中國機械大全網了解,近日我國首臺擁有自主知識產權的220kV/56.5MVA卷鐵芯牽引變壓器日前通過了國家變壓器質檢監督檢驗中心最嚴酷的短路試驗和全套型式試驗,標志著世界上第一臺大型卷鐵芯節能牽引變壓器在我國研制成功。
卷鐵芯牽引變壓器的研制成功是我國產學研用結合的典型案例。該項目由中國鐵路總公司立項支持,常州太平洋電力設備(集團)有限公司、西南交通大學電氣工程學院和中鐵工程設計咨詢集團有限公司聯合攻關,沈陽變壓器研究院提供技術支撐,常州西電變壓器有限責任公司提供生產支撐。
近年來,我國節能減排工作力度已然不小,但往往對顯性能耗關注較多,而忽略了隱性能耗,如電氣設備的空載損耗。這是由變壓器、發電機等產品本身鐵芯部分的導磁材料——硅鋼產生的損耗,俗稱“鐵損”。這些空載損耗不僅帶來巨大的經濟損失,更加重了節能減排的壓力。
以電氣化鐵路這個用電大戶來說,牽引變壓器是其牽引供電系統最重要的電能傳送設備。由于牽引變壓器只在列車通過時短暫工作幾分鐘,平均一天中至少有一大半以上時間處于空載狀態,因此造成的空載能耗不容小覷。
西南交通大學電氣工程學院院長高仕斌介紹,目前廣泛使用的疊片式變壓器鐵芯由硅鋼板裁剪拼接而成,不可避免會產生氣隙,使兩片相接處磁路方向與硅鋼片的導磁方向不一致,造成一定空載損耗;而卷鐵芯牽引變壓器由硅鋼帶連續緊密卷繞而成,整個磁路中無氣隙,硅鋼帶的導磁方向和磁路方向完全一致,能夠減少磁阻,降低空載損耗。
“在同等容量情況下,卷鐵芯牽引變壓器可降低空載損耗40%以上?!背V萏窖箅娏υO備公司牽引變研發項目組總設計師吳志強為記者算了這樣一筆賬,截至2013年底,我國電氣化鐵路總里程約為5.4萬公里。按每50公里一個牽引變電所,每個牽引變電所安裝4臺牽引變壓器計算,卷鐵芯牽引變壓器每年可節約電能7億千瓦時(度)。如果將其推廣到AT變壓器和動力變壓器上,每年可為鐵路系統節電10億度,以一度電0.8元計算,可節約電費支出約8億元。同時,節約10億度電還意味著減少32萬噸標準煤的消耗和83萬噸二氧化碳的排放。
此外,鐵芯結構的不同還影響著硅鋼的使用量。與疊鐵芯相比,一臺卷鐵芯牽引變壓器能夠節約硅鋼使用量10%~15%,相當于間接節省了硅鋼生產時所需耗能。同時卷鐵芯牽引變壓器還具有抗突發短路能力強、噪音低的綜合優點。
據了解,常州太平洋是目前國內外惟一掌握了220kV級卷鐵芯變壓器的設計、制造技術和惟一具備獨立研發項目產品專用加工設備的單位。
成就的取得,離不開一個開放的態度。實際上,常州太平洋作為一個生產35千伏電器產品的民營企業,在研發生產大型卷鐵變壓器上并沒有過多優勢,所幸他們沒有閉門造車,而是按照當前時興的“花錢買服務”的方式,請來了沈陽變壓器研究院的專家做技術把關人,又請來了常州西電變壓器有限責任公司的實驗人員和裝配車間為變壓器生產做支撐,可謂是開創了一種新的研發模式(中國機械大全網整理報道)。