随着“双碳”目标推进,抽水蓄能作为电网的“稳定器”和“调节器”,迎来爆发式增长,抽水蓄能机组启停频繁、工况复杂,对核心部件——变频启动系统的变流变压器提出了极端苛刻的要求:极高的可靠性、强大的抗短路能力、卓越的绝缘性能。针对这一系列挑战,我司专门为抽水蓄能项目研发的ZTSFG(H)-36000/18超大容量变频调速用干式变流变压器应运而生,以其多项独创技术,保障电站核心动力源的安全与高效运转。2月11日,已在广西南宁抽水蓄能电站3号机组一次性并网成功,主要技术指标优于预期,这标志着应用于我国首台大型抽水蓄能电压源型静止变频器的变压器研制取得圆满成功。
为ZTSFG(H)-36000/18变压器量身定制的五大技术突破:
01 半穿越阻抗平衡技术:级联变压器的半穿越阻抗平衡度影响功率单元的稳定性,一般多绕组移相变压器的半穿越阻抗平衡度在2倍以上,此台通过多次调整设计方案、运用新结构,将变压器半穿越阻抗平衡度控制在1.6倍以内,将半穿越阻抗对功率单元的稳定性影响降到最低。
02 根除局部放电:通过电场仿真和试验验证,将高压绕组到引出线的平均场强控制在300V/mm以内,绕组角部场强控制在660V/mm以内。经过试验验证,此台变压器整体局部放电量≤10pc。
03 全景数字化仿真技术:为保证此台变压器各项性能,实现“零风险”设计,前期做了大量仿真工作。通过阻抗仿真,验证设计方案总阻抗和半穿越阻抗,优化线圈布局,让半穿越阻抗尽量区域平衡。通过电场仿真,找到绝缘薄弱点,针对性加强处理,保证变压器运行寿命。通过热仿真,精准预测变压器铁心和绕组温度分布,指导冷却风道设计,杜绝变压器过热现象发生。通过结构仿真,验证变压器在静态及运输等极端工况下的结构强度。通过变压器杂散损耗的仿真,验证变压器金属结构件在磁场中的损耗,避免结构件局部过热的情况发生。

04 超凡抗短路能力:考虑系统故障时变压器不至于损坏,此台设计时通过调整半穿越阻抗及全穿越阻抗,加强绕组轴向压紧结构、及幅向撑紧和锁紧结构,实现变压器本体超强的抗短路能力。

05 超大容量下原材料和制造设备突破:此台ZTSFG(H)-36000/18变压器副边采用采用3大段设计,每大段组数为12组,副边共36个小组。由于副边绕组数较多,级联后电压较高,导致绕组的内外径和高度均超出常规变压器水平。为此,我司联合供应商开发大容量绝缘材料的模具开发,新增绕线和浸漆工装设备,以满足超大尺寸超大重量线圈的制造要求。
在“双碳”目标的引领下,抽水蓄能作为构建新型电力系统的关键支撑,正肩负着保障能源安全与推动绿色转型的双重使命。我们深知,电站的稳定运行,始于每一个核心部件的极致可靠。这款ZTSFG(H)-36000/18变频调速用干式变流变压器,不仅是一项技术产品,更是我们对于产品质量承诺的实体化呈现。它凝聚了我们在电磁、绝缘、散热与结构领域的前沿探索,直面抽水蓄能极端工况的挑战,致力于成为电站全生命周期内最值得信赖的产品。
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