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中国变压器组部件重大突破

一、组部件重大突破
1.串级式玻璃钢套管取得重要突破

在串级式玻璃钢套管研究方向上,该产品绝缘结构具有独创性,结构简单,工艺可靠,具有专用的末屏测量引出单元,并具有自检报警功能。电容屏采用自制少端头钢丝网结构,使套管的整体刚度和热传导效果好;采用聚四氟乙烯薄膜介质结构,套管整体重量轻、介电性能优异、抗震机械性能好,通过超过标准规定的抗震烈度试验(2.6g);套管末屏采用C2屏设计,妥善解决了末屏的接地安全和套管故障显示问题。可拓展实现套管设备的在线(局放)检测功能。

通过采用串级式电容结构实现了电容的串联均压,突破了固有的高压套管制造工艺技术的瓶颈,为特高压产品的制造提供了一条可行的技术方案。

该套管的综合技术指标居国际领先水平。该套管技术将有力地支撑我国特高压变压器的发展,意义重大。

2.智能组件与变压器在线监测系统最新进展

在智能组件与变压器在线监测系统研究方向上,变压器智能组件将测控、局放监测、非电量保护、油气监测、光纤测温、有载开关测控、冷却系统控制等智能化诊断单元通过网络高度集成,可为变压器优化运行和管理提供数据支持,还可通过网络为电网调度系统、站内自动化系统和保护系统提供变压器的实时状态数据。

另外,针对变压器器身结构、设计、试验和运行技术基础上的研究,建立了基于热平衡、绝缘老化、过负荷能力、冷却控制、综合评估和故障分类等六种技术模型的智能化诊断和监控系统,实现对变压器当前运行状态的综合在线监测和评估。

该技术将为我国智能变压器和智能电网提供有力的支撑,是我国智能化制造的可喜的进步。

3.天然酯绝缘油,变压器环保领域新进步

精炼车间

在变压器植物绝缘油研究方向上,天然酯绝缘油具有无腐蚀性硫、高燃点、高闪点、吸水性能好、可生物降解、环保无污染、防火性能和电气性能良好等优点。国外已经有较为广泛、成熟的应用,累计有超过10年、几十万台天然酯变压器的应用经验,应用范围从10kV配电变压器到420kV超高压变压器。国内生产企业也具备一定的生产、研发能力,实现了产品批量化供应,并已开展了天然酯绝缘油变压器试点应用,应用效果良好。因此,从国内外天然酯绝缘油研发及应用情况看,天然酯绝缘油技术成熟、性能可靠、经济和社会效益显著。

天然酯绝缘油实现批量化供应是我国变压器制造走向绿色、低碳、环保的有力的保证。 

4.开口式三角立体卷铁心变压器高牌号硅钢片


在变压器组部件、材料、结构等的研究方向上,开口式三角立体卷铁心变压器是一种新的立体卷铁心变压器的制作方式。新的高牌号硅钢片在片型厚度上进一步降低,这些技术措施均能使变压器的能耗得到有效降低,使变压器能效水平得到提升。从而满足国家对变压器能效提升的总体要求。

该产品对我国变压器能效整体提升提供了有力支持,代表我国变压器总体制造能力和水平的提升。


二.调研报告制作背景介绍
以上内容选自《变压器组部件及材料新技术(产品)调研技术评估报告》,该报告制作背景如下。

1.背景
随着电网建设规模的快速发展,我国在交、直流电网的输电容量、技术水平和设施装备的总量和能力上均处于世界前列;同时国产电力装备的制造能力也得到了快速的提升。竞争激烈的市场经济对输变电设备的制造质量、技术性能和运行可靠性等提出了新的、更高的要求。

变压器类设备是输变电系统中的重要设备,其故障对电网运行影响较大,变压器组部件的故障类型更是多样,引起故障的原因也较为复杂。据中国电力科学研究院1995年—2007年《全国110kV及以上电压等级变压器类设备运行情况及事故统计分析》表明 ,其变压器组部件事故次数约占总事故次数的20%—45%。当前变压器组部件存在的问题依然很突出。

变压器的工艺结构复杂,部件分散性大,配套的组部件多达十多种。制造中涉及材料繁多、要求严格,属于劳动密集型产品。组部件在变压器的使用中又起到了不同作用,缺一不可。每一个组部件的异常都可能影响变压器的正常运行,如套管或有载开关绝缘击穿事故可能引发变压器着火,油流速动保护拒动或误动会引起电网事故等等。因而,必须重视变压器组部件的生产与选用,加强组部件的管控,对组部件和材料的新技术应用推广加以规范,在推动组部件技术进步的同时,又需防止不成熟的技术推广操之过急,将变压器组部件的故障率降到最低。

为促进我国变压器组部件及材料(产品)的技术进步,提高电网安全运行水平,推动变压器组部件和材料的技术创新发展,引导新技术推广应用,在此背景下,开展了面向变压器组部件及材料生产企业的调研的工作,目的是发现一些创新性的变压器组部件和材料,以推动变压器设备的技术进步。

2.变压器组部件现状
电力变压器是电力系统中最为关键的设备之一,是电力系统安全、可靠、经济运行的重要保证,最大限度地防止和减少变压器事故的发生,是生产运行中的首要任务。据统计,变压器组部件故障主要有套管、分接开关、冷却系统、气体继电器、充氮灭火及测温装置等故障类型。其中套管故障、分接开关故障和冷却系统故障为主要故障类型。三种组部件故障次数占总故障次数的90%以上,特别是套管故障,可能造成巨大的的经济损失。

变压器组部件的种类繁多,产品规格各异,不同厂家的技术能力与工艺流程等方面存在较大差异;这些刚性成本的差异与国内外不同厂家产品相比存在较大价格差异。因此,在选用变压器组部件的过程中出现了低价、劣质的现象,造成变压器运行中组部件故障和质量缺陷频繁发生,且不能得到有效控制。

3.调研的目的
为此,需要对国内变压器组部件的生产厂家进行调研,了解各类组部件的主流生产厂家的技术创新情况,对其技术性能、结构、工艺、生产能力等进行技术评估和分析,确定具有推广应用价值的组部件和材料,引领组部件和材料的发展趋势,为变压器生产厂家提供规范、技术先进的组部件产品,促进组部件和材料新技术在行业内得到推广应用。

4.调研主体和调研报告
中国电力企业联合会科技服务中心、全国输配电技术协作网变电专业技术委会联合组建了变压器组部件及材料新技术(产品)评估专家工作组。本次评估专家工作组对19家企业申报的产品进行了评估。经过详评,该报告共收录了13家生产制造单位的新产品(技术)介绍,并编写了《变压器组部件及材料新技术(产品)调研技术评估报告》。该报告所收录的高牌号硅钢片、新型环保绝缘油、双接缝卷铁心变压器、智能组件与在线监测、新型干式套管等技术在一定层面上展现了现今国内组部件及材料的技术发展趋势。

为了确保本次调研评审的客观、公平、公正性,变电专业技术委员会征集了各省电力生产运维一线技术人员、科研院所的意见,邀请了行业内专业知识丰富、学术思想活跃的技术专家,参与本次组部件(产品)的性能和现场效用评估工作。

本报告仅就13家生产制造单位提交的变压器组部件及材料新技术(产品)的技术特点及创新作了技术评估和报告。其中,高牌号硅钢片、新型环保绝缘油、双接缝卷铁心变压器、智能组件、新型干式套管展现了当今组部件及材料技术新动向,对今后变压器组部件及材料新技术(产品)发展具有重大意义


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