“貫徹新發(fā)展理念，落實國家電網(wǎng)公司工作部署，積極培育智能制造、綠色制造、服務(wù)型制造等新型制造模式，增強企業(yè)核心競爭力，服務(wù)綠色電力發(fā)展。”山東電工電氣集團有限公司（簡稱“山東電工電氣”）董事長、黨委書記周群說。近年來，山東電工電氣堅持創(chuàng)新驅(qū)動，研制綠色環(huán)保型產(chǎn)品，推廣天然酯絕緣油（植物油）變壓器等產(chǎn)品。
近日，山東電工電氣所屬企業(yè)山東電力設(shè)備有限公司研制生產(chǎn)的國內(nèi)容量最大的110千伏天然酯絕緣油變壓器和500千伏自耦變壓器，分別在沈變院虎石臺試驗站順利通過突發(fā)短路試驗。110千伏天然酯絕緣油變壓器，是目前國內(nèi)首臺通過突發(fā)短路試驗的天然酯絕緣油變壓器。
植物油變壓器更安全環(huán)保
“現(xiàn)有的油浸式變壓器產(chǎn)品主要采用礦物油，一旦出現(xiàn)泄漏，對當?shù)丨h(huán)境將會造成嚴重的污染，同時隨著城市化的發(fā)展，很多變電站走向城市中心，對變壓器的安全性和環(huán)保性提出了更高要求?！鄙綎|電力設(shè)備有限公司執(zhí)行董事、黨委書記許濤接受中國電力報記者采訪時說，植物油變壓器由高燃點、環(huán)保型、可再生的植物油作為絕緣介質(zhì)，具有過載能力強、綠色環(huán)保、低損耗、低局放等特點，符合綠色制造的要求。
植物油變壓器是一種利用大豆、油菜籽等天然植物種子提取的天然酯絕緣油 （植物油）作為絕緣和冷卻介質(zhì)的綠色電力變壓器，相比傳統(tǒng)礦物油變壓器有諸多優(yōu)勢。
一是優(yōu)異的環(huán)保性能。植物油不含有害成分，在水及土壤中沒有毒性和危險性，具有良好生物降解性和環(huán)境相容性，28天的生物降解度可達97%，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。植物油泄漏后無毒性，滲透速度慢，可完全降解，泄漏溢出補救成本低，對水和土壤無污染。
二是良好的安全性能。植物油的燃點一般高于350攝氏度，而礦物油是160攝氏度，變壓器起火爆炸的風(fēng)險遠低于礦物油變壓器。點燃植物油比礦物油需要的時間更長，需要的溫度更高，同時火焰移開后植物油熄滅 時間更短，煙氣產(chǎn)生率更低。和礦物油相比，植物油不易揮發(fā)，燃燒時產(chǎn)生的氣體少，可以減少產(chǎn)生高能量電弧故障，減少爆炸和相關(guān)附帶損害風(fēng)險。
三是優(yōu)異的電氣性能。植物油的介電常數(shù)約為3.2，油紙絕緣系統(tǒng)中場強分布更為合理。植物油良好的水分吸附特性，能將變壓器內(nèi)的水分鎖在油中，提高固體絕緣材料的電氣性能。植物油變壓器具有超強的過載能力。
四是大大延緩變壓器絕緣紙的老化，保持更好的絕緣強度。植物油的分子極性較大，親水性更強，從而更多的吸收絕緣紙中的水分，延長絕緣紙的熱壽命6倍左右。
“變壓器是電網(wǎng)運行的‘心臟’，也是電網(wǎng)的核心設(shè)備，對于保障電網(wǎng)安全運行至關(guān)重要。”山東電力設(shè)備有限公司交流設(shè)計部副主任董宏林接受中國電力報記者采訪時說，而維持傳統(tǒng)電力變壓器長期安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵在于其體內(nèi)流淌的 “血液”———絕緣油，其絕緣、散熱的性能決定了電力變壓器能否承載起更高的電壓等級、更大的傳輸容量。
全球的電氣工程師一直致力于升級礦物絕緣油性能。但是，提煉礦物絕緣油的原材料──環(huán)烷基原油，僅占世界已探明石油儲量的2.2%，其不可再生、不可降解的特性給環(huán)保帶來挑戰(zhàn)。植物油日漸成為電氣工程師眼中替代礦物絕緣油的理想介質(zhì)。
踐行國家“一帶一路”倡議
“山東電力設(shè)備有限公司最初有植物油變壓器的概念，主要是來自于海外市場。為了踐行國家‘一帶一路’倡議，充分利用國家電網(wǎng)公司國際合作平臺，落實‘走出去’戰(zhàn)略，在海外設(shè)立了10個辦事處，產(chǎn)品遍布歐洲、亞洲、非洲、美洲等40多個國家和地區(qū)，包括‘一帶一路’沿線的18個國家。”許濤接受中國電力報記者采訪時說，開始接觸植物油變壓器這個概念是在南美洲厄瓜多爾亞馬遜地區(qū)的一處自然保護區(qū)，業(yè)主需要植物油變壓器。
后來經(jīng)過與ABB、西門子等同行交流，了解到植物油變壓器在國外已經(jīng)大面積推廣使用，具有很多成功的案例。從市場化的角度來看，作為市場上比較領(lǐng)先的變壓器廠家，山東電力設(shè)備有限公司一直在思考怎樣才能引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢與潮流。同時變壓器市場競爭越來越激烈，也亟須發(fā)展一些新的產(chǎn)品在市場上尋求更大的收益。
早在2017年，山東電力設(shè)備有限公司決定投入資金研發(fā)植物油變壓器，一是基于近幾年國家持續(xù)加大對環(huán)境保護和生態(tài)文明的重視，現(xiàn)有的變壓器產(chǎn)品主要采用礦物油，一旦出現(xiàn)泄漏，對于當?shù)丨h(huán)境將會造成嚴重的污染。二是基于對電力變壓器發(fā)展趨勢的考慮，隨著城市化的發(fā)展，很多變電站都已經(jīng)走向了城市的中心，更要考慮兩方面的因素：安全和環(huán)保。關(guān)于安全，對于配電變壓器的使用，一般使用干式變壓器，但是對于110千伏及以上主變，還沒有很好的解決措施。植物油變壓器的燃點高于350攝氏度，遠高于傳統(tǒng)礦物絕緣油，可有效提高變壓器安全系數(shù)。這是決定研發(fā)天然酯絕緣油變壓器的初衷。
2018年9月6日，山東電力設(shè)備有限公司自主研發(fā)的國內(nèi)容量最大的110千伏63兆伏安植物油變壓器一次性通過全部試驗項目，各項性能指標優(yōu)異。今年初，該公司主動到沈變院虎石臺試驗站去做突發(fā)短路試驗，3月15日，該產(chǎn)品順利通過突發(fā)短路試驗。下一步，山東電力設(shè)備有限公司將加快推進110千伏植物油變壓器的掛網(wǎng)運行，加快220千伏植物油變壓器的研制與試驗，并在此基礎(chǔ)上，繼續(xù)研制500千伏及以上植物油變壓器。
“作為國家電網(wǎng)公司的直屬產(chǎn)業(yè)單位，我們堅持質(zhì)量強企，始終以支撐各級電網(wǎng)建設(shè)、保障安全運行為己任，全力做好做優(yōu)設(shè)備?！敝苋航邮苤袊娏笥浾卟稍L時說，山東電工電氣致力于在保證設(shè)備安全可靠的前提下，積極探索制造節(jié)能低碳、資源利用率高、高效環(huán)保等的綠色產(chǎn)品。