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中国能源报 2013年08月26日 星期一

广东电力设备厂:

智造电网消化系统

特约通讯员 金永善 聂稚颖 《 中国能源报 》( 2013年08月26日   第 27 版)

  智能变压器装箱现场。
  广东设备厂/供图

  7月31日召开的国务院常务会议,再次将加强城市配电网建设、推进电网智能化列为当前的重要工作。在智能电网建设提速的宏大背景下,作为其“消化系统”核心设备的智能化变压器市场无疑成为一块诱人的大蛋糕。拥有60年历史的中国能源建设集团广东电力设备厂(简称“广东电力设备厂”)适时发力,抢先布局,在南方电网首个3C绿色变电站——广州110千伏尖峰变电站中,承担了站内运行的全部智能化变压器制造任务,建立了新的竞争优势。

  一个选择  从制造到“智”造

  广东电力设备厂一直是我国变压器研制方面的一支劲旅,其实力从连续11年获评全国守合同重信用企业就可见一斑。历经60年的发展,该厂为电网安全运行贡献了超过3000台变压器,形成了遍布粤、桂、琼、闽、贵、港、澳等地的服务网络,并与ALSTOM、ABB、MR等跨国巨头建立了战略合作伙伴关系。

  从10千伏到220千伏,从传统配变到非晶合金配变,从普通型主变到智能化主变,广东电力设备厂的自主创新水平,一直走在行业的前列。进军智能化变压器领域,是又一次对先机的精准把握,也是一次对未来的必然选择。 

  通常来说,智能化变压器是指能够在智能系统环境下,通过网络与其他设备或系统进行交互的变压器。它能够根据出厂时植入的智能化单元,在运行过程中利用传感器收集实时信息,自动分析当前的工作状态,并与其他系统实时交互信息,同时接收其他系统的相关数据和指令,调整自身的运行状态。

  2011年11月,以尖峰变电站项目为契机,广东电力设备厂启动了智能化变压器的研发;2012年7月,首台智能化变压器研制成功。从毫无经验到具备高度的自主创新能力,该厂在短短8个月的时间里实现了这一蜕变。

  一个跨越  突破层层壁垒

  变压器向智能化跨越,绝非一件一蹴而就的简单事,对结构、测控、通讯等技术均提出新的、更高的要求。

  变压器绕组热点温度直接影响变压器绝缘的热老化,进而影响变压器的运行寿命。因此,对热点温度进行实时监测,是智能化变压器的重要功能之一,也是关键技术之一。

  广东电力设备厂采用光纤光栅测温技术,实时、定点对智能化变压器绕组热点温度进行检测。其中,光纤光栅传感器的安装繁复、精细、严格,并且重要。光纤光栅的直径仅为125微米,相当于头发的1.5倍,而且易断裂,承受不了任何的拉扯与扭转。在体积达24立方米的变压器内外部,对“弱不禁风”的光纤光栅传感器的固定和布置都显得异常复杂。

  光纤光栅传感器安装完成之后,还必须进行完整性检查。初期的检验方法,是在变压器全部装配完成后,外连光纤光栅波长分析仪,才能得知光纤光栅是否存在断点。其短板显而易见——既不便于及时发现问题,也无法获知断点位置,不利于装配工艺的及时修正。广东电力设备厂通过实践对比,最终确定采用光纤验光笔进行检查,在装配的任何阶段,施工人员只需手持钢笔大小的光纤验光笔,照射光纤光栅,就能立即检测是否存在断裂,以及断点的准确位置。

  经过一系列攻关和创新,广东电力设备厂完全具备了制造智能化变压器的能力,其智能化变压器产品可实时在线监测变压器油中气体、绕组温度、局部放电、套管介损、铁心接地电流等各个变压器特征量;智能化变压器在线监测装置融合先进传感、测量、通信、控制技术,能全方位分析评估变压器运行状况。

  一个信念  优质才能取胜

  质量是企业的生命。多年来,广东电力设备厂始终坚持对每一件产品进行严格的质量检测,在行业内树立了诚信可靠的品牌形象。角力智能化变压器市场,“智”和“质”必须兼顾。

  套管在线监测装置,是保证变压器套管安全运行的必备利器。智能化变压器通过套管在线监测装置对套管泄漏电流、介质损耗、电容量等参数进行实时监测,能够及时发现早期故障或故障趋势,防止套管事故发生,避免停电。为确保效果,对该装置的质量检测十分严格。但是,由于智能电网尚处于发展的起步阶段,国家尚未针对在线监测组件形成成熟的质量检验准则或标准,因此,通过何种手段检验组件质量,采用何种标准进行质量评判,成为广东电力设备厂面临的一大难题。

  广东电力设备厂意识到,自主开发质量检测手段是必须跨过的一道坎。经过一个多月反复的调试、比对,该厂逐步确定了质量检测结果的对标参数,并通过调节电阻值、电容值,模拟出不同的全电流、介质损耗因素等特征参数,最终实现了对套管在线监测装置的细致、完整的质量检验。

  变压器的绝缘在运行、检修中产生的局部放电,对变压器安全运行而言是一种隐患,必须及时测量。而局部放电信号极为微弱,很容易淹没在众多干扰信号中,难以识别和定位。为此,广东电力设备厂为智能化变压器设计安装了灵敏的局部放电在线监测装置,对这一装置的质量检测,同样是一块难啃的骨头。广东电力设备厂与广东电网公司电力科学研究院合作,研发出一套可模拟变压器局部放电的模型装置,通过模拟局部放电现象,将在线监测装置录得的数据与实际放电值比对,从而确定装置的可靠性,解决了这一装置的质量检测问题。

  跟随电网智能化的趋势,广东电力设备厂立足自主创新和技术研发,把握机遇,主动出击,以质量更优、技术更先进的产品,为电网“智”造更为稳定、可靠的消化系统。

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智造电网消化系统