10月23日，由國網(wǎng)福建電科院、中國電科院等聯(lián)合研制的國內(nèi)首臺110千伏“超1級”能效變壓器，在福建三明尤溪110千伏沈塔變電站成功投運。該變壓器的核心部件——超低損取向硅鋼片的厚度僅0.20毫米，損耗僅為0.60瓦/公斤。作為國內(nèi)首臺110千伏“超1級”能效變壓器，其成功投運填補了該電壓等級高能效變壓器領(lǐng)域的空白。
據(jù)測算，該變壓器在三十年運行周期內(nèi)，可節(jié)電550萬千瓦時，相當于減少標準煤消耗0.16萬噸，減排二氧化碳0.44萬噸。
該變壓器突破了20/60（注:20表示厚度0.20mm，60表示損耗P1.7/50≤0.60W/kg）國際領(lǐng)先牌號超低損耗取向硅鋼開發(fā)及其應(yīng)用技術(shù)瓶頸，形成了從新型材料研發(fā)到裝備成套制造的全流程技術(shù)體系，打破了國外技術(shù)壟斷。
“如果把電網(wǎng)比作人體的血管系統(tǒng)，變壓器就是調(diào)節(jié)電壓的‘心臟’，它主要由繞組和鐵心構(gòu)成，其中鐵心由取向硅鋼片制成。傳統(tǒng)變壓器使用的硅鋼片厚度在0.23—0.30毫米之間，單位能耗達到0.80—1.05瓦/公斤；而這臺‘超1級’能效變壓器采用的硅鋼片僅厚0.20毫米，相當于兩張A4紙的厚度，能耗降至0.60瓦/公斤。”中國電科院馬光介紹道，“別看只薄了0.03毫米，卻實現(xiàn)了每公斤0.1瓦的損耗降低。同時，材料中易磁化組織比例從原來的90%及以下提升到95%以上，磁感強度也從1.90—1.91T提升至1.93T以上。這需要在全工藝流程中同步優(yōu)化上百個關(guān)鍵技術(shù)點，難度堪比一場高精度的‘微創(chuàng)手術(shù)’。”
據(jù)介紹，變壓器作為電網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備，能耗占比較高。目前，國內(nèi)110千伏變壓器普遍采用較厚規(guī)格的高損耗硅鋼片，能效提升受限。其中，批量生產(chǎn)的硅鋼片仍以20/70、23/70等牌號為主，尚未攻克代表更高性能的20/60牌號超低損耗產(chǎn)品，這也成為制約變壓器實現(xiàn)“超1級”能效的關(guān)鍵瓶頸。
為攻克0.20毫米硅鋼片技術(shù)，國網(wǎng)福建電科院聯(lián)合中國電科院、寶鋼、山東電工等單位，依托國家電網(wǎng)公司科技創(chuàng)新項目《0.20mm低損耗取向硅鋼開發(fā)及在高能效變壓器的應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究》,創(chuàng)新提出了Cu-Sn-Sb-Cr復合抑制劑促進Goss晶粒競爭長大控制理論，突破低溫滲氮與高溫退火精準化匹配控制、兼顧硅酸鎂底層附著性及損耗協(xié)同控制、夾雜物顆粒潔凈化控制等技術(shù)，實現(xiàn)20/60牌號超低損耗帶材批量制備，并成功應(yīng)用于110千伏變壓器。
國網(wǎng)福建電科院林德源表示，“采用0.20毫米取向硅鋼材料后，‘超1級’能效變壓器在空載損耗和負載損耗分別降低28%、12%，從根本上提升了能效水平。”
“超1級”能效變壓器在110千伏沈塔變電站成功投運，標志著我國在高效節(jié)能電力裝備領(lǐng)域取得重大突破，為電網(wǎng)綠色低碳轉(zhuǎn)型注入強勁動能，也為后續(xù)更高電壓等級“超1級”能效變壓器的研發(fā)和應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)，具有重要的示范引領(lǐng)作用。
據(jù)測算，該變壓器在三十年運行周期內(nèi)，可節(jié)電550萬千瓦時，相當于減少標準煤消耗0.16萬噸，減排二氧化碳0.44萬噸。
該變壓器突破了20/60（注:20表示厚度0.20mm，60表示損耗P1.7/50≤0.60W/kg）國際領(lǐng)先牌號超低損耗取向硅鋼開發(fā)及其應(yīng)用技術(shù)瓶頸，形成了從新型材料研發(fā)到裝備成套制造的全流程技術(shù)體系，打破了國外技術(shù)壟斷。
“如果把電網(wǎng)比作人體的血管系統(tǒng)，變壓器就是調(diào)節(jié)電壓的‘心臟’，它主要由繞組和鐵心構(gòu)成，其中鐵心由取向硅鋼片制成。傳統(tǒng)變壓器使用的硅鋼片厚度在0.23—0.30毫米之間，單位能耗達到0.80—1.05瓦/公斤；而這臺‘超1級’能效變壓器采用的硅鋼片僅厚0.20毫米，相當于兩張A4紙的厚度，能耗降至0.60瓦/公斤。”中國電科院馬光介紹道，“別看只薄了0.03毫米，卻實現(xiàn)了每公斤0.1瓦的損耗降低。同時，材料中易磁化組織比例從原來的90%及以下提升到95%以上，磁感強度也從1.90—1.91T提升至1.93T以上。這需要在全工藝流程中同步優(yōu)化上百個關(guān)鍵技術(shù)點，難度堪比一場高精度的‘微創(chuàng)手術(shù)’。”
據(jù)介紹，變壓器作為電網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備，能耗占比較高。目前，國內(nèi)110千伏變壓器普遍采用較厚規(guī)格的高損耗硅鋼片，能效提升受限。其中，批量生產(chǎn)的硅鋼片仍以20/70、23/70等牌號為主，尚未攻克代表更高性能的20/60牌號超低損耗產(chǎn)品，這也成為制約變壓器實現(xiàn)“超1級”能效的關(guān)鍵瓶頸。
為攻克0.20毫米硅鋼片技術(shù)，國網(wǎng)福建電科院聯(lián)合中國電科院、寶鋼、山東電工等單位，依托國家電網(wǎng)公司科技創(chuàng)新項目《0.20mm低損耗取向硅鋼開發(fā)及在高能效變壓器的應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究》,創(chuàng)新提出了Cu-Sn-Sb-Cr復合抑制劑促進Goss晶粒競爭長大控制理論，突破低溫滲氮與高溫退火精準化匹配控制、兼顧硅酸鎂底層附著性及損耗協(xié)同控制、夾雜物顆粒潔凈化控制等技術(shù)，實現(xiàn)20/60牌號超低損耗帶材批量制備，并成功應(yīng)用于110千伏變壓器。
國網(wǎng)福建電科院林德源表示，“采用0.20毫米取向硅鋼材料后，‘超1級’能效變壓器在空載損耗和負載損耗分別降低28%、12%，從根本上提升了能效水平。”
“超1級”能效變壓器在110千伏沈塔變電站成功投運，標志著我國在高效節(jié)能電力裝備領(lǐng)域取得重大突破，為電網(wǎng)綠色低碳轉(zhuǎn)型注入強勁動能，也為后續(xù)更高電壓等級“超1級”能效變壓器的研發(fā)和應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)，具有重要的示范引領(lǐng)作用。
