科技日报记者 雍黎
6月30日，我国首台220千伏混合绝缘油变压器在国网重庆璧山供电公司220千伏田家变电站顺利投运。该变压器的成功投运标志着混合绝缘油技术在220千伏电压等级应用上取得重大突破，推动我国电力装备向绿色低碳方向转型升级。
研发“混合油” 提升电力变压器可靠性
传统电力变压器长期依赖纯矿物油作为绝缘介质，存在耐热性不足、老化速度快等缺陷。相比传统矿物油，混合绝缘油融合矿物油稳定性与植物油抗氧化特性，其击穿电压、闪点、酸值、散热等性能更优，混合油中绝缘纸的热老化速率极大降低，绝缘纸寿命是矿物油的1.91倍，可有效提升设备可靠性、延长在役时间。
“混合绝缘油的研发绝非易事。最大的挑战在于如何让植物油和矿物油长期稳定‘共处’，同时电气与理化性能均满足国标GB 2536-2011。”重庆大学博士生导师、教授郝建介绍，该团队花了近十年时间，进行了数百次配方调整和加速老化试验。最终，创新性地解决了分子层面的相容性问题，并通过独特的配方，使混合油的关键性能指标，如击穿电压、闪点等关键指标均超越了传统矿物油。
通过多学科交叉创新和近百次严苛试验，该团队成功突破了高比例植物绝缘油改性与混合油品性能调控等关键技术瓶颈，研发出性能优异的混合绝缘油配方“60%矿物油+40%植物油”。其电气与物理及化学性能完全符合国标GB 2536-2011要求，关键指标显著优于传统矿物油。尤为重要的是，基于IEC 60296等标准实验室方法进行的寿命评估表明，该混合油能显著延长油纸绝缘系统寿命。
区别于纯植物油灌装往往需要改造变压器壳体结构的缺点，该混合绝缘油的最大应用优势在于：可直接用于现有矿物油变压器的换装，无需对变压器内部结构进行任何改动，大幅降低了应用门槛和改造成本。
技术护航实验室成果走向应用
为了让科研成果从实验室顺利走向复杂严苛的电网现场，国网重庆电科院的技术团队发挥了关键的“桥梁”和“护航”作用。
“让实验室的‘盆景’变成电网的‘森林’，配方是基础，要应用于220千伏大型变压器，我们必须解决工程化放大、长期可靠性验证和现场施工工艺等一系列问题。”国网重庆电科院设备状态评价中心副主任刘熊介绍，前期在10千伏至110千伏变压器的挂网运行中，他们团队建立了详细的在线监测和定期评估体系，积累了长达数万小时的关键运行数据。这些一手数据证明了混合绝缘油在实际运行环境下的优异性能和稳定性，彻底打消了工程应用的顾虑，为应用于220千伏等级铺平了道路。
国网重庆电科院团队深度参与了前期成果的工程化验证，主导制定了混合绝缘油变压器的生产、换装、检测等全套核心工艺规范和技术标准。在220千伏田家变电站1号主变压器项目建设中，技术人员全程介入。
国网重庆电科院现场技术负责人陈正宇提到：“混合绝缘油在220千伏电压等级应用容不得半点闪失。我们依托严格的现场监造体系，对核心材料选型、混合油的净化处理精度、真空注油的极限真空度维持，以及热油循环的温度和时间控制等关键工艺节点，进行了近乎苛刻的把关。同时，我们优化了施工流程，比如采用了分阶段抽真空和阶梯升温等创新方法，确保了施工质量一次成优，使这台首次应用混合绝缘油的220千伏变压器一次性成功投运。”
通过完善的现场监造体系对核心工艺与材料进行严格把控，并依靠优化的施工技术保障质量与进度，最终确保了这台灌装了混合绝缘油的220千伏变压器一次性顺利投运，各项运行指标均符合预期要求。
国网重庆电力相关负责人表示，接下来，将持续深化混合绝缘油技术研究，积极牵头编制相关行业技术标准，持续推进技术落地。重点推进混合绝缘油技术在220千伏及以下电压等级变压器的规模化应用与推广，为我国电力装备实现低碳转型和向产业链高端跃升贡献力量。
（国网重庆电科院供图）
