中國電科院牽頭研發的有載調容變壓器是新型變壓器,可以根據臺區負荷變化自動調節變壓器容量大小、避免變壓器過載燒毀并大幅度降低電能損耗,主要適用于用電負荷峰谷差大、年平均負載率低和分布式電源并網臺區,顯著提升了我國配電網安全經濟運行水平。
2006年,有載調容變壓器研制前,相關技術國內外均無可借鑒成果,技術團隊面臨有載調容暫態建模與切換過電流抑制難、有載調容開關切換可靠滅弧難、調容過程自適應協調控制難三大難題。在國家科技支撐計劃等項目的持續支持下,團隊經過10年技術攻關,突破了有載調容配電變壓器的三大關鍵技術,研發了系列化產品。
團隊探索有載調容建模分析理論方法,建立配電變壓器調容暫態模型,提出有載調容切換關鍵參數配置方法,實現有載調容變壓器帶載切換過電流降低87.5%,變壓器空載損耗降低50%以上。團隊突破串聯多斷口分級分壓的開關安全熄弧關鍵技術和雙極對稱穩定控制的開關快速分合閘關鍵技術,發明研制了立柱式和盤式兩種有載調容調壓一體化切換開關,實現調容切換時間小于20毫秒、體積減小30%以上,解決了有載調容開關切換過程可靠滅弧、動作穩定可控等難題。團隊攻克了自適應協調控制關鍵技術,提出調容定值優化配置方法,研制了綜合控制裝置,為有載調容變壓器安裝了“智能大腦”,實現自適應負荷跟蹤控制,提升了配電臺區智能化水平,降低了臺區綜合損耗。
目前,項目成果已廣泛應用于北京、河南、江蘇電網等20多個省級電網中,累計應用安裝有載調容變壓器7萬余臺,降低電能損耗20多億千瓦時,服務農村電網低電壓治理、“精準扶貧”光伏發電升壓并網等國家重大項目,保障了電網安全高效供電。同時,成果還推廣應用于石油、石化、工商企業等,并遠銷非洲及印度、印尼等國家和地區。基于項目成果,團隊聯合相關企業研制了10千伏有載調容配電變壓器系列產品,獲授權發明專利35項(含國際專利2項)、軟件著作權5項,制訂標準15項,出版著作2部,發表論文32篇。
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