科创中国

行业领域

高端装备制造产业

需求背景

目前我国已经是全球第一的制造大国，但离制造强国的目标还有一定的差距。其主要表现在智能化程度和工业绿色化程度两方面。自我国提出制造强国战略以来，工信部和相关部委围绕绿色产品等方面给予了大力支持。绿色制造是中国变压器制造目前最大的优势，也是未来的发展方向，还是国家政策鼓励的方向，因此是最契合中国变压器制造业发展的方向和机遇。

课题针对变压器及其组部件在产品的全寿命周期阶段，即从材料选择、变压器设计生产、运行维护和回收过程中符合节能节材、低碳环保和可再利用要求。重点开展变压器产品绿色设计、原材料绿色化、产品使用绿色化（可回收、便于维护）和产品功能绿色化（节能减排）技术研究，最终实现牵引变压器全寿命周期绿色制造技术应用。

需解决的主要技术难题

我国目前在牵引变压器节能技术方面主要是通过调整铁心结构及制造工艺来达到节能的效果。随着高性能电工钢技术进步和变压器铁心制造工艺技术的完善，应用新材料进行铁心结构设计开发成为当下能耗降低的突破口，这也成为了本次项目研究的主要内容之一。

其次，牵引变压器制造属于高成本、低附加值的传统装备制造，其资源消耗高居不下，制约着行业的发展，本次项目拟通过新材料应用、新结构开发、轻量化设计、集成设计、智能化改造等技术手段，降低资源消耗，提高产品附加值，以实现行业健康、持续发展。

再次，变压器故障、报废后可能引发的油泄漏、火灾、固体垃圾排放及其它环境危害，而全国每年报废、淘汰的各类变压器产品数以万计，但是由于受观念、经济、技术等多种因素的影响，中国对于废旧变压器油品的回收再生渠道仍然滞后。目前国内对报废、淘汰后的变压器处理没有有效的方法，现迫切需要一种回收、利用和无害化处理的方法。此次项目将从材料选择、变压器设计生产、运行维护和回收过程中符合节能节材、低碳环保和可再利用要求，结合已有的研究基础，解决废旧变压器无害化处理和再制造技术难题。

最后，天然酯绝缘油在牵引变压器中的应用技术开发，也是本次项目研究开发的重点。欧美等发达国家对天然酯绝缘油变压器的研究较早，技术较成熟，目前国外部分变压器制造厂商掌握了天然酯绝缘油变压器制造技术，在制造和运行方面积累了大量经验。国内天然酯绝缘油变压器的应用时间较短，处于起步阶段，使用量很少，天然酯绝缘油变压器的部分重要特征，需要通过广泛的实地应用进行更深入的研究，天然酯绝缘油变压器的相关标准的缺失也阻碍了天然酯绝缘油变压器的推广应用。

期望实现的主要技术目标

项目主要针对牵引变压器不环保，维修、报废产生大量危险废弃物等问题和输变电装备高质量发展需求，通过环保材料应用，结构性能优化设计和仿真分析等技术，突破变压器全寿命周期节能节材、低碳环保和可再利用。

降低变压器空载损耗。采用节能技术的牵引变压器每年节约电能损耗大于9亿度电。

大幅度降低了城市变电所的运行噪声。

处理进度