科技日報記者 張蘊 通訊員 沈儀
清晨,青海省果洛藏族自治州瑪多縣,溫度達到了零下15攝氏度,雪山閃耀著金光。拉驛村里,一臺新“上崗”的10千伏配電變壓器正靜靜地運行著,它是這片生態凈土一位沉默而堅定的“綠色衛士”。與以往不同,它的體內流淌著的,不是傳統的礦物絕緣油,而是經過特殊改造的大豆植物油。
日前,該10千伏植物油配電變壓器在青海省果洛藏族自治州瑪多縣掛網運行,標志著高海拔環保型變壓器在青海進入全面推廣階段。這是我國首次研發和推廣應用高海拔環保型變壓器,植物油如何“化身”變壓器在高原生態脆弱區“顯神威”?其推廣應用前景如何?近日,記者實地探訪國網西寧供電公司,探秘植物油配電變壓器研發背后的故事。

為何給變壓器喂“大豆油”?
給變壓器用上植物油,聽起來簡單,背后卻是一場艱難的科技攻關。首要問題就是:為何是豆油?
傳統變壓器普遍采用礦物絕緣油,這類油品多源自石油提煉,在自然環境中極難分解,一旦發生滲漏,將對周邊土壤和水源造成持久性污染。而大豆油提取自天然植物,具備良好的生物降解性,降解率近100%,發生泄漏時可迅速在自然環境中分解,大幅降低變壓器漏油對土壤和水源的污染風險。同時,大豆油燃點更高,不易燃燒,使設備運行更加安全可靠。
“選擇大豆油,是經過無數次篩選和權衡的結果。”國網西寧供電公司調試所負責人于宗波解釋說,“它來源廣泛,成本可控,但其天然形態存在兩大‘天敵’,一是怕‘老’,抗氧化性差,二是怕‘凍’,低溫會凝固。”
這恰恰是高原電網設備必須跨越的障礙。高原強紫外線會加速材料老化,且高原的冬季極端氣溫可達零下30℃以下,油若凝固,設備將無法運行。為此,研發團隊為純天然的豆油進行了“基因改造”。
在國網西寧供電公司調試所的油氣實驗室內,研究人員經歷了數百個日夜的反復試錯。他們需要找到添加劑的最佳配比,多一分則成本劇增,少一分則前功盡棄。“那段時間,我們幾乎成了‘調油師’,夢里都是各種配方和數據。”國網西寧供電公司調試所油化檢測人員賀永姣回憶說。
國網西寧供電公司最終開創出“大豆油基+復合添加劑”的技術路徑,選用大豆油為基礎油,融入添加環保型抗氧化劑和高效降凝劑,如同為變壓器注入了“抗衰老屏障”與“低溫流暢劑”。經反復測試應用,研究人員發現盡管面對高原低溫、低氧、強輻射等極端環境條件,植物絕緣油依舊可以保持長期穩定性和順暢流動,進一步確保配電變壓器在高原地區可靠穩定運行。

此次在瑪多縣掛網運行的10千伏植物油配電變壓器容量為400千伏安,變壓器整體用油量約275千克,在使用周期內預計每臺可減少碳排放660千克,相當于種植70棵樹的年減碳量。同時,植物絕緣油較為溫和,對變壓器內部的絕緣材料更加“友好”、不易造成損傷,可延長設備服務年限30%以上,有效降低設備維護及更換成本。
從試點到推廣 植物油變壓器大有可為
早在四個月前,首臺10千伏植物油變壓器已在西寧絲路(政西)110千伏變電站建設現場率先投入試點運行,為施工建設及項目部提供了穩定可靠的電力保障。該變壓器配備了油色譜在線監測、局部放電感知、油溫監控等智能監測單元,構建起全方位的運行狀態感知體系。截至目前,所有監測數據持續優良,設備運行平穩可靠。

國網西寧供電公司運維檢修部負責人許顯科表示:“經過四個月的連續穩定運行,所有性能指標均表現優異。這次成功的試點,不僅全面驗證了技術的可靠性,更重要的是填補了我國高海拔地區環保型電力設備應用的技術空白,為向更高海拔、更艱苦環境推廣積累了寶貴數據和信心。”
基于西寧試點獲得的成功經驗與充分信心,這項技術正式走向了更具挑戰性的舞臺——海拔4300米的瑪多縣。
11月5日,在瑪多縣瑪拉驛村,國網西寧供電公司調試所工作人員頂著凜冽寒風,順利完成設備的安裝調試。經過幾日的試運行,各項監測數據顯示設備運行狀態優異,所有參數正常穩定。
國網果洛供電公司運維檢修部負責人陳江濱站在新投運的變壓器旁,滿懷感觸地說:“我們這里的每一寸草場都緊連著黃河源的水系。過去最擔心的就是傳統變壓器發生漏油,那些黑色的礦物油一旦滲入土壤,幾十年都難以自然分解。現在聽說這臺新設備使用的是環保大豆油,即便發生意外泄漏,也能在自然環境中快速分解,我們心里踏實多了。”
“這不僅是一臺設備,更是一個可復制的生態友好型電網建設模式。”于宗波從更宏觀的角度總結,“這項技術的全面推廣,意味著我們在規劃電網時,可以更從容地穿越自然保護區、江河源頭,在不破壞‘綠水青山’的前提下,筑牢‘電力天路’,為當地發展贏得‘金山銀山’。”
如今,在瑪多的藍天下,這臺以大豆油為“血液”的變壓器,正將清潔電能源源不斷地輸送給千家萬戶。它所代表的“青海方案”,如同一顆充滿生命力的種子,將在全國更多生態敏感區域生根發芽。
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