“貫徹新發(fā)展理念,落實國家電網(wǎng)公司工作部署,積極培育智能制造、綠色制造、服務(wù)型制造等新型制造模式,增強企業(yè)核心競爭力,服務(wù)綠色電力發(fā)展?!?a class="innerlink" href="http://ihrv.cn/tags/山東電工電氣" target="_blank">山東電工電氣集團有限公司(簡稱“山東電工電氣”)董事長、黨委書記周群說。近年來,山東電工電氣堅持創(chuàng)新驅(qū)動,研制綠色環(huán)保型產(chǎn)品,推廣天然酯絕緣油(植物油)變壓器等產(chǎn)品。
近日,山東電工電氣所屬企業(yè)山東電力設(shè)備有限公司研制生產(chǎn)的國內(nèi)容量最大的110千伏天然酯絕緣油變壓器和500千伏自耦變壓器,分別在沈變院虎石臺試驗站順利通過突發(fā)短路試驗。110千伏天然酯絕緣油變壓器,是目前國內(nèi)首臺通過突發(fā)短路試驗的天然酯絕緣油變壓器。
植物油變壓器更安全環(huán)保
“現(xiàn)有的油浸式變壓器產(chǎn)品主要采用礦物油,一旦出現(xiàn)泄漏,對當(dāng)?shù)丨h(huán)境將會造成嚴(yán)重的污染,同時隨著城市化的發(fā)展,很多變電站走向城市中心,對變壓器的安全性和環(huán)保性提出了更高要求。”山東電力設(shè)備有限公司執(zhí)行董事、黨委書記許濤接受中國電力報記者采訪時說,植物油變壓器由高燃點、環(huán)保型、可再生的植物油作為絕緣介質(zhì),具有過載能力強、綠色環(huán)保、低損耗、低局放等特點,符合綠色制造的要求。
植物油變壓器是一種利用大豆、油菜籽等天然植物種子提取的天然酯絕緣油 (植物油)作為絕緣和冷卻介質(zhì)的綠色電力變壓器,相比傳統(tǒng)礦物油變壓器有諸多優(yōu)勢。
一是優(yōu)異的環(huán)保性能。植物油不含有害成分,在水及土壤中沒有毒性和危險性,具有良好生物降解性和環(huán)境相容性,28天的生物降解度可達97%,不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。植物油泄漏后無毒性,滲透速度慢,可完全降解,泄漏溢出補救成本低,對水和土壤無污染。
二是良好的安全性能。植物油的燃點一般高于350攝氏度,而礦物油是160攝氏度,變壓器起火爆炸的風(fēng)險遠(yuǎn)低于礦物油變壓器。點燃植物油比礦物油需要的時間更長,需要的溫度更高,同時火焰移開后植物油熄滅 時間更短,煙氣產(chǎn)生率更低。和礦物油相比,植物油不易揮發(fā),燃燒時產(chǎn)生的氣體少,可以減少產(chǎn)生高能量電弧故障,減少爆炸和相關(guān)附帶損害風(fēng)險。
三是優(yōu)異的電氣性能。植物油的介電常數(shù)約為3.2,油紙絕緣系統(tǒng)中場強分布更為合理。植物油良好的水分吸附特性,能將變壓器內(nèi)的水分鎖在油中,提高固體絕緣材料的電氣性能。植物油變壓器具有超強的過載能力。
四是大大延緩變壓器絕緣紙的老化,保持更好的絕緣強度。植物油的分子極性較大,親水性更強,從而更多的吸收絕緣紙中的水分,延長絕緣紙的熱壽命6倍左右。
“變壓器是電網(wǎng)運行的‘心臟’,也是電網(wǎng)的核心設(shè)備,對于保障電網(wǎng)安全運行至關(guān)重要?!鄙綎|電力設(shè)備有限公司交流設(shè)計部副主任董宏林接受中國電力報記者采訪時說,而維持傳統(tǒng)電力變壓器長期安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵在于其體內(nèi)流淌的 “血液”———絕緣油,其絕緣、散熱的性能決定了電力變壓器能否承載起更高的電壓等級、更大的傳輸容量。
全球的電氣工程師一直致力于升級礦物絕緣油性能。但是,提煉礦物絕緣油的原材料──環(huán)烷基原油,僅占世界已探明石油儲量的2.2%,其不可再生、不可降解的特性給環(huán)保帶來挑戰(zhàn)。植物油日漸成為電氣工程師眼中替代礦物絕緣油的理想介質(zhì)。
踐行國家“一帶一路”倡議
“山東電力設(shè)備有限公司最初有植物油變壓器的概念,主要是來自于海外市場。為了踐行國家‘一帶一路’倡議,充分利用國家電網(wǎng)公司國際合作平臺,落實‘走出去’戰(zhàn)略,在海外設(shè)立了10個辦事處,產(chǎn)品遍布?xì)W洲、亞洲、非洲、美洲等40多個國家和地區(qū),包括‘一帶一路’沿線的18個國家?!痹S濤接受中國電力報記者采訪時說,開始接觸植物油變壓器這個概念是在南美洲厄瓜多爾亞馬遜地區(qū)的一處自然保護區(qū),業(yè)主需要植物油變壓器。
后來經(jīng)過與ABB、西門子等同行交流,了解到植物油變壓器在國外已經(jīng)大面積推廣使用,具有很多成功的案例。從市場化的角度來看,作為市場上比較領(lǐng)先的變壓器廠家,山東電力設(shè)備有限公司一直在思考怎樣才能引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢與潮流。同時變壓器市場競爭越來越激烈,也亟須發(fā)展一些新的產(chǎn)品在市場上尋求更大的收益。
早在2017年,山東電力設(shè)備有限公司決定投入資金研發(fā)植物油變壓器,一是基于近幾年國家持續(xù)加大對環(huán)境保護和生態(tài)文明的重視,現(xiàn)有的變壓器產(chǎn)品主要采用礦物油,一旦出現(xiàn)泄漏,對于當(dāng)?shù)丨h(huán)境將會造成嚴(yán)重的污染。二是基于對電力變壓器發(fā)展趨勢的考慮,隨著城市化的發(fā)展,很多變電站都已經(jīng)走向了城市的中心,更要考慮兩方面的因素:安全和環(huán)保。關(guān)于安全,對于配電變壓器的使用,一般使用干式變壓器,但是對于110千伏及以上主變,還沒有很好的解決措施。植物油變壓器的燃點高于350攝氏度,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)礦物絕緣油,可有效提高變壓器安全系數(shù)。這是決定研發(fā)天然酯絕緣油變壓器的初衷。
2018年9月6日,山東電力設(shè)備有限公司自主研發(fā)的國內(nèi)容量最大的110千伏63兆伏安植物油變壓器一次性通過全部試驗項目,各項性能指標(biāo)優(yōu)異。今年初,該公司主動到沈變院虎石臺試驗站去做突發(fā)短路試驗,3月15日,該產(chǎn)品順利通過突發(fā)短路試驗。下一步,山東電力設(shè)備有限公司將加快推進110千伏植物油變壓器的掛網(wǎng)運行,加快220千伏植物油變壓器的研制與試驗,并在此基礎(chǔ)上,繼續(xù)研制500千伏及以上植物油變壓器。
“作為國家電網(wǎng)公司的直屬產(chǎn)業(yè)單位,我們堅持質(zhì)量強企,始終以支撐各級電網(wǎng)建設(shè)、保障安全運行為己任,全力做好做優(yōu)設(shè)備?!敝苋航邮苤袊娏笥浾卟稍L時說,山東電工電氣致力于在保證設(shè)備安全可靠的前提下,積極探索制造節(jié)能低碳、資源利用率高、高效環(huán)保等的綠色產(chǎn)品。