Gần đây, hội thảo "Hội thảo về Máy biến áp Mô-men xoắn Cao Hiệu quả Năng lượng Xanh năm 2025: Các Thách thức trong Thiết kế, Giải pháp Đổi mới và Xu hướng Tương lai", do Hiệp hội Đồng Quốc tế và các doanh nghiệp như Tập đoàn Changta đồng tổ chức, đã được tổ chức thành công tại Khách sạn Jinjiang ở Thượng Hải.
Hội nghị do Hiệp hội Đồng Quốc tế tổ chức. Các chuyên gia đến từ các cơ quan cung cấp điện, hiệp hội ngành, các trường đại học danh tiếng, các viện thiết kế và các doanh nghiệp liên quan đã cùng tụ họp. Các chủ đề chính được thảo luận bao gồm bối cảnh chính sách xanh và các-bon thấp, tính khả thi kỹ thuật của máy biến áp xanh (công suất cao), các tình huống ứng dụng cũng như lợi ích kinh tế - xã hội mà chúng mang lại, cũng như việc xây dựng các tiêu chuẩn liên quan.
1. Bối cảnh chính sách liên quan
Kế hoạch Hành động về Phát triển Sản xuất Xanh và Thấp Carbon giai đoạn 2025–2027 do Hội đồng Nhà nước ban hành nhấn mạnh nhu cầu đẩy nhanh đổi mới công nghệ xanh và phổ biến rộng rãi các công nghệ xanh tiên tiến. Trong báo cáo công tác chính phủ tháng Ba năm nay, Hội đồng Nhà nước đề xuất xây dựng hệ thống quản lý dấu vết carbon. Cơ chế mua sắm xanh mới của Tập đoàn Điện lực Quốc gia Trung Quốc (năm 2023) đã quy định rõ ràng việc lựa chọn thiết bị dựa trên quan niệm về tính xanh, thấp carbon và bảo vệ môi trường. Việc ban hành các chính sách này đã mang lại những cơ hội và thách thức chưa từng có đối với sự phát triển của máy biến áp xanh. Là vật liệu cách điện chủ yếu cho máy biến áp khô kiểu hở, các vật liệu composite polymer polyimide sở hữu nhiều ưu điểm như khả năng chịu được nhiệt độ cao và thấp, chống ăn mòn, chống sương muối, chống bức xạ, khả năng chống cháy tốt và cấp cách điện cao (trên cấp H). Các vật liệu này thể hiện rất tốt quan niệm về phát triển xanh và thấp carbon. Chúng không khuyến khích vận hành thiết bị ở chế độ quá tải trong thời gian dài, mà thông qua thiết kế tăng cường, giúp máy biến áp có khả năng đáp ứng các đợt tải tăng đột ngột ngắn hạn, định kỳ hoặc khẩn cấp, từ đó cho phép người dùng lựa chọn dung lượng phù hợp hơn về mặt kinh tế ngay từ giai đoạn đầu tư ban đầu. Điều này không chỉ giúp giảm chi phí mua thiết bị cho người dùng mà còn hạn chế đầu tư dư thừa vào lưới điện, đồng thời nâng cao hiệu suất sử dụng tổng thể tài nguyên.
2. Tính khả thi kỹ thuật của các máy biến áp xanh (công suất cao)
Để đạt được khả năng quá tải cao một cách an toàn và đáng tin cậy, các đột phá kỹ thuật đã được thực hiện trên ba hướng chính, dẫn đến sự ra đời của nhiều loại máy biến áp đặc sắc. sản phẩm . Hướng 1: Thay đổi cấu trúc lõi của máy biến áp. Thay thế lõi lá thép phẳng truyền thống bằng lõi cuộn ba chiều. Bằng cách tối ưu hóa mạch từ và giảm trọng lượng lõi, tổn thất khi không tải có thể được giảm đáng kể, từ đó tiết kiệm điện năng.
Hành trình 2: Đổi mới vật liệu cách điện cho máy biến áp. Thay thế vật liệu cách điện bằng nhựa epoxy truyền thống trong máy biến áp khô kiểu hở bằng vật liệu composite polymer polyimide. Khả năng chịu nhiệt cao của vật liệu này kết hợp với cấu trúc cuộn dây hình trụ sẽ nâng cao đáng kể khả năng quá tải, cho phép máy biến áp vận hành ở mức quá tải 130% trong suốt một năm mà không cần bật quạt; hơn nữa, cao su silicone và các vật liệu đàn hồi tiên tiến khác được sử dụng làm lớp cách điện chính trong máy biến áp khô đổ khuôn bằng cao su silicone, nhờ đặc tính vượt trội về khả năng chịu nhiệt cao, chống cháy, thân thiện với môi trường và khả năng tái chế, đã cải thiện đáng kể khả năng quá tải ngắn hạn cũng như độ an toàn vận hành dài hạn.
Mục 3: Đổi mới trong dầu biến áp. Việc sử dụng este tự nhiên (dầu thực vật) thay cho dầu khoáng truyền thống trong biến áp cho phép chúng vận hành an toàn ở mức tăng nhiệt độ cao hơn nhờ điểm bắt lửa cao hơn và khả năng tương thích tốt hơn với các vật liệu cách điện, từ đó kéo dài thời gian quá tải cho phép.
3. Các tình huống ứng dụng và lợi ích kinh tế - xã hội
Hội thảo này đã đi sâu vào tiềm năng ứng dụng của các biến áp xanh (biến áp chịu tải cao) trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Lĩnh vực công nghiệp: Lấy hệ thống cung cấp điện của một doanh nghiệp sản xuất thép làm ví dụ, khi một biến áp gặp sự cố, biến áp còn lại cần đảm nhận và chịu toàn bộ tải của thiết bị.
Lĩnh vực đô thị: Tại các nhà máy xử lý nước và nhà máy xử lý nước thải, trong quá trình tự khởi động của động cơ, vào mùa mưa khi vận hành ở công suất đầy tải, hoặc khi vận hành với một nguồn điện duy nhất, sẽ xuất hiện các tải đỉnh ngắn hạn.
Ngành đóng tàu và cơ sở cấp điện bờ quy mô lớn: Ngành đóng tàu và các cơ sở cấp điện bờ quy mô lớn thường gặp phải các vấn đề về dao động tải và khớp công suất. Tất cả các tình huống này đều có những yêu cầu nhất định đối với khả năng quá tải ngắn hạn của máy biến áp.
Trong lĩnh vực công trình dân dụng: Hiện nay, tỷ lệ tải của máy biến áp tại nhiều tòa nhà thương mại thường ở mức thấp, dẫn đến hiện tượng "ngựa lớn kéo xe nhỏ". Trong quá trình cải tạo các tòa nhà hiện hữu, nếu sử dụng máy biến áp xanh (có tải cao), có thể đạt được "mở rộng công suất" mà không cần mở rộng phòng phân phối hoặc thay thế thanh cái, nhằm đáp ứng nhu cầu tăng tải hoặc tiêu thụ điện đỉnh điểm trong điều kiện thời tiết cực đoan.
Dưới chính sách giá điện hai thành phần áp dụng cho mục đích công nghiệp và thương mại, lợi ích kinh tế rất đáng kể. Sử dụng thuật toán phổ biến nhằm giảm nhu cầu và giảm công suất, với cấp điện áp 35 kV, giả định có thể tiết kiệm được 2500 kVA, từ đó giúp giảm chi phí điện hàng tháng lên tới 36.500 nhân dân tệ.
4. Thiết lập các tiêu chuẩn liên quan
Người ta biết rằng tiêu chuẩn kỹ thuật "Máy biến áp có khả năng quá tải cao" do ngành điện lực Trung Quốc xây dựng lần đầu tiên được áp dụng từ ngày 10 tháng 01 năm 2018 và dữ liệu của tiêu chuẩn này được cập nhật vào ngày 06 tháng 01 năm 2021. Tiêu chuẩn này áp dụng cho các máy biến áp ba pha ngâm dầu với điện áp định mức 10 kV và công suất từ 30 kVA đến 500 kVA, quy định các chỉ tiêu cốt lõi như khả năng chịu ngắn mạch, khả năng quá tải và giới hạn tăng nhiệt. Tiêu chuẩn này đã lấp đầy khoảng trống trong các tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan trong nước. Năm 2023, Hiệp hội Kỹ thuật Điện tỉnh Cam Túc đã ban hành tiêu chuẩn nhóm bổ sung T/GES 001-2024, trong đó làm rõ hơn định nghĩa sản phẩm, phương pháp thử nghiệm cũng như yêu cầu về vận chuyển và bảo quản, và tiêu chuẩn này chính thức có hiệu lực từ ngày 26 tháng 10 năm 2023. Cả hai tiêu chuẩn trên đều chưa quy định rõ ràng tình huống vận hành ở tỷ lệ tải cao đối với các máy biến áp khô hoặc ngâm dầu có cấp điện áp cao hơn, hoặc các máy biến áp sử dụng vật liệu cách điện mới. Điều này dẫn đến việc định nghĩa hiệu suất sản phẩm trên thị trường còn mơ hồ và thiếu cơ sở tiêu chuẩn để thiết kế và lựa chọn, trở thành một nút thắt quan trọng cản trở sự phát triển chuẩn hóa của ngành. Các chuyên gia hiện diện nhất trí cho rằng việc tích hợp đặc tính quá tải cao vào danh mục tiêu chuẩn máy biến áp xanh rộng hơn là điều cấp thiết. Tất cả các bên cần phối hợp chặt chẽ để xây dựng các tiêu chuẩn nhóm hoặc tiêu chuẩn ngành liên quan, và khi điều kiện chín muồi, cần xây dựng tiêu chuẩn quốc gia nhằm loại bỏ các rào cản trong thiết kế và lựa chọn.
kết luận
Hội thảo này kêu gọi tất cả các bên đổi mới các khái niệm truyền thống của mình. Trong bối cảnh hiện nay, việc thiết kế và lựa chọn công suất máy biến áp thường quá dư thừa trong khi tỷ lệ tải lại quá thấp, dẫn đến lãng phí năng lượng đáng kể; do đó, cần tích hợp khái niệm xanh, ít carbon và thân thiện với môi trường vào khái niệm quá tải cao. Hiệp hội ngành nghề nên đi đầu và cùng nhau triển khai công tác xây dựng tiêu chuẩn. Các dự án tại khu công nghiệp, tòa nhà thương mại và trạm điện năng lượng mới nên được lựa chọn để triển khai các dự án thí điểm tại địa phương. Các buổi giao lưu kỹ thuật cần được tổ chức thường xuyên nhằm mở rộng nhận thức trong ngành. Việc thúc đẩy hợp tác sâu rộng giữa giới học thuật, doanh nghiệp và nghiên cứu có thể góp phần đẩy mạnh quá trình đổi mới và nâng cấp công nghệ.
Khi các yếu tố tiêu chuẩn, công nghệ, thị trường và chính sách phối hợp đồng bộ với nhau, sáng kiến công nghệ này – vốn đang tiềm ẩn trong trạm biến áp chắc chắn sẽ mang lại những lợi ích kinh tế và xã hội đáng kể, đồng thời đưa năng lượng xanh vào quá trình phát triển chất lượng cao.
EN
