10月23日,随着主变各侧开关的顺利合闸,国内首台110千伏“超1级”能效变压器在三明尤溪110千伏沈塔变电站成功投运。

▲国内首台110千伏“超1级”能效变压器
这台由国网福建电科院联合中国电科院、山钢铁股份有限公司、山东电力设备有限公司等单位联合研制的“超1级”变压器,不仅有着“超薄芯”,填补了国内110千伏电压等级高能效变压器领域的技术空白,更以其卓越的能效表现,为我国电网绿色低碳转型注入了强劲动能。
“微创手术”打造的超强心脏
如果把电网比作人体的血管系统,变压器就是调节电压的“心脏”,它主要由绕组和铁心构成,其中铁心由取向硅钢片制成。

▲110千伏沈塔变电站
这台新投运的变压器,则拥有一颗历经“精微手术”锻造的“超强心脏”。
它的核心奥秘在于一片薄至极致的硅钢片——厚度仅0.20毫米,相当于两张A4纸叠在一起的厚度,能耗降至0.60瓦/公斤。

▲0.20毫米超薄取向硅钢制成硅钢片
“别小看这0.03毫米的减薄,它意味着每公斤损耗降低了0.1瓦以上。”中国电科院专家马光介绍道。传统变压器使用的硅钢片厚度在0.23-0.30毫米之间,而这片0.20毫米的硅钢片,使得材料内部易磁化组织比例从原来的90%及以下提升到95%以上,磁感强度也从1.90至1.91T提升至1.93T以上。

▲国网三明供电公司工作人员在检查变压器内部的安装工艺情况
“这需要在全工艺流程中,同步优化上百个关键技术点,难度堪比一场高精度的‘微创手术’。”马光说。
打破垄断 攻克关键技术难题
这台变压器的成功,标志着我国突破了20/60牌号超低损耗取向硅钢的开发与应用技术瓶颈。
这是一个什么概念?牌号中的“20”代表0.20毫米的厚度,“60”代表单位损耗≤0.60瓦/公斤。过去,国内批量生产的硅钢片以性能稍低的20/70、23/70等牌号为主,20/60牌号是性能指标处于国际领先的产品。

▲科研人员正在使用扫描电子显微镜观察金相组织
为了这片0.20毫米的硅钢,研发团队依托国家电网公司科技创新项目《0.20mm低损耗取向硅钢开发及在高能效变压器的应用关键技术研究》,创新提出了Cu-Sn-Sb-Cr复合抑制剂促进Goss晶粒竞争长大控制理论,突破低温渗氮与高温退火精准化匹配控制、兼顾硅酸镁底层附着性及损耗协同控制、夹杂物颗粒洁净化控制等技术,实现20/60牌号超低损耗带材批量制备,并成功应用于110千伏变压器,打破了国外技术垄断。
绿色效益
节电减排,提升性能
那么,这颗“超强心脏”能带来多大的实际效益呢?

据国网福建电科院专家林德源表示:“采用0.20毫米取向硅钢材料后,这台“超1级”能效变压器的空载损耗和负载损耗分别降低了28%和12%,能效水平得到了根本性提升。”
引领未来 示范意义重大
此次“超1级”能效变压器的成功投运,不仅是一次技术突破的展示,更是一场生动的绿色实践。
它标志着我国在高效节能电力装备领域取得了重大进展,为后续更高电压等级“超1级”能效变压器的研发和应用奠定了坚实基础,对推动电网高质量发展、服务国家“双碳”目标具有重要的示范引领作用。



