植物油变压器诠释绿色电力担当
国内容量最大的110千伏植物油变压器通过突发短路试验
“贯彻新发展理念，落实国家电网公司工作部署，积极培育智能制造、绿色制造、服务型制造等新型制造模式，增强企业核心竞争力，服务绿色电力发展。”山东电工电气集团有限公司（简称“山东电工电气”）董事长、党委书记周群说。近年来，山东电工电气坚持创新驱动，研制绿色环保型产品，推广天然酯绝缘油（植物油）变压器等产品。
近日，山东电工电气所属企业山东电力设备有限公司研制生产的国内容量最大的110千伏天然酯绝缘油变压器和500千伏自耦变压器，分别在沈变院虎石台试验站顺利通过突发短路试验。110千伏天然酯绝缘油变压器，是目前国内首台通过突发短路试验的天然酯绝缘油变压器。
植物油变压器更安全环保
“现有的油浸式变压器产品主要采用矿物油，一旦出现泄漏，对当地环境将会造成严重的污染，同时随着城市化的发展，很多变电站走向城市中心，对变压器的安全性和环保性提出了更高要求。”山东电力设备有限公司执行董事、党委书记许涛接受中国电力报记者采访时说，植物油变压器由高燃点、环保型、可再生的植物油作为绝缘介质，具有过载能力强、绿色环保、低损耗、低局放等特点，符合绿色制造的要求。
植物油变压器是一种利用大豆、油菜籽等天然植物种子提取的天然酯绝缘油（植物油）作为绝缘和冷却介质的绿色电力变压器，相比传统矿物油变压器有诸多优势。
一是优异的环保性能。
植物油不含有害成分，在水及土壤中没有毒性和危险性，具有良好生物降解性和环境相容性，28天的生物降解度可达97%，不会对环境产生污染。植物油泄漏后无毒性，渗透速度慢，可完全降解，泄漏溢出补救成本低，对水和土壤无污染。
二是良好的安全性能。
植物油的燃点一般高于350摄氏度，而矿物油是160摄氏度，变压器起火爆炸的风险远低于矿物油变压器。点燃植物油比矿物油需要的时间更长，需要的温度更高，同时火焰移开后植物油熄灭时间更短，烟气产生率更低。和矿物油相比，植物油不易挥发，燃烧时产生的气体少，可以减少产生高能量电弧故障，减少爆炸和相关附带损害风险。
三是优异的电气性能。
植物油的介电常数约为3.2，油纸绝缘系统中场强分布更为合理。植物油良好的水分吸附特性，能将变压器内的水分锁在油中，提高固体绝缘材料的电气性能。植物油变压器具有超强的过载能力。
四是大大延缓变压器绝缘纸的老化，保持更好的绝缘强度。
植物油的分子极性较大，亲水性更强，从而更多的吸收绝缘纸中的水分，延长绝缘纸的热寿命6倍左右。
“变压器是电网运行的‘心脏’，也是电网的核心设备，对于保障电网安全运行至关重要。”山东电力设备有限公司交流设计部副主任董宏林接受中国电力报记者采访时说，而维持传统电力变压器长期安全稳定运行的关键在于其体内流淌的“血液”——绝缘油，其绝缘、散热的性能决定了电力变压器能否承载起更高的电压等级、更大的传输容量。
全球的电气工程师一直致力于升级矿物绝缘油性能。但是，提炼矿物绝缘油的原材料——环烷基原油，仅占世界已探明石油储量的2.2%，其不可再生、不可降解的特性给环保带来挑战。植物油日渐成为电气工程师眼中替代矿物绝缘油的理想介质。
践行国家“一带一路”倡议
“山东电力设备有限公司最初有植物油变压器的概念，主要是来自于海外市场。为了践行国家‘一带一路’倡议，充分利用国家电网公司国际合作平台，落实‘走出去’战略，在海外设立了10个办事处，产品遍布欧洲、亚洲、非洲、美洲等40多个国家和地区，包括‘一带一路’沿线的18个国家。”许涛接受中国电力报记者采访时说，开始接触植物油变压器这个概念是在南美洲厄瓜多尔亚马逊地区的一处自然保护区，业主需要植物油变压器。
后来经过与ABB、西门子等同行交流，了解到植物油变压器在国外已经大面积推广使用，具有很多成功的案例。从市场化的角度来看，作为市场上比较领先的变压器厂家，山东电力设备有限公司一直在思考怎样才能引领行业技术发展趋势与潮流。同时变压器市场竞争越来越激烈，也亟须发展一些新的产品在市场上寻求更大的收益。
早在2017年，山东电力设备有限公司决定投入资金研发植物油变压器，一是基于近几年国家持续加大对环境保护和生态文明的重视，现有的变压器产品主要采用矿物油，一旦出现泄漏，对于当地环境将会造成严重的污染。二是基于对电力变压器发展趋势的考虑，随着城市化的发展，很多变电站都已经走向了城市的中心，更要考虑两方面的因素：安全和环保。关于安全，对于配电变压器的使用，一般使用干式变压器，但是对于110千伏及以上主变，还没有很好的解决措施。植物油变压器的燃点高于350摄氏度，远高于传统矿物绝缘油，可有效提高变压器安全系数。这是决定研发天然酯绝缘油变压器的初衷。
2018年9月6日，山东电力设备有限公司自主研发的国内容量最大的110千伏63兆伏安植物油变压器一次性通过全部试验项目，各项性能指标优异。今年初，该公司主动到沈变院虎石台试验站去做突发短路试验，3月15日，该产品顺利通过突发短路试验。下一步，山东电力设备有限公司将加快推进110千伏植物油变压器的挂网运行，加快220千伏植物油变压器的研制与试验，并在此基础上，继续研制500千伏及以上植物油变压器。
“作为国家电网公司的直属产业单位，我们坚持质量强企，始终以支撑各级电网建设、保障安全运行为己任，全力做好做优设备。”周群接受中国电力报记者采访时说，山东电工电气致力于在保证设备安全可靠的前提下，积极探索制造节能低碳、资源利用率高、高效环保等的绿色产品。
作者：栗清振 王玉刚 田兴东 张迎春
编辑：刘卓
