Семинарът по зелена енергия, спестяване на енергия и трансформатори с високо натоварване успешно се състоя в Шанхай

Семинарът '2025 Зелени енергоспестяващи трансформатори с високо натоварване: предизвикателства при проектирането, иновативни решения и бъдещи тенденции', съвместно организиран от Международната медна асоциация и Група Чангтай, успешно се състоя в хотела „Дзинцзян“ в Шанхай. Мероприятието, проведено на 12 декември 2025 г., беше насочено към най-новите постижения в областта на технологиите за трансформатори.

Конференцията, организирана от Международната медна асоциация, обедини експерти от електроснабдителни управления, отраслови асоциации, престижни университети, проектантски институти и свързани предприятия. Обсъжданията се фокусираха върху няколко ключови аспекта, включително политическият контекст на инициативите за зелена и ниско-въглеродна икономика, техническата осъществимост на зелените (с високо натоварване) трансформатори, техните области на приложение и социално-икономическите им ползи, както и установяването на съответните стандарти.

1. Политически контекст

„Планът за действие на Държавния съвет за зелено и нискоемисионно развитие на промишлеността за производство (2025–2027 г.)“ подчертава необходимостта от ускоряване на зелените технологични иновации и насърчаване на напредналите зелени технологии. В Доклада за дейността на правителството от март 2023 г. е въведена система за управление на въглеродния отпечатък, докато Зеленият механизъм за набавки на Държавната електрическа мрежа (2023 г.) ясно определя критериите за избор на оборудване според концепциите „зелено“, „низкоемисионно“ и „екологично чисто“. Тези политики създават безпрецедентни възможности и предизвикателства за развитието на зелени трансформатори. Като основен изолационен материал за откритите сухи трансформатори полимидните полимерни композитни материали демонстрират изключителни характеристики: устойчивост към високи и ниски температури, корозионна устойчивост, устойчивост към солена мъгла, радиационна устойчивост, отлично самозагасващо поведение и висока класификация по изолация (над клас H). Този материал е ярък пример за прилагане на принципите на зеленото и нискоемисионното развитие. Вместо да насърчава продължителна работа в режим на претоварване, той подобрява конструкцията на трансформатора така, че да издържа кратковременни, циклични или аварийни върхове на натоварването, което позволява на потребителите да избират по-икономични мощности при първоначалните инвестиции. Този подход намалява разходите на потребителите за закупуване на оборудване, минимизира излишните инвестиции в електрическата мрежа и подобрява общата ефективност на използването на ресурсите.

2. Техническата осъществимост на зелените (с висока претоваряемост) трансформатори

За постигане на безопасна и надеждна висока претоваряемост техническият пробив се осъществява главно по три направления, като от всяко от тях продукти се получават решения със собствени характеристики.
Направление 1: Оптимизация на конструкцията на магнитното ядро на трансформатора. Замяната на плоските ламинирани ядра с тримерно навити ядра – тази конструкция значително намалява загубите при празен ход чрез оптимизирана магнитна верига и по-леко ядро, което осигурява съществено спестяване на енергия.
Направление 2: Иновации в изолационните материали. Сега трансформаторите с въздушно охлаждане и сух тип използват полимерни композити на полиимид вместо традиционната епоксидна смола за изолация. Високата термостойкост на материала и дисковата конфигурация на намотките значително подобряват способността за претоварване, което позволява експлоатация през цялата година при 130 % претоварване без активиране на вентилатори. Освен това трансформаторите със сух тип, изливателно изпълнени със силиконова гума и използващи напреднали еластични материали като силиконова гума като основна изолация, демонстрират превъзходна толерантност към кратковременно претоварване и дългосрочна експлоатационна безопасност благодарение на изключителната си термостойкост, самозагасващи свойства и екологична рециклируемост.
Път 3: Иновации в трансформаторното масло. Трансформаторите, използващи естествени естери (растителни масла) като алтернатива на традиционните минерални масла, могат да работят безопасно при по-високи температурни повишения поради по-високата им точка на възпламеняване и по-добра съвместимост с изолационните материали, което удължава допустимата продължителност на претоварване.

3. Приложни сценарии и социоикономически ползи

Семинарът подробно разгледа потенциала за приложение на зелените (с високо натоварване) трансформатори в множество сектори.
Индустриален сектор: Вземете за пример електрозахранващите системи в стоманолеярни заводи. Когато един трансформатор излезе от строя, друг трябва незабавно да поеме цялото натоварване.
Общински сектор: Предприятията за пречистване на вода и канализационните съоръжения често изпитват кратковременни пикови натоварвания по време на самостоятелно стартиране на двигатели, пълно натоварване през дъждовния сезон или при работа с единичен източник на електрозахранване.
Корабостроителен и големи наземни електрозахранващи сектори: И корабостроителните предприятия, и големите наземни електрозахранващи съоръжения често се сблъскват с колебания в натоварването и предизвикателства при съгласуване на мощността. Всички тези сценарии изискват трансформатори с възможност за кратковременно претоварване.
Сектор на гражданското строителство: Много търговски сгради в момента работят с ниски коефициенти на натоварване на трансформаторите, което води до ситуации на „прекалено голяма мощност“. При модернизиране използването на екологични (високонатоварени) трансформатори позволява разширяване на капацитета без увеличаване на размерите на разпределителните помещения или замяна на шините, ефективно решавайки проблемите с внезапното повишаване на натоварването или пиковете в електрозахранването, предизвикани от екстремни метеорологични условия.
При двучастната тарифна система за промишлената и търговската електроенергия икономическите ползи са значителни. При използването на обичайния метод за изчисляване на капацитета за намаляване на максималното натоварване, при допускане на намаляване с 2500 kVA на напрежение 35 kV, месечната спестена сума за електроенергия ще достигне 36 500 юана.

4. Създаване на съответните стандарти

Разбира се, че техническият стандарт „Трансформатор с висока способност за претоварване“, разработен от електроенергийната индустрия на Китай, е влязъл в сила за първи път на 10 януари 2018 г. и е актуализиран на 6 януари 2021 г. Този стандарт определя ключови показатели като устойчивост при късо съединение, работни характеристики при претоварване и гранични стойности за повишаване на температурата за трифазни маслени трансформатори с мощност от 10 кВ до 500 кВА, като по този начин запълва липсващия пробел в националните технически стандарти. През 2023 г. Гансуското дружество по електроинженерство е издало допълнителния групов стандарт T/GES 001-2024, който по-подробно уточнява дефинициите на продуктите, методите за изпитване, както и изискванията за транспортиране и съхранение; той е влязъл в сила официално на 26 октомври 2023 г. Нито един от горепосочените два стандарта не определя ясно условията за високо натоварване за сухи или маслени трансформатори при по-високи напрежения, нито за трансформатори, използващи нови изолационни среди, което води до неясни дефиниции на експлоатационните характеристики на пазарните продукти и липса на стандартизирана основа за проектиране и подбор — това е станало основно ограничение, което забавя стандартизираното развитие на отрасъла. Експертите на срещата единодушно са се съгласили, че е спешно необходимо включването на характеристиките за високо претоварване в по-широк обхват от стандарти за зелени трансформатори, което изисква съвместни усилия от всички страни за установяване на съответни групови или отраслови стандарти и за разработване на национални стандарти, когато условията за това са благоприятни, за да се премахнат препятствията пред проектирането и подбора.

5. Заключение

Този семинар насърчава промяна в установените практики. В контекста на широко разпространената енергийна загуба, причинена от проектиране на трансформаторни мощности с излишъчен капацитет и недостатъчни коефициенти на натоварване, се призовава за прилагане на принципи за зелена, нискоемисионна и екологично чиста енергетика, както и на концепции за високо претоварване. Отрасловите асоциации трябва да поемат водещата роля в съвместното разработване на стандарти и да започнат пилотни програми в индустриални паркове, търговски сгради и обекти за възобновяема енергия. Редовните технически обменни форуми ще повишат осведомеността в отрасъла, докато задълбочаването на сътрудничеството между промишлеността, академичните среди и научноизследователските институции ще стимулира технологичната иновация и модернизация.
Когато стандарти, технологии, пазар и политика се обединят в обща сила, тази скрита технологична иновация в трансформаторна подстанция ще освободи огромни икономически и социални ползи и ще внесе зелена енергия в качественото развитие.