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受国内着名输变电设备制造企业——中电电气集团和北海银河高技术产业股份有限公司的委托,中国科学院电工研究所利用蒸发冷却技术研制的不燃型电力变压器,为我国电力部门提高供电可靠性并杜绝变压器火灾事故开辟了新天地。该项目得到了中科院高技术局的大力支持,并于近日取得重大进展,已成功地确定了适宜于不燃型蒸发冷却变压器的绝缘和冷却介质,并完成了这些介质的电绝缘特性的应用基础研究。
近几年,输变电行业对电力变压器的需求巨大。仅110 kV电压等级的电力变压器,我国每年新增大约二千台,年产值约60亿元。由于变压器油具有可燃性,为防备变压器起火后火灾规模扩大,很多油浸式变压器配备有水喷雾灭火装置或排油注氮灭火装置,即利用水雾或氮气形成氧气的隔绝层以实现阻燃。为提高防火安全水平,某些城市中心变电站或城网供电系统也少量采用了的六氟化硫气体绝缘变压器。该类变压器主要依赖进口,过负荷能力低,制作工艺复杂,成本和售价特别高,且万一发生六氟化硫气体的大量泄漏会加速全球气候变暖。通常,一台六氟化硫气体绝缘变压器的售价大约相当于同等规格的油浸式变压器的2.5~8.0倍,制作周期也比较长,难以满足我国输变电行业对不燃型变压器的需求。因此,研发成本低、可靠性高、绿色环保、维护简便的不燃型电力变压器,有着十分重要的现实意义。
我所蒸发冷却技术研究中心应用具有我国自主知识产权的蒸发技术研制的不燃型电力变压器,完全摒弃了传统的油浸式变压器防火灭火系统的灾后作为的模式。应用于不燃型蒸发冷却变压器的绝缘和冷却介质具有不可燃、绿色环保、相对成本低、供应渠道广等特点。因此,可极大地减少不燃型电力变压器的制造成本和中间流程。由于某种氟碳类气体的使用,也突破了六氟化硫气体必须以昂贵的NOMEX纸做固体绝缘材料的限制。将介质的绝缘功能和冷却功能分离开来,大大提高了混合绝缘介质的局部放电起始电压水平,为输变电行业选用具有不可燃特性的电力变压器提供了新的可能,也为不燃型变压器的设计制造开辟了新天地。
目前,研究人员已经完成了蒸发冷却介质电绝缘特性的测试装置的构建,成功地测试出了局部放电起始电压和工频击穿电压,并将进一步测试模型的沿面爬行放电的特性和冲击电压的击穿特性,然后,着手样机试制。希望在不久的将来,此项技术能带来巨大的社会效益和经济效益,对发展城市电网供电、提高电网尤其是城市中心变电站的安全水平、构建和谐社会,起到极大地促进作用。
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