110千伏干式變壓器換上“國產(chǎn)內(nèi)核”

本報記者 呂九海

在天津市東麗區(qū)躍進(jìn)路，微風(fēng)吹在國網(wǎng)天津市電力公司電力科學(xué)研究院工程師劉力卿的工作服上，他和同事們戴著安全帽，手持帶電檢測儀器，帶領(lǐng)記者進(jìn)入變電站。

他們要“體檢”的，是變電站里的“大家伙”。這是中國首臺全國產(chǎn)110千伏50兆伏安干式變壓器，由12個暗紅色的“大圓柱”組成，總重超過113噸。此刻，工作人員正開展帶電檢測，評估設(shè)備運行狀態(tài)，為國產(chǎn)大容量干式變壓器的長期穩(wěn)定運行積累第一手運維數(shù)據(jù)。

材料攻關(guān)，變壓器要用“國產(chǎn)內(nèi)核”

“這個‘大家伙’，和之前的有啥不一樣？”

面對記者的提問，劉力卿娓娓道來：“這是我們首次從材料、工藝、安裝環(huán)節(jié)，實現(xiàn)大容量干式變壓器的完全自主可控。它的容量更大，‘內(nèi)核’也用上了國產(chǎn)環(huán)氧樹脂材料?！?/p>

使用環(huán)氧樹脂材料的干式變壓器，具有防火防爆、安全穩(wěn)定、綠色環(huán)保等優(yōu)點。隨著城市發(fā)展速度加快，容量更大、更安全的干式變壓器，將會是城市變電站的理想選擇。

然而，發(fā)展干式變壓器，繞不開“材料”這個難題。之前，高端的電工環(huán)氧絕緣材料，其核心技術(shù)長期被國外企業(yè)掌控，主要依靠進(jìn)口。

“用進(jìn)口方案，其實就是在替人家做實驗，國外企業(yè)可以通過大量的測試結(jié)果不斷優(yōu)化材料體系，但我們沒法了解材料成分和技術(shù)?！眲⒘η涞恼Z氣中透露出一絲無奈，“越是這樣，我們的產(chǎn)業(yè)鏈越發(fā)展不起來。”

2022年，國網(wǎng)天津市電力公司牽頭有關(guān)機(jī)構(gòu)，攻關(guān)適用于110千伏干式變壓器的關(guān)鍵技術(shù)。近百人的項目團(tuán)隊，從環(huán)氧絕緣材料起步，立志要啃下這塊“硬骨頭”。

攻關(guān)從材料配方開始。放幾種成分？性能是否穩(wěn)定？成品率如何……通過反復(fù)測試調(diào)整，項目團(tuán)隊成功“破譯”出配方的秘密，各項性能指標(biāo)與國外材料相近。“國產(chǎn)內(nèi)核”終于有了眉目。

工藝測試，8臺樣機(jī)驗證穩(wěn)定性能

材料變了，相應(yīng)的澆注、固化工藝也得調(diào)整。怎么確定工藝合不合適？兩個字，試錯。

但測試是有成本的。“一臺110千伏的單相變壓器樣機(jī)，生產(chǎn)測試一次費用就需百萬元。”負(fù)責(zé)變壓器安裝的國網(wǎng)天津市電力公司東麗供電分公司躍進(jìn)路變電站業(yè)主項目經(jīng)理張博越說。

為了節(jié)約成本，工程師們先造出一批10千伏樣機(jī)，對其絕緣性能、抗開裂能力、抗燃燒性能等進(jìn)行測試。優(yōu)化工藝后，逐步提高電壓、容量繼續(xù)測試，直至迭代到110千伏。這樣的樣機(jī)，他們一共做出了8臺；而實驗室內(nèi)搭的測試模型，更是不計其數(shù)。

樣機(jī)扛不住雷電沖擊，出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象，一度讓張博越犯了愁，“項目工程也在同步推進(jìn)，不能因為這個事兒影響工程進(jìn)度”。

改設(shè)計、調(diào)工藝、加強(qiáng)絕緣，工程師們頂著壓力步步摸索，終于按期研發(fā)出110千伏樣機(jī)，并通過了雷電沖擊等一系列測試，變壓器的穩(wěn)定性通過了考驗。

研發(fā)“國產(chǎn)內(nèi)核”和配套工藝，費了這么大工夫，值嗎？劉力卿給出了肯定的答案?！按笕萘扛墒阶儔浩?，特別是環(huán)氧樹脂澆注型，是未來電網(wǎng)改造的重要技術(shù)方向。這里面涉及的核心技術(shù)，一定要掌握在我們自己手里?！?/p>

標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化，助力同類別產(chǎn)品研發(fā)

去年11月，全國產(chǎn)110千伏干式變壓器成功落地躍進(jìn)路變電站，技術(shù)攻關(guān)取得了勝利。

但困擾團(tuán)隊的一些問題，還沒得到完全解決。

“現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)，要么是針對72.5千伏級別以下的干式變壓器，要么是針對110千伏級別的油浸式變壓器，我們該用哪個標(biāo)準(zhǔn)？”劉力卿介紹，由于這是國內(nèi)首次出現(xiàn)這一級別的干式變壓器，選擇哪個標(biāo)準(zhǔn)制定測試方案，他們也有些疑惑。

對此，根據(jù)現(xiàn)有測試情況，項目團(tuán)隊提出了一套實驗方案，可為110千伏干式變壓器的現(xiàn)場實驗提供參考標(biāo)準(zhǔn)。這一方案已通過專家論證，目前正在申請團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

研發(fā)還在繼續(xù)。談到未來的發(fā)展規(guī)劃，團(tuán)隊成員希望讓這臺國產(chǎn)干式變壓器發(fā)揮更大的應(yīng)用示范意義。

“在安裝調(diào)試和設(shè)備運維過程中，我們記錄到一些關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，未來還會積累更多。希望這些數(shù)據(jù)和經(jīng)驗?zāi)転橥惍a(chǎn)品研發(fā)提供參考。”劉力卿說。