110千伏干式变压器换上“国产内核”

本报记者 吕九海

在天津市东丽区跃进路，微风吹在国网天津市电力公司电力科学研究院工程师刘力卿的工作服上，他和同事们戴着安全帽，手持带电检测仪器，带领记者进入变电站。

他们要“体检”的，是变电站里的“大家伙”。这是中国首台全国产110千伏50兆伏安干式变压器，由12个暗红色的“大圆柱”组成，总重超过113吨。此刻，工作人员正开展带电检测，评估设备运行状态，为国产大容量干式变压器的长期稳定运行积累第一手运维数据。

材料攻关，变压器要用“国产内核”

“这个‘大家伙’，和之前的有啥不一样？”

面对记者的提问，刘力卿娓娓道来：“这是我们首次从材料、工艺、安装环节，实现大容量干式变压器的完全自主可控。它的容量更大，‘内核’也用上了国产环氧树脂材料。”

使用环氧树脂材料的干式变压器，具有防火防爆、安全稳定、绿色环保等优点。随着城市发展速度加快，容量更大、更安全的干式变压器，将会是城市变电站的理想选择。

然而，发展干式变压器，绕不开“材料”这个难题。之前，高端的电工环氧绝缘材料，其核心技术长期被国外企业掌控，主要依靠进口。

“用进口方案，其实就是在替人家做实验，国外企业可以通过大量的测试结果不断优化材料体系，但我们没法了解材料成分和技术。”刘力卿的语气中透露出一丝无奈，“越是这样，我们的产业链越发展不起来。”

2022年，国网天津市电力公司牵头有关机构，攻关适用于110千伏干式变压器的关键技术。近百人的项目团队，从环氧绝缘材料起步，立志要啃下这块“硬骨头”。

攻关从材料配方开始。放几种成分？性能是否稳定？成品率如何……通过反复测试调整，项目团队成功“破译”出配方的秘密，各项性能指标与国外材料相近。“国产内核”终于有了眉目。

工艺测试，8台样机验证稳定性能

材料变了，相应的浇注、固化工艺也得调整。怎么确定工艺合不合适？两个字，试错。

但测试是有成本的。“一台110千伏的单相变压器样机，生产测试一次费用就需百万元。”负责变压器安装的国网天津市电力公司东丽供电分公司跃进路变电站业主项目经理张博越说。

为了节约成本，工程师们先造出一批10千伏样机，对其绝缘性能、抗开裂能力、抗燃烧性能等进行测试。优化工艺后，逐步提高电压、容量继续测试，直至迭代到110千伏。这样的样机，他们一共做出了8台；而实验室内搭的测试模型，更是不计其数。

样机扛不住雷电冲击，出现局部放电现象，一度让张博越犯了愁，“项目工程也在同步推进，不能因为这个事儿影响工程进度”。

改设计、调工艺、加强绝缘，工程师们顶着压力步步摸索，终于按期研发出110千伏样机，并通过了雷电冲击等一系列测试，变压器的稳定性通过了考验。

研发“国产内核”和配套工艺，费了这么大工夫，值吗？刘力卿给出了肯定的答案。“大容量干式变压器，特别是环氧树脂浇注型，是未来电网改造的重要技术方向。这里面涉及的核心技术，一定要掌握在我们自己手里。”

标准细化，助力同类别产品研发

去年11月，全国产110千伏干式变压器成功落地跃进路变电站，技术攻关取得了胜利。

但困扰团队的一些问题，还没得到完全解决。

“现行的国家标准，要么是针对72.5千伏级别以下的干式变压器，要么是针对110千伏级别的油浸式变压器，我们该用哪个标准？”刘力卿介绍，由于这是国内首次出现这一级别的干式变压器，选择哪个标准制定测试方案，他们也有些疑惑。

对此，根据现有测试情况，项目团队提出了一套实验方案，可为110千伏干式变压器的现场实验提供参考标准。这一方案已通过专家论证，目前正在申请团体标准。

研发还在继续。谈到未来的发展规划，团队成员希望让这台国产干式变压器发挥更大的应用示范意义。

“在安装调试和设备运维过程中，我们记录到一些关键的数据，未来还会积累更多。希望这些数据和经验能为同类产品研发提供参考。”刘力卿说。