Hội thảo về Máy biến áp Tải cao Tiết kiệm Năng lượng Xanh Thành công tại Thượng Hải

Hội thảo 'Máy biến áp chịu tải cao tiết kiệm 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 Tập đoàn Changtai đồng tổ chức, đã được tổ chức thành công tại Khách sạn Jinjiang Thượng Hải. Sự kiện diễn ra vào ngày 12 tháng 12 năm 2025, tập trung vào những tiến bộ tiên tiến nhất trong công nghệ máy biến áp.

Hội nghị do Hiệp hội Đồng Quốc tế tổ chức đã quy tụ các chuyên gia đến từ các cục cung cấp điện, hiệp hội ngành, các trường đại học danh tiếng, các viện thiết kế và các doanh nghiệp liên quan. Các cuộc thảo luận tập trung vào một số khía cạnh trọng yếu, bao gồm bối cảnh chính sách của các sáng kiến xanh và các-bon-thấp, tính khả thi kỹ thuật của máy biến áp xanh (chịu quá tải 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

Kế hoạch Hành động về Phát triển Xanh và Thấp Các-bon của Ngành Công nghiệp Chế tạo do Hội đồng Nhà nước ban hành (2025–2027) nhấn mạnh việc đẩy nhanh đổi mới công nghệ xanh và thúc đẩy ứng dụng các công nghệ xanh tiên tiến. Báo cáo Công tác Chính phủ tháng 3 năm 2023 đã giới thiệu hệ thống quản lý dấu chân các-bon, trong khi Cơ chế Mua sắm Xanh của Tập đoàn Điện lực Quốc gia Trung Quốc (năm 2023) quy định rõ ràng các tiêu chí lựa chọn thiết bị dựa trên các khái niệm xanh, thấp các-bon và thân thiện với môi trường. Những chính sách này mang lại những cơ hội và thách thức chưa từng có đối với việc phát triển máy biến áp xanh. Là vật liệu cách điện chủ yếu cho máy biến áp khô kiểu hở, các vật liệu composite polymer polyimide thể hiện hiệu năng vượt trội: khả năng chịu nhiệt độ cao/thấp, chống ăn mòn, chống phun muối, chống bức xạ, khả năng chống cháy tuyệt vời và cấp cách điện cao (trên cấp H). Vật liệu này là minh chứng điển hình cho các nguyên tắc xanh và thấp các-bon. Thay vì khuyến khích vận hành quá tải kéo dài, vật liệu này nâng cao thiết kế máy biến áp để chịu được các đợt tăng tải ngắn hạn, chu kỳ hoặc khẩn cấp, giúp người dùng lựa chọn dung lượng đầu tư ban đầu tiết kiệm chi phí hơn. Cách tiếp cận này làm giảm chi phí mua sắm thiết bị cho người dùng, đồng thời hạn chế tối đa các khoản đầu tư dư thừa vào lưới điện và cải thiện hiệu quả sử dụng tài nguyên tổng thể.

2. Tính khả thi kỹ thuật của máy biến áp xanh (có khả năng quá tải cao)

Để đạt được khả năng quá tải cao một cách an toàn và đáng tin cậy, đột phá kỹ thuật chủ yếu được thực hiện theo ba hướng, và các giải pháp sản phẩm với đặc điểm riêng của chúng được phát triển từ những hướng này.
Hướng 1: Tối ưu hóa cấu trúc lõi máy biến áp. Thay thế lõi ghép lá phẳng bằng lõi quấn ba chiều; thiết kế này làm giảm đáng kể tổn thất khi không tải nhờ tối ưu hóa mạch từ và giảm trọng lượng lõi, từ đó đạt được mức tiết kiệm năng lượng đáng kể.
Hướng 2: Đổi mới vật liệu cách điện. Các máy biến áp khô kiểu hở hiện nay sử dụng vật liệu compozit polymer polyimide thay vì vật liệu cách điện epoxy truyền thống. Khả năng chịu nhiệt cao của vật liệu này cùng cấu hình cuộn dây dạng đĩa giúp nâng cao đáng kể khả năng quá tải, cho phép vận hành quanh năm ở mức quá tải 130% mà không cần kích hoạt quạt làm mát. Hơn nữa, các máy biến áp khô được đúc bằng cao su silicone — sử dụng các vật liệu đàn hồi tiên tiến như cao su silicone làm lớp cách điện chính — thể hiện khả năng chịu quá tải ngắn hạn vượt trội và độ an toàn vận hành dài hạn nhờ tính chịu nhiệt xuất sắc, khả năng chống cháy và khả năng tái chế thân thiện với môi trường.
Hành trình 3: Đổi mới trong dầu máy biến áp. Các máy biến áp sử dụng este tự nhiên (dầu thực vật) thay thế cho dầu khoáng truyền thống có thể vận hành an toàn ở mức tăng nhiệt độ cao hơn do 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 đã phân tích kỹ lưỡng tiềm năng ứng dụng của các máy biến áp xanh (tải cao) trong nhiều lĩnh vực.
Lĩnh vực Công nghiệp: Lấy hệ thống cung cấp điện trong các nhà máy thép làm ví dụ. Khi một máy biến áp gặp sự cố, máy biến áp khác phải nhanh chóng đảm nhận toàn bộ tải.
Lĩnh vực đô thị: Các nhà máy xử lý nước và cơ sở xử lý nước thải thường chịu tải đỉnh ngắn hạn trong các tình huống như động cơ tự khởi động, vận hành đầy tải vào mùa mưa hoặc vận hành với nguồn điện đơn.
Lĩnh vực đóng tàu và nguồn điện bờ quy mô lớn: Cả hoạt động đóng tàu lẫn các cơ sở nguồn điện bờ quy mô lớn đều thường xuyên đối mặt với các dao động tải và thách thức về phù hợp công suất. Tất cả những tình huống này đều yêu cầu máy biến áp có khả năng quá tải trong thời gian ngắn.
Lĩnh vực công trình dân dụng: Nhiều tòa nhà thương mại hiện nay vận hành với tỷ lệ tải của máy biến áp ở mức thấp, dẫn đến tình trạng "quá tải". Trong quá trình cải tạo, việc áp dụng các máy biến áp xanh (máy biến áp có khả năng tải cao) cho phép mở rộng công suất mà không cần mở rộng phòng phân phối hoặc thay thế thanh cái, từ đó giải quyết hiệu quả các đợt tăng tải đột ngột hoặc các đỉnh công suất do thời tiết cực đoan gây ra.
Dưới hệ thống biểu giá điện hai thành phần áp dụng cho điện sản xuất và thương mại, lợi ích kinh tế là rất lớn. Sử dụng phương pháp tính toán phổ biến để xác định dung lượng giảm nhu cầu, giả sử giảm 2500 kVA ở cấp điện áp 35 kV, khoản tiết kiệm chi phí điện hàng tháng sẽ đạt 36.500 nhân dân tệ.

4. Thiết lập các tiêu chuẩn liên quan

Được biết, 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 cập nhật vào ngày 06 tháng 01 năm 2021. Tiêu chuẩn này quy định các chỉ tiêu cốt lõi như khả năng chịu ngắn mạch, hiệu suất quá tải và giới hạn tăng nhiệt đối với máy biến áp ba pha ngâm dầu có công suất từ 10 kV đến 500 kVA, từ đó lấp đầy khoảng trống trong các tiêu chuẩn kỹ thuật trong nước. Năm 2023, Hiệp hội Kỹ thuật Điện Cam Túc đã ban hành tiêu chuẩn nhóm bổ sung T/GES 001-2024, làm rõ hơn định nghĩa sản phẩm, phương pháp thử nghiệm cũng như yêu cầu về vận chuyển và bảo quản; tiêu chuẩn này chính thức có hiệu lực kể từ ngày 26 tháng 10 năm 2023. Cả hai tiêu chuẩn nêu trên đều chưa xác định rõ điều kiện tải cao đối với máy biến áp khô hoặc máy biến áp ngâm dầu ở cấp điện áp cao hơn, cũng như đối với máy biến áp sử dụng các loại vật liệu cách điện mới, dẫn đến việc định nghĩa hiệu suất sản phẩm trên thị trường còn mơ hồ và thiếu cơ sở tiêu chuẩn cho thiết kế và lựa chọn sản phẩm — đây đã trở thành một trở ngại lớn cản trở sự phát triển chuẩn hóa của ngành. Các chuyên gia tham dự hội nghị nhất trí cao rằng việc tích hợp đặc tính quá tải cao vào phạm vi rộng hơn của các tiêu chuẩn máy biến áp xanh là hết sức cấp bách; điều này đòi hỏi sự chung tay của tất cả các bên nhằm xây dựng các tiêu chuẩn nhóm hoặc tiêu chuẩn ngành liên quan, đồng thời tiến tới xây dựng tiêu chuẩn quốc gia khi điều kiện chín muồi, qua đó gỡ bỏ những rào cản trong thiết kế và lựa chọn sản phẩm.

kết luận

Hội thảo này kêu gọi một bước chuyển đổi mang tính đột phá trong các phương pháp thực hành truyền thống. Trước thực trạng lãng phí năng lượng trên diện rộng do thiết kế công suất máy biến áp quá lớn và hệ số tải không đạt yêu cầu, hội thảo đề xuất áp dụng các nguyên tắc xanh, ít carbon và thân thiện với môi trường, đồng thời tích hợp khái niệm quá tải cao. Các hiệp hội ngành nghề cần đi đầu trong các nỗ lực hợp tác xây dựng tiêu chuẩn, đồng thời triển khai các chương trình thí điểm tại các khu công nghiệp, tòa nhà thương mại và các nhà máy năng lượng tái tạo. Các buổi trao đổi kỹ thuật định kỳ sẽ nâng cao nhận thức của toàn ngành, trong khi việc thúc đẩy sâu hơn sự hợp tác giữa ngành – trường – viện sẽ thúc đẩy đổi mới công nghệ và hiện đại hóa.
Khi các yếu tố tiêu chuẩn, công nghệ, thị trường và chính sách cùng tạo thành một sức mạnh tổng hợp, sự đổi mới công nghệ tiềm ẩn trong trạm biến áp sẽ phát huy những lợi ích kinh tế và xã hội to lớn, đồng thời cung cấp năng lượng xanh cho sự phát triển chất lượng cao.