transformator z rastlinskim oljem na 220kV/240MVA z najvišjo napetostno ravnivo in največjo kapaciteto v Kini, razvit od strani kitajskega proizvajalca transformatorjev z rastlinskim oljem. To še dodatno utrjuje vodilno domače položaje kitajskih proizvajalcev transformatorjev z rastlinskim oljem na področju transformatorjev z rastlinskim oljem in označuje novo stopnjo v kitajski tehnologiji oblikovanja in izdelave transformatorjev z rastlinskim oljem.

Tradicionalno mineralno izolacijsko olje se uporablja več kot sto let, vendar ima pomanjkljivosti, kot so nizka točilna temperatura, počasna stopnja degradacije, lažja onesnažitev okolja in slaba preobremenitvena zmogljivost. V primerjavi z tradicionalnimi transformatorji z mineralnim oljem imajo transformatorji z rastlinskim oljem prednosti, kot so zelo nizko tveganje požara, močna preobremenitvena zmogljivost in nizka celoten življenjski cikel. Poleg tega, saj je rastlinsko olje obnovljiv vir, ki ga izvlečemo iz semen rastlin, lahko učinkovito zmanjša ogljične emisije v primerjavi z mineralnim oljem. Poleg tega imajo transformatorji z rastlinskim oljem širši obseg uporabe kot obstoječi transformatorji z mineralnim oljem in so posebno primerni za območja z visokimi zahtevami glede varnosti pred požari in varstva okolja, kot so gosto naseljena območja in območja za varstvo okolja.

Z vztrajanjem pri novem konceptu razvoja, osredotočanjem na rob trga in temeljevanjem na znanstveni raziskavi in inovacijah, se je kitajski proizvajalec transformatorjev z rastlinskim oljem ukvarjal z raziskavami in izdelavo transformatorjev z rastlinskim oljem že od leta 2007. Leto 2017 je prevzel zelen projekt izdelave "Zeleni ključne tehnologije in procesni sistem integracije okolju prijaznih transformatorjev in okolju prijaznih metalnih zaprtih stikališč z plinsko izolacijo", ki ga je zastopalo Ministrstvo za industrijo in informacijske tehnologije. Na podlagi tega projekta je razvil proizvode transformatorjev z rastlinskim oljem na 10kV, 35kV in 110kV, sestavljajoč relativno popoln niz proizvodov. Ti proizvodi so bili zaporedno uporabljeni v Šanxiju, Henane, Guangdongu, Hubieju, Šanxiju in drugih mestih in do zdaj dobro delujejo, zasluzili pa so visoka hvaležnost od strani strank.

Septembra 2019 je kitajski proizvajalec transformatorjev z rastlinskim oljem uspešno dobil naročilo za znanstveno-raziskovalni projekt "Optimizacija in inženirska uporaba struktur izolacije in segrevanja za velike transformatorje z rastlinskim oljem - poskusna izdelava transformatorjev z rastlinskim oljem na 220kV in simulacijski preskusi tipičnih izolacijskih struktur" pod vodstvom prenosnega urada China Southern Power Grid. Ta projekt, ki ga je vodil prenosni urad, je bil namenjen razvoju transformatorja z rastlinskim oljem 240MVA/220kV z najvišjo napetostno ravnivo in največjo kapaciteto v Kini.

Kitajski proizvajalec transformatorjev z rastlinskim oljem pripisuje velik pomen raziskavam in razvoju transformatorja z izolacijskim oljem na 220kV. Zamenik generalnega direktorja podjetja osebno prevzame skupno tehnično nadzorno in izvedbo projekta. "V celoti smo izkoristili naše tehnične prednosti in organizirali elite R&D in dizajnerske ekipe, da bi skupaj reševali ključne probleme. Zlasti v fazi tehničnega preboja smo organizirali ustrezne tehnične kadre, da bi implementirale tehnične podrobnosti eno za drugim in preverile specifikacije izdelka in procesa točkovno," je povedal ustrezen odgovorni.

R&D ekipa je vodjena doktorskim diplomantom, ki je vrnil iz Japonske. "V sodelovanju z mnogimi proizvajalci rastlinskega olja smo začeli s temeljnimi raziskavami domačega rastlinskega olja, zaporedno preverili in potrdili izdržljivost domačega rastlinsko olje-papir sistema izolacije pod napetostjo omrežja, udarno napetostjo in preklopno previsoko napetostjo, ter usmerili optimizacijo izolacije izdelka 240MVA/220kV na podlagi testnih podatkov. Izvedli smo kompatibilnostne teste materialov transformatorja, preverili kompatibilnost vsakega tipa materiala v transformatorju z domačim rastlinskim izolacijskim oljem, da bi zagotovili dolgoročno stabilno delovanje izdelka. Prav tako smo izvedli procesne teste za domače transformatorje z rastlinskim izolacijskim oljem, formirali kompletno nabor procesnih načrtov od preglede surovine do dostave izdelka," je povedal vodja ekipe.

Ekipa za oblikovanje in razvoj je vodjena starejšimi strokovnjaki za oblikovanje in zamenikom glavnega inženirja znanstveno-raziskovalnega instituta podjetja. "Organizirali smo tehnične strokovnjake, da bi preverili načrt oblikovanja iz vidika računanja magnetnega polja, simulacije fluida, ocene izolacije in zmogljivosti odporu kratek spoj. V celoti upoštevajoč posebnosti rastlinskega olja, smo izbrali in uporabili komponente, kot so ustuljnice, le po testiranju, da bi zagotovili dolgoročno zanesljivost izdelka," je razložil vodja ekipe za oblikovanje. Ekipa za oblikovanje tesno združila rezultate temeljnih raziskav z načrtom, v celoti uporabljajoč dosežke raziskav v električnem načrtu in strukturni razporeditvi transformatorja, dosegljive cilje izdelka hitrosti, ekonomičnosti in visoke zanesljivosti, hkrati zagotavljajo varnostno maržo.

Iz-za posebnosti izdelka so tehnični nosilci posamezno usmerili delavce v delavnicah med procesom proizvodnje. V korakih procesa, povezanih s izolacijskim oljem, so tehnični nosilci sodelovali skozi celoten proces, opravljali slojno nadzor in točkovno izvajanje, da bi zagotovili zanesljivost in kakovost izdelka.

Po skoraj dveh letih znanstvenih raziskav je podjetje končno premagalo ključne tehnične težave, kot so oblikovanje in preverjanje izolacije, optimizacija in preverjanje segrevanja ter nadzor delnih razpodbudenih oddaj za velike transformatorje z rastlinskim oljem, in popolnoma rešilo ključne tehnologije, vključno z metodami oblikovanja in preverjanja ter proizvodnimi postopki za velike transformatorje z rastlinskim oljem. Prvi domači transformator z rastlinskim oljem na 220kV z samostojno intelektualno lastnino je bil uspešno razvit.

V področju transformatorjev s vegetabilnimi izolacijskimi olji je kitajska proizvajalka transformatorjev s vegetabilnimi olji vodilna domače industriji na področju razvoja in proizvodnje ter tržnega deleža, kar spodbuja splošno izboljšanje raven zelenosti kitajske transformatorske industrije. V septembru 2020 je podjetju bil podeljen naslov "Novi vodilni tehnološki izdelek za spodbujanje visokokakovostnega razvoja energije" za "zeleno tehnologijo za transformatorje s vegetabilnimi izolacijskimi olji".

Kitajska proizvajalka transformatorjev s vegetabilnimi olji bo nenehno spremljala cilje postavljanja "izvora" originalnih tehnologij in "voditelja verige" sodobnih industrijskih verig, trdno se držala služenja nacionalnim strategijam, vodstva industrijskega razvoja in spodbujanja inovacij preko znanosti in tehnologije. Bodo ostali verni svojim prvotnim namenom in misiji, izpolnili odgovornosti centralnega podjetja in neprekinjeno trudili za to, da bi postali svetovni ponudnik rešitev za pametne električne sisteme, prispevali k uresničevanju ciljev "dvojnega ogljika" in gradnji novega sistema oskrbe s struje, ter položili trdne temelje za uspešen začetek tretjega petletnega načrta.