Seminarium om gröna energibesparande transformatorer med hög belastning genomfördes framgångsrikt i Shanghai

Seminarium '2025 Grön energibesparing och transformatorer med hög belastning: Utformningsutmaningar, innovativa lösningar och framtida trender', som arrangerades gemensamt av International Copper Association och Changtai Group, genomfördes framgångsrikt på Shanghai Jinjiang Hotel. Evenemanet ägde rum den 12 december 2025 och fokuserade på banbrytande utvecklingar inom transformator-teknik.

Konferensen, som organiserades av International Copper Association, samlade experter från eldistributionstjänster, branschorganisationer, renommerade universitet, designinstitut och relaterade företag. Diskussionerna fokuserade på flera nyckelaspekter, inklusive policybakgrunden för gröna och lågkoloninitiativ, den tekniska genomförbarheten av gröna (högöverlastnings)transformatorer, deras användningsområden samt socioekonomiska fördelar, liksom upprättandet av relevanta standarder.

1. Policykontext

Statens råds "Åtgärdsplan för grön och lågkolonutveckling av tillverkningsindustrin (2025–2027)" betonar behovet av att accelerera den gröna teknologiska innovationen och främja avancerade gröna teknologier. Regieringsarbetets rapport från mars 2023 införde ett koldioxidfotavtryckshanteringssystem, medan Statens elnät gröna upphandlingsmekanism (2023) tydligt definierar utrustningsvalskriterier för gröna, lågkolon- och miljövänliga koncept. Dessa policyer ställer både oöverträffade möjligheter och utmaningar för utvecklingen av gröna transformatorer. Som huvudisolationsmaterial för öppna torrtypstransformatorer visar polyimidpolymersammansatta material exceptionell prestanda: motstånd mot höga/låga temperaturer, korrosionsmotstånd, saltnebelsmotstånd, strålningmotstånd, utmärkt flamsäkerhet samt höga isolationsklasser (över klass H). Detta material illustrerar principerna för grön och lågkolonutveckling. Istället for att uppmuntra långvarig överbelastningsdrift förbättrar det transformatorns konstruktion så att den tål kortvariga, cykliska eller nödfallsmässiga lastspetsar, vilket gör att användare kan välja mer kostnadseffektiva kapaciteter vid den ursprungliga investeringen. Denna strategi minskar utrustningsanskaffningskostnaderna för användare samtidigt som onödiga investeringar i elnätet minimeras och den totala resursutnyttjandets effektivitet förbättras.

2. Den tekniska genomförbarheten för gröna (hög överlastningskapacitet) transformatorer

För att uppnå säker och pålitlig hög överlastningskapacitet görs den tekniska genombrottet främst via tre vägar, och de produkter med sina egna karaktäristika härleds.
Väg 1: Optimering av transformatorns kärnstruktur. Genom att ersätta platta laminerade kärnor med tredimensionellt lindade kärnor minskar denna konstruktion kraftigt tomgångsförlusterna genom en optimerad magnetkrets och en lättare kärnvikt, vilket ger betydande energibesparingar.
Väg 2: Innovation av isoleringsmaterial. Transformatorer av torrtyp med öppen konstruktion använder nu polyimidpolymersammansättningar istället för traditionell epoxihartsisolering. Materialets höga temperaturmotstånd och skivformade lindningskonfiguration förbättrar kraftigt överlastkapaciteten, vilket möjliggör drift hela året igenom vid 130 % överlast utan att fläktar behöver aktiveras. Dessutom visar torrtransformatorer med silikongummi som gjutmaterial och som använder avancerade elastiska material, t.ex. silikongummi, som primär isolering en överlägsen tolerans mot kortvarig överlast och säker långtidssdrift tack vare sitt exceptionella värmetållighet, eldhemmande egenskaper och miljövänliga återvinningsmöjligheter.
Väg 3: Innovation inom transformatorolja. Transformatorer som använder naturliga estrar (växtoljor) som alternativ till traditionella mineraloljor kan drivas säkert vid högre temperaturstegringar tack vare deras högre antändningspunkt och bättre kompatibilitet med isoleringsmaterial, vilket därmed förlänger den tillåtna överlasttiden.

3. Användningsscenarier och socioekonomiska fördelar

Seminarieledaren granskade ingående tillämpningspotentialen för gröna (högbelastade) transformatorer inom flera sektorer.
Industriell sektor: Ta eldistributionssystem i stålverk som exempel. När en transformator går sönder måste en annan omedelbart ta över hela lasten.
Kommunal sektor: Avloppsreningsverk och avloppsanläggningar upplever ofta kortvariga toppbelastningar vid motorers självstart, drift i full belastning under regnsäsongen eller vid enskild elkälla.
Skeppsbyggnads- och storskalig kajelkraftsektor: Både skeppsbyggnadsindustrin och storskaliga kajelkraftanläggningar möter ofta lastsvängningar och utmaningar med kapacitetsanpassning. Alla dessa scenarier kräver transformatorer med korttidsöverlastkapacitet.
Civilbyggnadssektor: Många kommersiella byggnader drivs för närvarande med låga transformatorlastgrader, vilket leder till situationer av "överdriven kapacitet". Vid ombyggnad gör införandet av gröna (högbelastade) transformatorer det möjligt att utöka kapaciteten utan att fördelningsrummen behöver utvidgas eller samlingsskenorna ersättas, vilket effektivt hanterar lastspetsar eller krafttoppar orsakade av extrema väderförhållanden.
Inom det tvådelade taxasystemet för industriell och kommersiell el är de ekonomiska fördelarna betydande. Med den vanliga metoden för beräkning av efterfrågeminskning, antar vi en minskning av efterfrågan med 2500 kVA på spänningsnivån 35 kV, vilket ger en månatlig besparing på elkostnaderna på 36 500 yuan.

4. Fastställande av relevanta standarder

Det är känt att den tekniska standarden "Transformator med hög överlastkapacitet", som utarbetats av Kinas elbransch, först infördes den 10 januari 2018 och uppdaterades den 6 januari 2021. Denna standard specificerar kärnindikatorer såsom kortslutningsbeständighet, överlastprestanda och temperaturhöjningsgränser för trefasiga oljeimmersionstransformatorer med effektkapaciteter mellan 10 kV och 500 kVA, vilket fyller ett tomrum i de inhemska tekniska standarderna. År 2023 utfärdade Gansus elektrotekniska sällskap den kompletterande gruppstandarden T/GES 001-2024, som ytterligare detaljerar produktdefinitioner, provningsmetoder samt krav på transport och lagring; denna standard trädde officiellt i kraft den 26 oktober 2023. Ingen av dessa två standarder definierar tydligt högbelastningsförhållanden för torrtransformatorer eller oljeimmersionstransformatorer vid högre spänningsnivåer eller för transformatorer som använder nya isoleringsmedier, vilket leder till oklara prestandadefinitioner för marknadsprodukter samt brist på standardbaserad grund för konstruktion och val – ett stort flaskhalsproblem som hämmar den standardiserade utvecklingen inom branschen. Experterna på mötet kom enhälligt överens om att det är brådskande att integrera egenskaper för hög överlast i ett bredare spektrum av gröna transformatorstandarder, vilket kräver gemensamma insatser från alla parter för att utarbeta relevanta grupp- eller branschstandarder samt införa nationella standarder när förutsättningarna är mognade, så att hinder för konstruktion och val kan elimineras.

5. slutsats

Denna seminarium förespråkar en paradigmförskjutning i konventionella praktiker. I ljuset av den omfattande energiförspillningen som orsakas av för stora transformatorers kapacitetsdesign och otillräckliga lastfaktorer uppmanas man att anta gröna, lågkolon- och miljövänliga principer tillsammans med begreppet hög överlast. Branschorganisationer bör leda samarbetsbaserade standardiseringsinsatser och inleda pilotprogram i industriområden, kommersiella byggnader och anläggningar för förnybar energi. Regelbundna tekniska utbyten kommer att öka branschens medvetenhet, medan fördjupad samverkan mellan bransch, akademi och forskning driver teknologisk innovation och upgraderingar.
När standarder, teknik, marknad och policy bildar en gemensam kraft kommer denna teknologiska innovation, som gömmer sig i transformatorstation att frigöra stora ekonomiska och sociala fördelar samt injicera grön energi i en högkvalitativ utveckling.