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國內首台110千伏“超1級”能效變壓器成功投運

2025年10月24日15:19 | 來源:人民網
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10月23日,由國網福建電科院、中國電科院等聯合研制的國內首台110千伏“超1級”能效變壓器,在福建三明尤溪110千伏沈塔變電站成功投運。該變壓器的核心部件——超低損取向硅鋼片的厚度僅0.20毫米,損耗僅為0.60瓦/公斤。作為國內首台110千伏“超1級”能效變壓器,其成功投運填補了該電壓等級高能效變壓器領域的空白。

據測算,該變壓器在三十年運行周期內,可節電550萬千瓦時,相當於減少標准煤消耗0.16萬噸,減排二氧化碳0.44萬噸。

該變壓器突破了20/60(注:20表示厚度0.20mm,60表示損耗P1.7/50≦0.60W/kg)國際領先牌號超低損耗取向硅鋼開發及其應用技術瓶頸,形成了從新型材料研發到裝備成套制造的全流程技術體系,打破了國外技術壟斷。

“如果把電網比作人體的血管系統,變壓器就是調節電壓的‘心臟’,它主要由繞組和鐵心構成,其中鐵心由取向硅鋼片制成。傳統變壓器使用的硅鋼片厚度在0.23—0.30毫米之間,單位能耗達到0.80—1.05瓦/公斤﹔而這台‘超1級’能效變壓器採用的硅鋼片僅厚0.20毫米,相當於兩張A4紙的厚度,能耗降至0.60瓦/公斤。”中國電科院馬光介紹到,“別看隻薄了0.03毫米,卻實現了每公斤0.1瓦的損耗降低。同時,材料中易磁化組織比例從原來的90%及以下提升到95%以上,磁感強度也從1.90—1.91T提升至1.93T以上。這需要在全工藝流程中同步優化上百個關鍵技術點,難度堪比一場高精度的‘微創手術’。”

據介紹,變壓器作為電網中的關鍵設備,能耗佔比較高。目前,國內110千伏變壓器普遍採用較厚規格的高損耗硅鋼片,能效提升受限。其中,批量生產的硅鋼片仍以20/70、23/70等牌號為主,尚未攻克代表更高性能的20/60牌號超低損耗產品,這也成為制約變壓器實現“超1級”能效的關鍵瓶頸。

為攻克0.20毫米硅鋼片技術,國網福建電科院聯合中國電科院、寶鋼、山東電工等單位,依托國家電網公司科技創新項目《0.20mm低損耗取向硅鋼開發及在高能效變壓器的應用關鍵技術研究》,創新提出了Cu-Sn-Sb-Cr復合抑制劑促進Goss晶粒競爭長大控制理論,突破低溫滲氮與高溫退火精准化匹配控制、兼顧硅酸鎂底層附著性及損耗協同控制、夾雜物顆粒潔淨化控制等技術,實現20/60牌號超低損耗帶材批量制備,並成功應用於110千伏變壓器。

國網福建電科院林德源表示,“採用0.20毫米取向硅鋼材料后,‘超1級’能效變壓器在空載損耗和負載損耗分別降低28%、12%,從根本上提升了能效水平。”

“超1級”能效變壓器在110千伏沈塔變電站成功投運,標志著我國在高效節能電力裝備領域取得重大突破,為電網綠色低碳轉型注入強勁動能,也為后續更高電壓等級“超1級”能效變壓器的研發和應用奠定了堅實基礎,具有重要的示范引領作用。(林麗平 陳雲翔 郭清梅 楊陽)

(責編:楊帆、吳舟)

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