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这个团队专注于研究变压器里的油 17年持续攻关打破国外垄断

北极星输配电网  来源:华龙网    2018/7/26 14:14:39  我要投稿  

北极星输配电网讯:我们平时逛街的时候常会看到路边的变压器,大多数人不了解它的运行离不开一种叫绝缘油的东西。好的绝缘油不仅环保,而且还能有效杜绝变压器失火。日前,重庆市人民政府发布关于2017年度重庆市科学技术奖励的决定,对为我市科学技术进步、经济社会发展作出突出贡献的科技人员和单位给予奖励。由重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室主持的项目“高稳定性植物绝缘油关键技术及应用”获得技术发明一等奖。

李剑(左)和他的团队获得了2017年度重庆市科学技术奖技术发明一等奖。记者 李文科 摄

17年磨一剑只为变压器用上安全稳定的绝缘油

据项目负责人,重庆大学电气工程学院院长李剑表示,该团队从2000年开始就在国内率先从事高稳定性植物绝缘油的研制与应用工作。目前国内大部分变压器用的是矿物绝缘油,相比较而言,植物绝缘油由于燃点高、可再生、自然降解等优点,被认为是矿物绝缘油的良好替代品,在上世纪90年代就受到欧美电力设备制造企业的重视。

李剑说,起初,我国在这方面的研究完全处于空白,因为这项研究属于“交叉学科”,国内从事化学研究的人员对电气知识不了解,而从事油化行业的又不看好这方面的价值,导致很多研究者不愿意在这方面投入过多精力。

李剑所在团队则决定攻克这个“冷门”,通过对植物绝缘油未来前景的分析,他们在几乎没有经验可借鉴的情况下,边学习边摸索,埋头苦干。

李剑称,在此之前,我国的植物绝缘油的介电和理化性能较差,在某些方面达不到变压器用油标准。为了获得我们自己的植物绝缘油,打破国外技术封锁,抢占技术制高点,经过反复试验,他们从植物绝缘油的氧化稳定性影响因素出发,获得了多种酚类抗氧化剂的抗氧化复配技术;通过对植物绝缘油分子结构对饱和度的影响规律分析,选取了单不饱和度高的山茶籽和菜籽植物油作为原油,最终获得了高稳定性的山茶籽和菜籽植物绝缘油。

经过17年持续攻关,该团队发明了高稳定性植物绝缘油及其性能调控技术和制备工艺方法,解决了难以兼顾高稳定性和高绝缘性的难题,新油的击穿电压、介质损耗、起始氧化温度等关键性能指标在国际上都处于先进水平。

研发团队进行相关实验操作。记者李文科摄

反复实验只为把研究成果转化为工业化产品

实验室研究出成果了,如何将实验室的研究成果转化为工业化产品,解决从研发到应用的难题又摆在了该研发团队的面前。

李剑称,要把理论成果转化为产品,不仅需要扎实的理论深度,还需要解决批量化过程中的工艺、装备等问题。他们在油品批量化过程中走了很多弯路,特别是在脱酸及降介损问题上,在系统设计和控制环节上进行了反复修改。

李剑回忆说,当初在设备调试过程中,他们遇到了介损难以达到预期目标的问题,当时花了一个多月时间反复调节,最终发现滤油机设备管道与油不相容导致介损超标。而这只是他们在实验期间遇到的大多数问题中很小的一个问题。

最终,该团队自主设计、建造了国内首套年产300吨的植物绝缘油生产线。随后,又将他们的经验进行共享,合作开发了我国首套具有完全自主知识产权的年产1500吨植物绝缘油生产成套设备。“至此,我们真正掌握了植物绝缘油量产的多次碱炼和深度吸附技术,解决了量产油品脱酸和降低介质损耗的难题,实现了科研成果到科研产品的转化。”李剑说。

植物绝缘油由于燃点高、可再生等优点,被认为是矿物绝缘油的良好替代品。记者李文科摄

该技术成果获权发明专利21项牵头制定了行业标准

该植物绝缘油有什么特点呢?李剑说,主要的优点就是节能环保和防火。由于植物油是可以降解的,所以可以减少污染排放。另外,一般的矿物绝缘油的燃点是160℃,而这种植物绝缘油的燃点超过300℃,被称为“难燃”绝缘油,可有效预防火灾,提高植物绝缘油变压器的运行可靠与安全性。

据介绍,基于以上技术发明,该团队目前已开发出国内首台10kV、35kV植物绝缘油配电变压器,与南方电网合作研发出我国首台110kV大型植物绝缘油电力变压器并投用,填补了国内技术空白。发明的植物绝缘油纸及部件电热老化试验装置、植物绝缘油变压器现场吸滤一体化设备,为植物油变压器绝缘设计和安全运行提供了重要保障。

目前,该技术成果已获权发明专利21项、实用新型专利6项,牵头制定了行业标准1项,正在牵头起草国家、行业标准各1项。植物绝缘油配电变压器已被列入《中国制造2025》重点领域技术路线图。

原标题:【创新创业】这个团队专注于研究变压器里的油 17年持续攻关打破国外垄断

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