蒸發(fā)冷卻電力變壓器 第1部分：總則-標準編制說明

編制背景1.1市場需求伴隨國家經濟的快速發(fā)展，城市建設的日新月異，城市用電負荷迎來了持續(xù)快速增長，不斷刷新高峰。然而，城市土地資源的稀缺，導致城市中心區(qū)電力設施落地難等問題日益加劇，特別是在繁華的城市中心，建設變電站的代價越來越高，對城市電網的發(fā)展已形成剛性約束。為了適應城市電網建設用地受限的制約條件，深圳市創(chuàng)新提出變電站與城市開發(fā)項目聯(lián)合建設的新模式，并建設了全國首例上蓋物業(yè)的嵌入式附建變電站，得到了國家權威機構的認可，為破除城市電網建設的瓶頸和制約開辟了新途徑。然而，建設附建式變電站（含嵌入式和貼鄰式，下同）、地下變電站最關鍵的問題是解決變電站的防火防爆問題，必須從根本上杜絕變電站火災的發(fā)生。因此要求變電站必須采用具備高可靠性的小型化、無油化、不燃、不爆設備。歷經十余年的研究探索，深圳市奧電高電壓電氣有限公司（以下簡稱“深圳奧電”）自主研發(fā)，成功開發(fā)出了具有原創(chuàng)突破性意義的不燃、不爆型變壓器新產品——“蒸發(fā)冷卻電力變壓器”（發(fā)明專利號：ZL200710074407.9）。產品采用了具有獨特優(yōu)異性能的氟碳絕緣冷卻材料作為變壓器的絕緣冷卻介質，具有不燃、不爆、無毒、無害、環(huán)保、節(jié)能等特點并具有高耐電強度、良好的絕緣和高效的冷卻性能等一系列技術優(yōu)勢；同時氟碳絕緣冷卻材料的化學性質穩(wěn)定、無閃點、具有很好的阻燃、抑爆性能，是礦物絕緣油等介質的理想替代產品。蒸發(fā)冷卻電力變壓器作為附建式變電站、地下變電站的關鍵支撐設備可大大提高電力變壓器的防火防爆水平，適用于人口密集且防火要求高的城市電網，具有強大的生命力和發(fā)展空間，將會產生巨大的社會和經濟效益。目前這一新產品已通過了國家權威機構的多項檢測檢驗，110kV蒸發(fā)冷卻電力變壓器的掛網運行已達6年，220kV電壓等級的掛網運行也已在即。2015年“110kV蒸發(fā)冷卻電力變壓器”科技項目獲得了南方電網科技進步獎、2017年，獲得中國電力企業(yè)聯(lián)合會中國電力創(chuàng)新獎、鐘南山科技創(chuàng)新獎。由于蒸發(fā)冷卻電力變壓器為創(chuàng)新產品，因此，需對其技術要求進行規(guī)范，為行業(yè)發(fā)展和推廣應用提供技術支撐。1.2蒸發(fā)冷卻電力變壓器的研發(fā)歷程第一階段：氟碳絕緣冷卻材料應用于電力變壓器的可行性研究2004年開始，深圳奧電通過多個國內權威檢測機構對氟碳絕緣冷卻材料進行了大量的檢測和測試，包括變壓器所用材料相容性試驗、毒性檢測、環(huán)保性檢測、安全性檢測、散熱特性試驗、絕緣特性試驗等，試驗及檢測項目如下：1）變壓器固體絕緣材料及密封材料在氟碳絕緣冷卻材料中的熱評定試驗2）耐電強度試驗3）與礦物絕緣油拉弧對比試驗4）與礦物絕緣油老化試驗后介質對比試驗5）與礦物絕緣油老化試驗后線圈對比試驗6）急性經皮毒性試驗7）急性口服毒性試驗8）急性皮膚刺激性試驗9）吸入毒性試驗10）急性眼睛刺激腐蝕試驗11）閃點、破壞臭氧層物質、重金屬檢驗12）爆炸性測試13）閃點檢測14）非均相池態(tài)沸騰狀況下，等效熱導系數測試第二階段：10kV、20kV蒸發(fā)冷卻配電變壓器的研制與應用2006年深圳奧電成功研制出蒸發(fā)冷卻配電變壓器，并在武漢高壓電氣研究院順利通過全部試驗項目的檢驗，該產品于2007年作為深圳桂廟110kV變電站內站用變，運行至今各項指標保持良好。此后蒸發(fā)冷卻配電變壓器相繼在深圳、上海、河北三地的供電公司推廣應用。第三階段：110kV蒸發(fā)冷卻電力變壓器的研制1）2008年深圳奧電與上海市電力公司合作開展了蒸發(fā)冷卻電力變壓器的研制工作。并于2009年成功研制1臺SZ9-40000/110蒸發(fā)冷卻電力變壓器，2010年該變壓器在國家電網公司電科院完成了各項試驗項目的檢驗。2011年該產品通過了由中國電力企業(yè)聯(lián)合會組織召開的科技成果鑒定會。鑒定委員會專家認為：“蒸發(fā)冷卻新技術應用于110kV變壓器為國內首創(chuàng)，其綜合性能達到國際先進水平，同意通過科技成果鑒定，可以掛網試運行”。2）2010年深圳奧電與深圳市供電局合作開展和完成了110kV蒸發(fā)冷卻電力變壓器運行規(guī)程的編制工作。3）2012年，深圳奧電成功研制1臺SZ11-50000/110蒸發(fā)冷卻電力變壓器。該變壓器于2013年7月底在深圳大鵬110kV變電站掛網，至今已正常運行了6年。2017年7月，該變壓器通過了24小時的滿負荷測試，標志著氟碳絕緣冷卻材料的絕緣和散熱性能經受住了110kV變壓器大負荷試驗的考核。4）2016年，深圳奧電再次成功研制了SZ11-63000/110蒸發(fā)冷卻電力變壓器，并于當年12月，在國家變壓器質量監(jiān)督檢驗中心沈陽變壓器研究院股份有限公司，順利通過了包括抗短路能力試驗在內的全部試驗項目的檢驗。2016年12月24日，該產品通過了中國電力聯(lián)合會的產品鑒定。鑒定委員會認為：蒸發(fā)冷卻電力變壓器綜合性能達到國際領先水平同意通過產品鑒定，可以批量生產。第四階段：220kV蒸發(fā)冷卻電力變壓器的研制2019年，深圳奧電成功研制1臺SZ11-120000/220蒸發(fā)冷卻電力變壓器，該變壓器于2019年8月份在蘇州電器科學研究院股份有限公司順利通過了包括抗短路能力試驗在內的全部試驗項目的檢驗。2任務來源根據中國電力企業(yè)聯(lián)合會2017年11月13日下發(fā)的《中電聯(lián)關于印發(fā)2017年第四批中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準制訂計劃的通知》（中電聯(lián)標準﹝2017﹞279號），由深圳市奧電高壓電氣有限公司負責起草《蒸發(fā)冷卻電力變壓器》，計劃編號為“T/CEC20174064”，技術歸口為電力行業(yè)電力變壓器標準化技術委員會。根據中國電器工業(yè)協(xié)會2017年12月18日下發(fā)的《關于下達2017年第五批中電協(xié)團體標準制定計劃的通知》（中電協(xié)﹝2017﹞220號），由深圳市奧電高壓電氣有限公司負責起草《蒸發(fā)冷卻電力變壓器》，計劃編號為“CEEIA2017034”。3編制過程1）2016年10月，國家標準委召開會議，組織中國電力企業(yè)聯(lián)合會和中國電器工業(yè)協(xié)會等相關單位討論編寫蒸發(fā)冷卻電力變壓器的系列團體標準。2）2017年11月，中國電力聯(lián)合會印發(fā)標準制訂計劃的通知，確定將蒸發(fā)冷卻電力變壓器系列團體標準列入2017年第四批團體標準的制訂計劃。2017年12月，中國電器工業(yè)協(xié)會下發(fā)標準制訂計劃的通知，確定將蒸發(fā)冷卻電力變壓器系列團體標準列入2017年第五批團體標準的制訂計劃。3）2018年5月8日至5月9日，電力行業(yè)電力變壓器標準化技術委員會在深圳組織召開了蒸發(fā)冷卻電力變壓器系列團體標準編制工作啟動會，共13家單位17位專家學者代表參會，會上對由深圳奧電負責起草的《蒸發(fā)冷卻電力變壓器》、《蒸發(fā)冷卻電力變壓器運行規(guī)程》、《奧氟絕緣冷卻液質量標準與運行維護管理導則》3個標準進行了討論，并提出修改意見和建議。會后編寫組根據啟動會議討論結果修改，形成了初稿。會議上，專家學者提出把蒸發(fā)冷卻電力變壓器的試驗內容單獨列出成為一個標準，作為系列團體標準的一部分，2018年10月中國電力企業(yè)聯(lián)合會復函同意將《氟碳蒸發(fā)冷卻電力變壓器試驗方法》列入蒸發(fā)冷卻電力變壓器系列標準之中，計劃編號為“T/CEC20182048”。4）2019年3月21日至3月22日，電力行業(yè)電力變壓器標準化技術委員會在深圳召開第二次蒸發(fā)冷卻電力變壓器系列團體標準編制工作會議，共15家單位19位專家學者代表對團體標準（初稿）進行了討論與審核，并提出了相關修改意見。會后編寫組根據會議討論結果修改，形成了討論稿。會議上，專家學者提出將《蒸發(fā)冷卻電力變壓器》、《蒸發(fā)冷卻電力變壓器運行規(guī)程》、《奧氟絕緣冷卻液質量標準與運行維護管理導則》、《氟碳蒸發(fā)冷卻電力變壓器試驗方法》四項標準名稱更改為《蒸發(fā)冷卻電力變壓器第1部分：總則》、《蒸發(fā)冷卻電力變壓器第2部分：氟碳絕緣冷卻液》、《蒸發(fā)冷卻電力變壓器第3部分：試驗》、《蒸發(fā)冷卻電力變壓器第4部分：安裝、運行與維護》。5）2019年8月21日至8月22日，電力行業(yè)電力變壓器標準化技術委員會在深圳組織召開了第三次蒸發(fā)冷卻電力變壓器系列團體標準編制工作會議，有12家單位15位專家學者參加會議，對《蒸發(fā)冷卻電力變壓器第1部分：總則》（討論稿）進行了充分討論，并提出修改意見，標準編寫組針對會議意見修改后形成征求意見稿。6）2019年×月×日，電力行業(yè)電力變壓器標準化技術委員會在××組織召開了《蒸發(fā)冷卻電力變壓器第1部分：總則》（征求意見稿），會議對公開征求的意見及與會代表提出的修改意見進行了充分討論，修改后形成了送審稿。7)2019年×月×日，電力行業(yè)電力變壓器標準化技術委員會在××組織召開了《蒸發(fā)冷卻電力變壓器第1部分：總則》標準審查會，對送審稿進行了認真審查，根據審查意見修改后形成了送審稿。4編制原則和思路本標準是在多年來深圳奧電對氟碳絕緣冷卻液（以下簡稱氟碳液）和蒸發(fā)冷卻電力變壓器研制及應用基礎上，依據我國現行變壓器標準GB/T1094、GB/T6451和國際標準IEC60076等編寫而成，確定了35kV及以上電壓等級的蒸發(fā)冷卻電力變壓器相關規(guī)范及技術要求。對蒸發(fā)冷卻電力變壓器與礦物絕緣油變壓器存在差異的方面提出了詳細的要求，對與之相同的部分采取了引用的方式。5編制內容及說明第1章范圍本章規(guī)定了蒸發(fā)冷卻電力變壓器的適用范圍。第2章規(guī)范性引用文件本章依次列出了本標準條文中所涉及到的相關的國家、行業(yè)標準、團體標準。第3章術語和定義本章主要對標準條文中所使用的氟碳液、蒸發(fā)冷卻、蒸發(fā)冷卻電力變壓器、箱體、冷凝器等術語進行了定義。第4章產品型號本章參照JB/T3837，規(guī)定了蒸發(fā)冷卻電力變壓器產品型號的編制方法，并舉例說明。第5章使用條件本章指出蒸發(fā)冷卻電力變壓器適用的正常使用條件和特殊使用條件。第6章技術要求本章規(guī)定了蒸發(fā)冷卻電力變壓器的基本要求、溫升限值、安全保護裝置、有載調壓分接開關、冷卻系統(tǒng)及控制箱、冷凝器、溫度測量裝置、箱體及其附件和其他。針對蒸發(fā)冷卻電力變壓器有別于礦物絕緣油變壓器的方面，主要提出以下技術要求：1、安全保護裝置因氟碳液易于相變、汽化，所以，蒸發(fā)冷卻電力變壓器在正常工作時，內部會產生汽態(tài)的氟碳液。因此，在礦物絕緣油變壓器中所使用的氣體繼電器、儲油柜和呼吸器等已不適用于蒸發(fā)冷卻電力變壓器，而采用兩級壓力釋放裝置、冷凝器和壓力監(jiān)測裝置等變壓器保護裝置。2、箱體及散熱器機械強度氟碳液的密度大于礦物絕緣油，由氟碳液所產生的液體壓強也大于礦物絕緣油；再加上蒸發(fā)冷卻電力變壓器正常工作時，氟碳液因相變汽化而在變壓器內形成的壓力，所以，變壓器箱體和散熱片的機械強度要求也有所提高。3、套管為了實現變壓器的無油化，蒸發(fā)冷卻電力變壓器宜采用干式套管或電纜插拔頭。4、有載調壓分接開關采用有載調壓方式的變壓器宜選用真空滅弧型有載調壓分接開關。第7章試驗蒸發(fā)冷卻電力變壓器應按T/CECXXXX.3/CEEIAXXXX.3的要求進行試驗。第8章銘牌、標志和隨行文件為了方便用戶運行維護的需要，除GB/T1094.1的規(guī)定外，蒸發(fā)冷卻電力變壓器的銘牌還應增加絕緣耐熱等級。第9章包裝、運輸和貯存附錄A蒸發(fā)冷卻電力變壓器蒸發(fā)冷卻原理簡介6采標情況未見國內外正式發(fā)布過有關蒸發(fā)冷卻電力變壓器的相關標準。與有關的現行法律、法規(guī)和強制性國家標準的關系本標準與現行法律、法規(guī)和標準的關系不矛盾