Nedávno sa v hoteli Jinjiang v Šanghaji úspešne konal seminár „Seminár o zelených, energeticky účinných transformátoroch s vysokým krútiacim momentom pre rok 2025: náročné požiadavky na návrh, inovatívne riešenia a budúce trendy“, ktorý spoločne organizovali Medzinárodná mediálna asociácia a podniky, ako je napr. skupina Changta.
Toto stretnutie organizovala Medzinárodná mediálna asociácia. Odborníci z orgánov dodávky elektrickej energie, odvetvových združení, renomovaných univerzít, návrhových inštitútov a príslušných podnikov sa spoločne stretli. Hlavnými diskutovanými tématami boli pozadie politík v oblasti zelenej a nízkouhlíkovej ekonomiky, technická uskutočniteľnosť zelených (vysokovýkonových) transformátorov, ich aplikačné scenáre a sociálno-ekonomické výhody, ako aj stanovenie príslušných noriem.
1. Príslušné pozadie politík
„Akčný plán na výrobu v zelenej a nízkouhlíkovej podobe na roky 2025–2027“, ktorý vydal Štátny výbor, zdôrazňuje potrebu urýchliť zelenú technologickú inováciu a rozšírenie pokročilých zelených technológií. V marci tohto roku sa v správe o práci Štátneho výboru navrhoval systém riadenia uhlíkového stopy. Nový mechanizmus zelenej zakúpky spoločnosti State Grid (2023) jasne stanovuje výber zariadení na základe konceptu zelenej, nízkouhlíkovej a environmentálne priateľskej techniky. Zavedenie týchto politík prinieslo pre vývoj zelených transformátorov bezprecedentné príležitosti aj výzvy. Ako hlavný izolačný materiál pre suché transformátory s otvorenou konštrukciou majú kompozitné polymérne materiály na báze polyimidu výhody, ako je odolnosť voči vysokým i nízkym teplotám, odolnosť voči korózii, odolnosť voči soľnému mláčiku, odolnosť voči žiareniu, dobrá nehorľavosť a vysoká trieda izolácie (nad úroveň H). Tieto materiály dobre realizujú koncept zelenej a nízkouhlíkovej techniky. Nepodporujú prevádzku zariadení v režime dlhodobého preťaženia, ale prostredníctvom zosilnenej konštrukcie umožňujú transformátorom čeliť krátkodobým, periodickým alebo núdzovým záťažovým špičkám, čím umožnia používateľom vybrať pri počiatočnej investícii ekonomicky primeranejšiu výkonovú kapacitu. To nielen zníži nákupné náklady používateľov na zariadenia, ale tiež zníži nadbytočné investície do elektrickej siete a zvýši celkovú efektívnosť využívania zdrojov.
2. Technická uskutočniteľnosť zelených (vysokovýkonných) transformátorov
Aby bolo možné dosiahnuť bezpečnú a spoľahlivú vysokú preťažovaciu kapacitu, boli dosiahnuté technické prielomy pozdĺž troch hlavných smerov, čo viedlo k vytvoreniu rôznych špecifických riešení. produkty . Smer 1: Zmena konštrukcie jadra transformátora. Rovinné laminované jadro transformátora sa nahrádza trojrozmerným valcovým jadrom. Optimalizáciou magnetického obvodu a znížením hmotnosti jadra sa výrazne znížia no-load straty, čím sa ušetrí elektrická energia.
Cesta 2: Inovácia v izolačných materiáloch transformátorov. Nahraďte tradičnú epoxidovú pryskovú izoláciu otvorených suchých transformátorov kompozitnými materiálmi na báze polyimidu. Vysoká odolnosť materiálu voči vysokým teplotám a valcová konštrukcia cievok výrazne zvýšia preťažovaciu kapacitu, čo umožní prevádzku transformátora pri preťažení 130 % po celý rok bez nutnosti zapnutia ventilátorov; navyše sa v silikónových suchých transformátoroch s litou izoláciou používajú ako hlavná izolácia pokročilé elastické materiály, napr. silikónový kaučuk, ktoré vďaka vynikajúcej odolnosti voči vysokým teplotám, nehorľavosti, environmentálnej bezpečnosti a recyklovateľnosti významne zvyšujú krátkodobú preťažovaciu kapacitu a dlhodobú prevádzkovú bezpečnosť.
Kapitola 3: Inovácie v transformátorovom oleji. Použitie prírodných esterov (rastlinných olejov) namiesto tradičného minerálneho oleja v transformátoroch umožňuje ich bezpečný prevádzkový režim pri vyšších teplotných rozdieloch v dôsledku vyššieho bodu vzplanutia a lepšej kompatibility s izolačnými materiálmi, čím sa predlžuje povolený čas preťaženia.
3. Aplikačné scenáre a sociálno-ekonomické výhody
Tento seminár podrobne analyzoval potenciálne aplikácie ekologických (vysokovýkonných) transformátorov v rôznych oblastiach.
Priemyselný sektor: Ako príklad možno uviesť napájací systém oceľovní, kde v prípade poruchy jedného transformátora musí druhý transformátor prevziať celú záťaž zariadení.
Komunálny sektor: V čističkách pitnej vody a odpadovej vody môže počas samostartu motorov, počas daždivého obdobia pri prevádzke v plnom výkone alebo pri prevádzke s jediným zdrojom energie dochádzať k krátkodobým špičkovým záťažiam.
Odvetvie lodní výroby a veľkých prístavných napájacích zariadení: V odvetví lodní výroby a veľkých prístavných napájacích zariadení sa často vyskytujú problémy s kolísaním zaťaženia a prispôsobením výkonu. Všetky tieto scenáre kladú určité požiadavky na krátkodobú preťažovaciu kapacitu transformátorov.
V oblasti občianskych budov: V súčasnosti je zaťaženie transformátorov v mnohých komerčných budovách všeobecne nízke, čo vedie k javu „veľký kôň ťahá malý vozík“. Pri rekonštrukcii existujúcich budov je možné pri použití „zelených“ (vysokozáťažiteľných) transformátorov dosiahnuť „rozšírenie kapacity“ bez rozširovania rozvodného priestoru alebo výmeny zbernice, aby sa zohľadnil rast zaťaženia alebo špičková spotreba elektrickej energie za extrémnych poveternostných podmienok.
Pri dvojčasťovej politike cenového nastavenia elektrickej energie pre priemyselné a komerčné použitie sú ekonomické výhody veľmi významné. Pri použití bežného algoritmu zníženia požiadaviek a zníženia kapacity sa predpokladá úspora 2500 kVA pri napäťovej úrovni 35 kV, čo vedie k mesačnej úspore nákladov na elektrinu vo výške 36 500 jüanov.
4. Stanovenie príslušných noriem
Je známe, že technický štandard pre „transformátory s vysokou schopnosťou preťaženia“, ktorý vypracoval čínsky energetický priemysel, bol poprvýkrát uplatňovaný od 10. januára 2018 a jeho údaje boli aktualizované 6. januára 2021. Tento štandard, ktorý sa vzťahuje na trojfázové olejové transformátory s napätím 10 kV a výkonom od 30 kVA do 500 kVA, stanovuje základné ukazovatele, ako je odolnosť voči skratu, výkon pri preťažení a limity teplotného zdvihu. Vyplnil medzeru v domácich súvisiacich technických štandardoch. V roku 2023 Gansuská spoločnosť elektrotechnického inžinierstva uverejnila doplnkový skupinový štandard T/GES 001-2024, ktorý podrobnejšie upresňuje definície výrobkov, metódy skúšania a požiadavky na prepravu a skladovanie; tento štandard oficiálne nadobudol účinnosť 26. októbra 2023. Ani jeden z týchto dvoch štandardov však nezavádza jasné požiadavky na situácie vysokého zaťaženia pre transformátory s vyššími napätiami, či už suchého alebo olejového typu, alebo transformátory používajúce nové izolačné prostredia. To viedlo k nejasným definíciám výkonu výrobkov na trhu a k nedostatku štandardnej základne pre návrh a výber, čo sa stalo dôležitým úzkym hrdlom brániacim štandardizovanému rozvoju odvetvia. Prítomní odborníci jednoznačne vyjadrili názor, že je naliec začleniť charakteristiky vysokého preťaženia do širšej kategórie „zelených transformátorov“. Všetky strany musia spoločne vypracovať príslušné skupinové alebo odvetvové štandardy a v prípade vhodných podmienok aj národné štandardy, aby sa odstránili prekážky v oblasti návrhu a výberu.
5. Záver
Tento seminár vyzýva všetky strany, aby inovovali svoje tradičné koncepty. V súčasnej situácii, keď je návrh a výber kapacity transformátorov nadmerný a koeficient zaťaženia príliš nízky, čo má za následok významné energetické straty, by sa do konceptu vysokého preťaženia mal zaviesť zelený, nízkouhlíkový a ekologicky šetrný prístup. Odborná asociácia by mala viesť a spoločne iniciovať prácu na vypracovaní noriem. Na podporu lokálnych pilotných projektov by mali byť vybrané projekty v priemyselných parkoch, obchodných budovách a elektrárňach obnoviteľných zdrojov energie. Technické výmeny by sa mali pravidelne organizovať, aby sa rozšírila povedomosť v odvetví. Hlbšia spolupráca medzi akademickou sférou, priemyslom a výskumom môže podporiť technologickú iteráciu a modernizáciu.
Keď spolu úzko spolupracujú normy, technológie, trhy a politiky, táto technologická inovácia skrytá v rozvodňa určite prinesie významné ekonomické a sociálne výhody a vloží zelenú energiu do procesu vysokej kvality rozvoja.
EN
