《高压大容量智能电力变压器的关键技术及应用》

位列世界500强榜单第2,作为世界上规模最大的电网-中国国家电网,电力总装机容量和总用电量位居世界第一。变压器作为电网的主要设备,它的智能化和可靠性对电网的可靠性和智能化发展至关重要。变压器是维持电力系统正常运行不可缺少的重要设备之一,如果因为变压器的故障导致非计划的停电事故发生,不仅会使电力系统的运行受到影响,也可能会导致其他用电设备发生故障,因此变压器的可靠运行是电网运行的重中之重。近年来,越来越多的电网调度中心采用无人值班的管理模式,智能电网由“热门话题”己转向了实用化阶段,必然要求变电站内的设备智能化。因此,适应变电站自动化和数字化建设需要,开发智能变压器及安全监测系统,是与国网公司的政策和电网技术发展相吻合的。变压器损耗占电力的输配领域1/3-1/4的总损耗,每年整个电网的损耗是个庞大的数字。减少变压器空载损耗以及负载损耗,提升变压器的性能水平,实现经济运行,符合国家的节能发展方向。

该项目开发了高压智能化电力变压器,主要创新点如下:

1)建立了有效降低损耗的设计工艺路线方法该项目通过先进的计算机优化软件,保证产品的节能高效性能,十年变电成本最低,性能高于国家标准,变压器空载损耗比国家标准GB/T6451-1999平均下降30%左右,负载损耗比国家标准降低10%~20%,变压器效率高达99%以上,比以往变压器提高约4%。

2)集成开发了变压器智能监控系统该项目工作是在超高压变压器基础上,进行智能化变压器整体设计、关键传感器、测控系统、智能化诊断单元、智能组件等一系列攻关项目,完成了整体组装调试。

3)建立了提高变压器可靠性的设计工艺控制方法该产品在设计时,应用国际最新的漏磁场理论、静电场理论、局部放电控制理论的研究,先进的制造工艺作保证,采用恒压干燥、煤油气相干燥、立绕设备工艺和高电压试验设备,更加提高产品使用的安全性。

高压大容量智能电力变压器项目是2014年山东省自主创新及成果转化专项,经过三年的研发工作,顺利完成并高分通过验收(综合打分92分),评级为优秀。项目经第三方权威检验机构检测,各项技术性能指标达到了项目任务书约定的技术要求,局放、噪声等参数达到国际领先水平。项目申请发明专利3项,实用新型15项;获授权发明专利1项,实用新型专利15项;发表论文13篇;获奖7项;牵头/参与制定技术标准6项;收录科技报告1篇;新增市级创新平台1个。

该项目的研发,不仅提高了变压器的运行可靠性,降低了维护费用,还延长了检修周期和变压器寿命,产出了一系列相关科技成果,也为行业的发展作出了重要贡献。为研发企业新增销售收入7628万元。该项技术推广应用在重要用户国网河北省电力有限公司、山东电力集团公司超高压公司、大唐华银攸县能源有限公司等多家电网企业,整体应用以来,每年为用户企业新增利润198675万元。

成果说明

为满足智能变电站一次设备智能化,二次设备网络化的需要,在超高压变压器基础上,研发智能变压器,进行智能化变压器整体设计,完成整体组装调试。研制的500kV智能自耦电力变压器,通过了产品试验验证。性能优越,安全可靠性高,达到国内同类产品先进水平,局放、噪声等参数达到国际领先水平。 该项技术推广应用在重要用户国网河北省电力有限公司、山东电力集团公司超高压公司、大唐华银攸县能源有限公司等多家电网企业,整体应用以来,每年按照50%-70%负荷运行,按照实际运行功率因数为0.8,平均工业用电价格按0.7元/千瓦时计

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