| 我國(guó)已成功攻克這些變壓器技術(shù)難點(diǎn)（下） |
發(fā)布者： admin 發(fā)布時(shí)間：2022-03-11 點(diǎn)擊率： 282 |
| 十余年不懈努力后，中國(guó)電科院牽頭完成了關(guān)鍵技術(shù)研究及工程應(yīng)用，組織建立了全套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的±800千伏換流變壓器生產(chǎn)工藝體系及質(zhì)量控制規(guī)范。 這標(biāo)志著我國(guó)全面掌握了±800千伏換流變壓器制造的核心技術(shù)，成為世界上第三個(gè)掌握±800千伏換流變壓器全套知識(shí)產(chǎn)權(quán)并實(shí)際應(yīng)用的國(guó)家。項(xiàng)目的落地應(yīng)用提升了我國(guó)變壓器行業(yè)硅鋼片、絕緣材料、電磁線、出線裝置等相關(guān)組件的整體水平，建立了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)了我國(guó)乃至世界電力科技水平的升級(jí)進(jìn)步。 “電力高速路” 成就“連接”世界的新名片 十年磨一劍，礪得梅花香。 從“花高價(jià)受洋罪”到走出國(guó)門面向全球，我國(guó)電力人艱苦努力已經(jīng)迎來累累碩果。 在國(guó)內(nèi)，2015年起，采用本項(xiàng)目技術(shù)的±800千伏換流變壓器先后在在靈州—紹興、滇西北—廣東等特高壓直流工程中應(yīng)用43臺(tái)。截至2020年年底，累計(jì)銷售額超過40億元。國(guó)內(nèi)換流變壓器單臺(tái)價(jià)格從超過億元的進(jìn)口價(jià)降低至1300余萬元，為特高壓直流輸電工程節(jié)省了極為可觀的建設(shè)成本。 放眼海外，該項(xiàng)目中標(biāo)的“±800千伏巴西美麗山二期特高壓直流工程”，首次實(shí)現(xiàn)了自主化特高壓換流變壓器裝備跨出國(guó)門，成為“一帶一路”建設(shè)的標(biāo)志性工程?！罢莆樟恕?00千伏換流變壓器制造的核心技術(shù)，不僅讓西南水電、西北風(fēng)電太陽(yáng)能資源的集約開發(fā)成為可能，也使得我國(guó)的電力裝備技術(shù)在國(guó)際上‘走出去’，為我國(guó)高端電力裝備制造業(yè)走向世界提供了支撐。”程煥超說。 電力工程中所用到的變壓器也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只這一個(gè)，不僅僅是換流變壓器，其他類型的變壓器我們也開始利用國(guó)產(chǎn)技術(shù)武裝自己并取得一系列成果。 這個(gè)“彈性”變壓器，獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng) 配電變壓器是電網(wǎng)從發(fā)電廠經(jīng)輸電線路、變電站及配電線路，最后把電能送到千家萬戶的最后環(huán)節(jié)。保障配電變壓器重過載負(fù)荷下安全運(yùn)行、輕空載負(fù)荷下低損耗高效運(yùn)行，是電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵。 但是，我國(guó)用電負(fù)荷普遍呈現(xiàn)峰谷差大、平均負(fù)載率低的顯著特性。這種情況下，配電變壓器容量配置偏小，重載或過載易燒損；容量配置過大，長(zhǎng)時(shí)間輕載或空載運(yùn)行損耗高。然而，常規(guī)配電變壓器的容量固定、不可調(diào)節(jié)。 如何避免負(fù)荷高峰時(shí)變壓器“小馬拉大車”和負(fù)荷低谷時(shí)變壓器“殺雞用牛刀”？ 一個(gè)彈性容量的配電變壓器顯得尤為重要。 為了解決這個(gè)問題，中國(guó)電科院牽頭“有載調(diào)容配電變壓器關(guān)鍵技術(shù)、系列裝備及規(guī)模化應(yīng)用”項(xiàng)目，發(fā)明了有載調(diào)容建模分析理論方法，攻克了有載調(diào)容切換開關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)原創(chuàng)、世界首創(chuàng)的有載調(diào)容配電變壓器核心技術(shù)的重大突破，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外空白。這項(xiàng)技術(shù)也獲得了2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。 其實(shí)，對(duì)于可調(diào)節(jié)容量的變壓器，供電一線要求十分強(qiáng)烈，而且也嘗試相處辦法解。 在農(nóng)村電網(wǎng)存在許多季節(jié)性負(fù)荷特征特別突出的配電臺(tái)區(qū)。供電員工會(huì)安裝大小不同額定容量的兩個(gè)配電變壓器，用電旺季就只投入大容量變壓器運(yùn)行，用電淡季就只投入小容量變壓器運(yùn)行。 這種方法雖然經(jīng)濟(jì)安全，但不僅需要人工停電操作，還要經(jīng)過提前制定停電計(jì)劃、辦理兩票等繁瑣程序，影響供電可靠性。除此之外，由于農(nóng)村的用電負(fù)荷具有隨機(jī)性的特征，若判斷不夠及時(shí)、不夠準(zhǔn)確，會(huì)導(dǎo)致變壓器長(zhǎng)時(shí)間過載運(yùn)行造成燒毀事故。為此，科研人員開始思考如何實(shí)現(xiàn)變壓器兩種容量自動(dòng)監(jiān)測(cè)、判斷和調(diào)整。有載調(diào)容配電變壓器的研發(fā)從此開始醞釀。 有載調(diào)容變壓器研制之初，相關(guān)技術(shù)國(guó)內(nèi)外均無可借鑒成果。研發(fā)面臨著有載調(diào)容暫態(tài)建模與切換過電流抑制、有載調(diào)容開關(guān)切換可靠滅弧、調(diào)容過程自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制三大難題。其中，最大的難題是有載調(diào)容開關(guān)切換的切換過電流抑制與可靠滅弧，因?yàn)槿萘壳袚Q時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧。 為了解決這一難題，研究人員通過對(duì)有載調(diào)容切換關(guān)鍵參數(shù)，如過渡電阻值合理配置、采用串聯(lián)多斷口分級(jí)分壓的開關(guān)安全熄弧關(guān)鍵技術(shù)，順利解決了有載調(diào)容開關(guān)切換過電流抑制和可靠滅弧等難題。 有載調(diào)容控制器通過監(jiān)測(cè)變壓器低壓側(cè)的電壓、電流，來判斷當(dāng)前負(fù)荷電流大小。如果滿足前期整定的調(diào)容條件，控制器會(huì)將調(diào)容指令發(fā)送至有載調(diào)容開關(guān)，開關(guān)根據(jù)調(diào)容指令進(jìn)行容量切換?！昂?jiǎn)單來說，有載調(diào)容變壓器就像我們乘坐火車時(shí)，軌道上的自動(dòng)鐵軌切換器。它可以根據(jù)容量配置自動(dòng)選擇最優(yōu)方案，同時(shí)兼顧用電經(jīng)濟(jì)性與安全性。”中國(guó)電科院配電所所長(zhǎng)盛萬興說。 太平洋電力的9萬千伏安的變壓器實(shí)現(xiàn)1級(jí)能效 就在電力變壓器新能效國(guó)標(biāo)強(qiáng)制執(zhí)行的前一天，常州太平洋電力集團(tuán)研發(fā)的9萬千伏安高電壓大容量三相立體卷鐵心變壓器通過國(guó)家電器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的型式試驗(yàn)，并達(dá)到1級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)，這是我國(guó)變壓器制造領(lǐng)域的一次技術(shù)突破。 據(jù)悉，國(guó)內(nèi)電網(wǎng)線路損耗40%以上是由變壓器的損耗造成。按照要求，今年6月1日起，所有新增變壓器須符合國(guó)家能效標(biāo)準(zhǔn)要求；到2023年，高效節(jié)能變壓器中1級(jí)、2級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)的電力變壓器在網(wǎng)運(yùn)行比例提高10%。與此同步，為加大高效節(jié)能變壓器推廣力度，去年5月發(fā)布的GB20052-2020《電力變壓器能效限定值及能效等級(jí)》將于今年6月1日起強(qiáng)制執(zhí)行，到2023年，逐步淘汰不符合國(guó)家能效標(biāo)準(zhǔn)要求的變壓器。 按照新能效等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，1級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)的11萬伏電壓等級(jí)的變壓器最大容量為6.3萬千伏安。常州太平洋電力集團(tuán)采用卷鐵心技術(shù)使得9萬千伏安容量的變壓器達(dá)到了1級(jí)能效。該變壓器即將應(yīng)用在冶金行業(yè)。 據(jù)檢驗(yàn)中心出具的報(bào)告顯示，送檢產(chǎn)品與同類產(chǎn)品相比，空載損耗可降低40%，空載電流降低70%，比國(guó)家1級(jí)能耗標(biāo)準(zhǔn)低10%，同時(shí)在溫升、噪音、抗短路能力及局部放電等測(cè)試項(xiàng)目中的檢測(cè)數(shù)據(jù)也完全滿足或高于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。太平洋電力集團(tuán)總工程師吳志強(qiáng)說：“公司研發(fā)的高電壓大容量變壓器可以大大降低能耗的‘絕招’，就在于公司歷經(jīng)多年不斷開發(fā)、完善的卷鐵心技術(shù)，并在剪切、卷繞、退火等諸多工藝和生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行自主創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了核心技術(shù)的重大突破?！睋?jù)了解，相關(guān)機(jī)構(gòu)鑒定后，認(rèn)為該技術(shù)“達(dá)到世界領(lǐng)先水平”。 |
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