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6月30日，我國首臺220千伏混合絕緣油變壓器在國網(wǎng)重慶璧山供電公司220千伏田家變電站順利投運(yùn)。該變壓器的成功投運(yùn)標(biāo)志著混合絕緣油技術(shù)在220千伏電壓等級應(yīng)用上取得重大突破，推動(dòng)我國電力裝備向綠色低碳方向轉(zhuǎn)型升級。

研發(fā)“混合油” 提升電力變壓器可靠性

傳統(tǒng)電力變壓器長期依賴純礦物油作為絕緣介質(zhì)，存在耐熱性不足、老化速度快等缺陷。相比傳統(tǒng)礦物油，混合絕緣油融合礦物油穩(wěn)定性與植物油抗氧化特性，其擊穿電壓、閃點(diǎn)、酸值、散熱等性能更優(yōu)，混合油中絕緣紙的熱老化速率極大降低，絕緣紙壽命是礦物油的1.91倍，可有效提升設(shè)備可靠性、延長在役時(shí)間。

“混合絕緣油的研發(fā)絕非易事。最大的挑戰(zhàn)在于如何讓植物油和礦物油長期穩(wěn)定‘共處’，同時(shí)電氣與理化性能均滿足國標(biāo)GB 2536-2011?！敝貞c大學(xué)博士生導(dǎo)師、教授郝建介紹，該團(tuán)隊(duì)花了近十年時(shí)間，進(jìn)行了數(shù)百次配方調(diào)整和加速老化試驗(yàn)。最終，創(chuàng)新性地解決了分子層面的相容性問題，并通過獨(dú)特的配方，使混合油的關(guān)鍵性能指標(biāo)，如擊穿電壓、閃點(diǎn)等關(guān)鍵指標(biāo)均超越了傳統(tǒng)礦物油。

通過多學(xué)科交叉創(chuàng)新和近百次嚴(yán)苛試驗(yàn)，該團(tuán)隊(duì)成功突破了高比例植物絕緣油改性與混合油品性能調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，研發(fā)出性能優(yōu)異的混合絕緣油配方“60%礦物油+40%植物油”。其電氣與物理及化學(xué)性能完全符合國標(biāo)GB 2536-2011要求，關(guān)鍵指標(biāo)顯著優(yōu)于傳統(tǒng)礦物油。尤為重要的是，基于IEC 60296等標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室方法進(jìn)行的壽命評估表明，該混合油能顯著延長油紙絕緣系統(tǒng)壽命。

區(qū)別于純植物油灌裝往往需要改造變壓器殼體結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，該混合絕緣油的最大應(yīng)用優(yōu)勢在于：可直接用于現(xiàn)有礦物油變壓器的換裝，無需對變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行任何改動(dòng)，大幅降低了應(yīng)用門檻和改造成本。

技術(shù)護(hù)航實(shí)驗(yàn)室成果走向應(yīng)用

為了讓科研成果從實(shí)驗(yàn)室順利走向復(fù)雜嚴(yán)苛的電網(wǎng)現(xiàn)場，國網(wǎng)重慶電科院的技術(shù)團(tuán)隊(duì)發(fā)揮了關(guān)鍵的“橋梁”和“護(hù)航”作用。

“讓實(shí)驗(yàn)室的‘盆景’變成電網(wǎng)的‘森林’，配方是基礎(chǔ)，要應(yīng)用于220千伏大型變壓器，我們必須解決工程化放大、長期可靠性驗(yàn)證和現(xiàn)場施工工藝等一系列問題?！眹W(wǎng)重慶電科院設(shè)備狀態(tài)評價(jià)中心副主任劉熊介紹，前期在10千伏至110千伏變壓器的掛網(wǎng)運(yùn)行中，他們團(tuán)隊(duì)建立了詳細(xì)的在線監(jiān)測和定期評估體系，積累了長達(dá)數(shù)萬小時(shí)的關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)。這些一手?jǐn)?shù)據(jù)證明了混合絕緣油在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境下的優(yōu)異性能和穩(wěn)定性，徹底打消了工程應(yīng)用的顧慮，為應(yīng)用于220千伏等級鋪平了道路。

國網(wǎng)重慶電科院團(tuán)隊(duì)深度參與了前期成果的工程化驗(yàn)證，主導(dǎo)制定了混合絕緣油變壓器的生產(chǎn)、換裝、檢測等全套核心工藝規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在220千伏田家變電站1號主變壓器項(xiàng)目建設(shè)中，技術(shù)人員全程介入。

國網(wǎng)重慶電科院現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人陳正宇提到：“混合絕緣油在220千伏電壓等級應(yīng)用容不得半點(diǎn)閃失。我們依托嚴(yán)格的現(xiàn)場監(jiān)造體系，對核心材料選型、混合油的凈化處理精度、真空注油的極限真空度維持，以及熱油循環(huán)的溫度和時(shí)間控制等關(guān)鍵工藝節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行了近乎苛刻的把關(guān)。同時(shí)，我們優(yōu)化了施工流程，比如采用了分階段抽真空和階梯升溫等創(chuàng)新方法，確保了施工質(zhì)量一次成優(yōu)，使這臺首次應(yīng)用混合絕緣油的220千伏變壓器一次性成功投運(yùn)?！?/p>

通過完善的現(xiàn)場監(jiān)造體系對核心工藝與材料進(jìn)行嚴(yán)格把控，并依靠優(yōu)化的施工技術(shù)保障質(zhì)量與進(jìn)度，最終確保了這臺灌裝了混合絕緣油的220千伏變壓器一次性順利投運(yùn)，各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)均符合預(yù)期要求。

國網(wǎng)重慶電力相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，接下來，將持續(xù)深化混合絕緣油技術(shù)研究，積極牽頭編制相關(guān)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，持續(xù)推進(jìn)技術(shù)落地。重點(diǎn)推進(jìn)混合絕緣油技術(shù)在220千伏及以下電壓等級變壓器的規(guī)?；瘧?yīng)用與推廣，為我國電力裝備實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型和向產(chǎn)業(yè)鏈高端躍升貢獻(xiàn)力量。

（國網(wǎng)重慶電科院供圖）