天然酯絕緣油電力變壓器選用導則【編制說明】

一、編制背景變壓器采用天然酯絕緣油代替礦物絕緣油，一是能提高變壓器的防火安全性能，拓展變壓器的應用范圍；二是可延緩變壓器油紙絕緣的壽命，降低變壓器全壽命周期成本；三是天然酯絕緣油可再生，能減少對石油資源的消耗，緩解石油能源緊缺問題；四是天然酯絕緣油可生物降解，低碳環(huán)保，可避免礦物油泄漏帶來的土壤和水源污染問題。因此，在人們環(huán)保意識逐漸提高、石油資源日益枯竭的形勢下，天然酯絕緣油電力變壓器替代礦物絕緣油電力變壓器具有顯著的經(jīng)濟效益和社會意義。國外自20世紀90年代開始研發(fā)應用天然酯絕緣油電力變壓器,目前美國、歐洲、澳大利亞、巴西、新加坡等投入運行的天然酯絕緣油變壓器已經(jīng)累計運行超過百萬臺，最長運行年限已經(jīng)超過二十年。2005年到2013年，美國wankeehaelectricsystems公司生產(chǎn)的110kV?220kV電壓等級天然酯絕緣油變壓器在全球掛網(wǎng)運行至少100臺；2014年，西門子公司研制出420kV.300MVA的天然酯絕緣油變壓器成功并投入運營。目前.，國內(nèi)已有較多的10kV和35kV天然酯絕緣油變壓器投入應用，最大的天然酯變壓器達到UOkV、40MVAo但是，由于天然酯絕緣油和礦物絕緣油屬于不同的物質(zhì)，其理化、電氣性能均存在差異，現(xiàn)有礦物絕緣油變壓器的相關(guān)標準有些規(guī)定不適用于天然酯絕緣油變壓器，需要制定天然酯絕緣油變壓器標準，指導和規(guī)范天然酯絕緣油電力變壓器的選擇及應用。二、工作簡況.任務來源根據(jù)國家能源局2018年能源領(lǐng)域行業(yè)標準制（修）訂計劃，由中國電力科學研究院、國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院等單位負責起草《天然酯絕緣油電力變壓器選用導則》，計劃編號為“能源20180549",技術(shù)歸口為電力行業(yè)變壓器標準化技術(shù)委員會（DL/TC02）,計劃完成年限為2019年。.主要工作過程2018年5月?9月，標準編寫牽頭單位開展標準相關(guān)數(shù)據(jù)和市場調(diào)研，并編制《天然酯絕緣油電力變壓器選用導則》草稿。2018年10月17H,電力行業(yè)變壓器標委會在武漢召開《天然酯絕緣油電力變壓器選用導則》標準編制啟動工作會議，來自中國電力科學研究院、國網(wǎng)河南電力公司電力科學研究院、廣州供電局有限公司電力試驗研究院、國網(wǎng)山東省電力公司電力科學研究院、西門子變壓器（武漢）有限公司等15位代表參加了本次會議，對標準內(nèi)容框架和制定原則進行了討論，對標準制定工作提出建議和方向。2019年1月?4月，標準編寫組根據(jù)啟動會議意見對標準草稿內(nèi)容進行調(diào)整和增加，形成框架基本完整的《天然酯絕緣油電力變壓器選用導則》初稿。2019年4月29日，電力行業(yè)變壓器標委會在南寧召開《天然酯絕緣油電力變壓器選用導則》標準討論會，來自中國電力科學研究院、國網(wǎng)河南電力公司電力科學研究院、廣西大學、廣州供電局有限公司電力試驗研究院、國網(wǎng)山東省電力公司電力科學研究院、西門子變壓器（武漢）有限公司等22位代表參加了本次會議，本次會議對標準初稿進行討論、提出了修改意見。根據(jù)修改意見對標準稿進行修改,形成征求意見稿，廣泛征求修改意見和建議。三、編制原則和思路本標準是在國內(nèi)多年天然酯絕緣油變壓器的研制及應用基礎(chǔ)上編制，對天然酯絕緣油變壓器的使用條件、選用原則、技術(shù)要求、試驗、運行維護等提出明確要求。首先，根據(jù)國內(nèi)應用經(jīng)驗，確定天然酯變壓器的使用條件和選用原則；其次，根據(jù)天然酯絕緣油變壓器和礦物絕緣油變壓器的差異性，提出天然酯絕緣油變壓器的技術(shù)要求、試驗和運行維護要求，其中天然酯絕緣油的運維維護要求參考了UEEEStdC57.147變壓器用天然酯驗收和維護導則》的部分內(nèi)容,并結(jié)合我國的實際工程應用情況對天然酯絕緣油電力變壓器的運行維護、檢修、預防性試驗等方面提出了明確、具有操作性的技術(shù)指導原則，為天然酯絕緣油電力變壓器的實際應用提供指導。四、標準主要內(nèi)容的確定第1章范圍本章規(guī)定了本標準的適用范圍。根據(jù)2018年10月17日在武漢召開的標準啟動會議討論結(jié)果，考慮到國外目前已有較多的220kV天然酯絕緣油電力變壓器（電抗器）應用，且最高電壓等級已經(jīng)達到420kVo國內(nèi)也正在開展220kV天然酯絕緣油變壓器研發(fā)，未來幾年將有工程應用。因此，本標準適用范圍涵蓋220kV及以下天然酯絕緣油變壓器。第2章規(guī)范性引用文件本章列出了與本標準相關(guān)的引用標準、文件。在標準正文中有引用的標準按照GB、DL、NB/SH、SH、IEC、IEEE標準和技術(shù)文件的順序列出。第3章術(shù)語和定義本章主要參考IEC62770和IEC60076.14對天然酯絕緣油、天然酯絕緣油電力變壓器和各種絕緣系統(tǒng)類型進行了定義。第4章使用條件本章對天然酯絕緣油變壓器的一般使用條件和特殊使用條件分別進行了規(guī)定。其中，特殊使用條件主要涉及低溫環(huán)境、環(huán)保要求、防火安全性要求等特殊使用條件要求。第5章選用原則本章主要根據(jù)國內(nèi)對天然酯絕緣油變壓器應用經(jīng)驗，分別對常規(guī)絕緣系統(tǒng)、混合絕緣系統(tǒng)和高溫絕緣系統(tǒng)提出了對應的選用原則，供不同用戶、不同應用場合選用參考。其中，根據(jù)當前實際應用需求,本標準的高溫絕緣系統(tǒng)只涵蓋13（）級（B）高溫絕緣系統(tǒng)，不考慮155級（H）及以上更高耐熱等級的高溫絕緣系統(tǒng)。第6章技術(shù)要求本章規(guī)定了天然酯絕緣油變壓器的一般要求、原材料和組部件性能要求、變壓器設(shè)計特殊考慮因素等。其中，原材料和組部件的性能要求主要根據(jù)天然酯絕緣油與礦物絕緣油的耐熱等級和相容性差異提出。第7章技術(shù)參數(shù)根據(jù)天然酯絕緣油變壓器常規(guī)絕緣系統(tǒng)、混合絕緣系統(tǒng)和高溫絕緣系統(tǒng)分別提出了對于的技術(shù)參數(shù)要求，其中，溫升限值和過負荷能力要求參考了IEC60076.14的規(guī)定，但對130級（B）高溫絕緣系統(tǒng)的油面溫升限值由90K修改為85K,與繞組平均溫升保持一致，更符合一般實際情況。第8章試驗本章規(guī)定了天然酯絕緣油變壓器的試驗項目、試驗方法和試驗要求。對天然酯絕緣油變壓器試驗前的靜放時間、天然酯絕緣油的性能要求、變壓器絕緣電阻、沖擊試驗、DGA、溫升、短時過負荷試驗等提出要求。第9章運行維護和檢修本章規(guī)定了天然酯絕緣油變壓器運行基本要求、運行條件、負載狀態(tài)、投運和停運、檢修特殊要求等。重點對運行中天然酯絕緣油質(zhì)量和運行變壓器中的天然酯絕緣油試驗周期和試驗項目提出了明確要求。還規(guī)定了天然酯絕緣油變壓器預防性試驗項目、周期和要求等。第10章標志、標簽和隨行文件本章對天然酯絕緣油變壓器的標志、標簽、隨行文件、銘牌等進行了規(guī)定，特別提出了變壓器增設(shè)醒目的“天然酯''標識（見附錄E）,以與礦物絕緣油變壓器進行明顯區(qū)分。第11章包裝、運輸及貯存本章對天然酯絕緣油變壓器包裝、運輸、貯存環(huán)境提出了具體要求，主要規(guī)定了運輸、貯存過程中天然酯絕緣油應避免與空氣長時間接觸、避免天然酯絕緣油受潮、氧化等。附錄A（資料性附錄）是天然酯絕緣油變壓器防火性應用的參考；附錄B（資料性附錄）是天然酯絕緣油變壓器可能用到的固體絕緣材料及其主要性能；附錄C（資料性附錄）是對采用混合絕緣系統(tǒng)和高溫絕緣系統(tǒng)的天然酯絕緣油變壓器的負載損耗校正進行說明；附錄D（規(guī)范性附錄）是對天然酯絕緣油變壓器油中溶解氣體分析（DGA）進行規(guī)范；附錄E（資料性附錄）提供了天然酯絕緣油標識圖樣供使用者參考。五、采標情況及與有關(guān)標準的關(guān)系目前，國內(nèi)還沒有天然酯絕緣油變壓器選用的相關(guān)國家或行業(yè)標準，本標準屬國內(nèi)首次制定。國際上已發(fā)布了《IEEEStdC57.147變壓器用天然酯絕緣液驗收和維護導則》。本標準中天然酯絕緣油的運行維護參考了IEEEStdC57.147的部分規(guī)定，且結(jié)合國內(nèi)實際應用情況做了修改。