8月16日，山東電力設(shè)備有限公司研制的世界首臺500千伏天然酯絕緣油變壓器，在武漢高壓研究所的見證下一次性通過全部型式試驗(yàn)，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到預(yù)期，成為世界電壓等級最高、容量最大、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、技術(shù)難度最大的天然酯絕緣油變壓器。
天然酯具有燃點(diǎn)高、環(huán)保、過負(fù)載能力強(qiáng)等顯著優(yōu)勢，是替代傳統(tǒng)礦物絕緣油的理想選擇。但天然酯也存在一些典型問題，首先在大間隙下尤其是極不均勻電場中，其負(fù)極性雷電沖擊耐受強(qiáng)度明顯低于礦物油；其次由于天然酯運(yùn)動粘度大、散熱性能較礦物油稍差，可能導(dǎo)致繞組溫升超限。為全面克服上述問題給超高壓、大容量天然酯絕緣油變壓器帶來的影響，有效驗(yàn)證和把控設(shè)計(jì)方案的主縱絕緣裕度以及繞組溫升水平，成為該產(chǎn)品一次研制成功的決定性因素。
面對新產(chǎn)品研發(fā)的重大任務(wù)，驗(yàn)證研發(fā)部高度重視，始終堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動、深入踐行特高壓精神，充分發(fā)揮黨員先鋒模范作用，利用先進(jìn)仿真技術(shù)精心組織驗(yàn)證，從源頭確保產(chǎn)品一次研制成功！
1 主縱絕緣方面，驗(yàn)證人員首先查閱了大量針對天然酯的相關(guān)研究文獻(xiàn)，并積極與天然酯生產(chǎn)廠家溝通，多渠道獲取其在多種工況下的絕緣特性參數(shù)，結(jié)合110千伏天然酯絕緣油變壓器的成功研制經(jīng)驗(yàn)，確定對主縱絕緣的合理把控裕度。
2 隨后對變壓器整體絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面細(xì)致的建模仿真，經(jīng)波過程計(jì)算發(fā)現(xiàn)，初始方案在高壓繞組雷電全波、中壓及激磁繞組雷電截波下存在電位梯度較大、裕度不足的情況。針對縱絕緣薄弱點(diǎn)，驗(yàn)證人員憑借豐富的經(jīng)驗(yàn)，圍繞縱向串聯(lián)電容、油道排列及匝絕緣等因素進(jìn)行了大量優(yōu)化調(diào)整，使梯度分布更加均勻、形成最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。
3 經(jīng)主絕緣電場計(jì)算發(fā)現(xiàn)，高中繞組間雷電沖擊場裕度不足、激磁繞組上端部靜電環(huán)和高壓繞組中部對旁軛間工頻場裕度不足。驗(yàn)證人員通過對高-中絕緣主距及油隙分隔方案進(jìn)行反復(fù)改進(jìn)、對激磁繞組上端部外層角環(huán)布置方式進(jìn)行優(yōu)化、在高壓繞組和旁軛間增加一層隔板等手段，使重點(diǎn)部位場強(qiáng)顯著降低、裕度滿足要求。
4 繞組溫升方面，計(jì)算方法和經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的選取對計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性至關(guān)重要。驗(yàn)證人員結(jié)合110千伏天然酯絕緣油變壓器溫升試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用三維流體有限元仿真計(jì)算油流速度和繞組溫升，在面臨天然酯普朗特?cái)?shù)值大（導(dǎo)致邊界層厚度變大）、網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)目海量、流-固耦合界面計(jì)算復(fù)雜等問題的情況下，充分發(fā)揮創(chuàng)新驅(qū)動，聯(lián)合國家超算濟(jì)南中心、借助國家級算力建立了天然酯絕緣油變壓器繞組-鐵芯區(qū)域的三維數(shù)值計(jì)算模型，準(zhǔn)確計(jì)算出熱點(diǎn)分布，為散熱油道和測溫光纖的合理布置提供了重要建議和參考依據(jù)，為今后研發(fā)更高電壓等級、更大容量的天然酯絕緣油變壓器打下了堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。
首臺500千伏天然酯絕緣油變壓器的研制成功，進(jìn)一步豐富了公司產(chǎn)品種類，提高了市場競爭力和企業(yè)美譽(yù)度，標(biāo)志著公司在該領(lǐng)域的研發(fā)制造能力已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。未來驗(yàn)證研發(fā)部將不斷精進(jìn)全科目仿真水平，深入貫徹“20字”工作思路，持續(xù)深化強(qiáng)化固化，積極謀局布局開局，增強(qiáng)志氣骨氣底氣，為集團(tuán)“兩商”建設(shè)貢獻(xiàn)力量
天然酯具有燃點(diǎn)高、環(huán)保、過負(fù)載能力強(qiáng)等顯著優(yōu)勢，是替代傳統(tǒng)礦物絕緣油的理想選擇。但天然酯也存在一些典型問題，首先在大間隙下尤其是極不均勻電場中，其負(fù)極性雷電沖擊耐受強(qiáng)度明顯低于礦物油；其次由于天然酯運(yùn)動粘度大、散熱性能較礦物油稍差，可能導(dǎo)致繞組溫升超限。為全面克服上述問題給超高壓、大容量天然酯絕緣油變壓器帶來的影響，有效驗(yàn)證和把控設(shè)計(jì)方案的主縱絕緣裕度以及繞組溫升水平，成為該產(chǎn)品一次研制成功的決定性因素。
面對新產(chǎn)品研發(fā)的重大任務(wù)，驗(yàn)證研發(fā)部高度重視，始終堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動、深入踐行特高壓精神，充分發(fā)揮黨員先鋒模范作用，利用先進(jìn)仿真技術(shù)精心組織驗(yàn)證，從源頭確保產(chǎn)品一次研制成功！
1 主縱絕緣方面，驗(yàn)證人員首先查閱了大量針對天然酯的相關(guān)研究文獻(xiàn)，并積極與天然酯生產(chǎn)廠家溝通，多渠道獲取其在多種工況下的絕緣特性參數(shù)，結(jié)合110千伏天然酯絕緣油變壓器的成功研制經(jīng)驗(yàn)，確定對主縱絕緣的合理把控裕度。
2 隨后對變壓器整體絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面細(xì)致的建模仿真，經(jīng)波過程計(jì)算發(fā)現(xiàn)，初始方案在高壓繞組雷電全波、中壓及激磁繞組雷電截波下存在電位梯度較大、裕度不足的情況。針對縱絕緣薄弱點(diǎn)，驗(yàn)證人員憑借豐富的經(jīng)驗(yàn)，圍繞縱向串聯(lián)電容、油道排列及匝絕緣等因素進(jìn)行了大量優(yōu)化調(diào)整，使梯度分布更加均勻、形成最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。
3 經(jīng)主絕緣電場計(jì)算發(fā)現(xiàn)，高中繞組間雷電沖擊場裕度不足、激磁繞組上端部靜電環(huán)和高壓繞組中部對旁軛間工頻場裕度不足。驗(yàn)證人員通過對高-中絕緣主距及油隙分隔方案進(jìn)行反復(fù)改進(jìn)、對激磁繞組上端部外層角環(huán)布置方式進(jìn)行優(yōu)化、在高壓繞組和旁軛間增加一層隔板等手段，使重點(diǎn)部位場強(qiáng)顯著降低、裕度滿足要求。
4 繞組溫升方面，計(jì)算方法和經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的選取對計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性至關(guān)重要。驗(yàn)證人員結(jié)合110千伏天然酯絕緣油變壓器溫升試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用三維流體有限元仿真計(jì)算油流速度和繞組溫升，在面臨天然酯普朗特?cái)?shù)值大（導(dǎo)致邊界層厚度變大）、網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)目海量、流-固耦合界面計(jì)算復(fù)雜等問題的情況下，充分發(fā)揮創(chuàng)新驅(qū)動，聯(lián)合國家超算濟(jì)南中心、借助國家級算力建立了天然酯絕緣油變壓器繞組-鐵芯區(qū)域的三維數(shù)值計(jì)算模型，準(zhǔn)確計(jì)算出熱點(diǎn)分布，為散熱油道和測溫光纖的合理布置提供了重要建議和參考依據(jù)，為今后研發(fā)更高電壓等級、更大容量的天然酯絕緣油變壓器打下了堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。
首臺500千伏天然酯絕緣油變壓器的研制成功，進(jìn)一步豐富了公司產(chǎn)品種類，提高了市場競爭力和企業(yè)美譽(yù)度，標(biāo)志著公司在該領(lǐng)域的研發(fā)制造能力已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。未來驗(yàn)證研發(fā)部將不斷精進(jìn)全科目仿真水平，深入貫徹“20字”工作思路，持續(xù)深化強(qiáng)化固化，積極謀局布局開局，增強(qiáng)志氣骨氣底氣，為集團(tuán)“兩商”建設(shè)貢獻(xiàn)力量
