摘要： 現(xiàn)代社會(huì)大數(shù)據(jù)的重要性不言而喻，作為大數(shù)據(jù)匯集、傳輸、儲(chǔ)存的基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)方興未艾。其中，作為數(shù)據(jù)中心重要保障的能源傳輸設(shè)備，變壓器在安全可靠、能效、低碳環(huán)保等方面的高性能表現(xiàn)就顯得極其重要。
現(xiàn)代社會(huì)大數(shù)據(jù)的重要性不言而喻，作為大數(shù)據(jù)匯集、傳輸、儲(chǔ)存的基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)方興未艾。其中，作為數(shù)據(jù)中心重要保障的能源傳輸設(shè)備，變壓器在安全可靠、能效、低碳環(huán)保等方面的高性能表現(xiàn)就顯得極其重要。特別是數(shù)據(jù)中心全生命周期的規(guī)劃設(shè)計(jì)，應(yīng)能保證數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)降低到最小程度。
供配電系統(tǒng)的可用性、適應(yīng)性和總擁有成本，是最能體現(xiàn)數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設(shè)計(jì)的三個(gè)主要性能指標(biāo)。由于投資成本巨大，數(shù)據(jù)中心往往采用一次規(guī)劃設(shè)計(jì)、分期建設(shè)實(shí)施的策略。
就變壓器而言，變壓器的能效指標(biāo)只是一個(gè)最基礎(chǔ)的要求。能效、空載損耗、噪聲、電磁屏蔽、負(fù)載能力等性能指標(biāo)，成為數(shù)據(jù)中心變壓器選擇適用的主要指標(biāo)參數(shù)。安全可靠、節(jié)能環(huán)保、低噪音、低輻射、低維護(hù)成本、再生利用率高等成為數(shù)據(jù)中心選用變壓器應(yīng)具有的特性。
數(shù)據(jù)中心變壓器特性要點(diǎn)是：可靠性要求高（負(fù)荷等級(jí)多為一級(jí)以上）、能效要求高（一級(jí)能效）、過載能力強(qiáng)、防火要求高。
北京市發(fā)展和改革委員會(huì)公布《關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目節(jié)能審查若干規(guī)定的通知》，鼓勵(lì)采用工信部《綠色數(shù)據(jù)中心先進(jìn)適用技術(shù)產(chǎn)品目錄》中的技術(shù)產(chǎn)品。變壓器等通用用能設(shè)備的能效水平應(yīng)當(dāng)達(dá)到或超過一級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)。
那么，針對(duì)我國(guó)數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展的現(xiàn)狀及其對(duì)變壓器提出的需求特征，哪種變壓器可以更好地滿足數(shù)據(jù)中心的需求呢？
目前，我國(guó)企業(yè)推出了硅橡膠變壓器，其節(jié)能、環(huán)保、低碳、安全可靠的特性與數(shù)據(jù)中心的需求非常匹配，因此得到許多數(shù)據(jù)中心用戶的青睞。
硅橡膠固體絕緣式干式變壓器，填補(bǔ)了變壓器只有液體和氣體作為絕緣材料的技術(shù)空白，突破了環(huán)氧樹脂絕緣技術(shù)的限制。經(jīng)中科院陳維江院士為主任的鑒定委員會(huì)鑒定認(rèn)為，該干式變壓器達(dá)到同類產(chǎn)品的國(guó)際領(lǐng)先水平。同時(shí)該技術(shù)入選國(guó)家發(fā)改委、科技部、工信部、自然資源部聯(lián)合發(fā)布的《綠色技術(shù)推廣目錄（2020年）》 。
硅橡膠干式變壓器在安全、絕緣性能、環(huán)境適應(yīng)能力、超負(fù)載能力等方面，與傳統(tǒng)變壓器相比都有顯著提升，特別是解決了多年來令人困擾的變壓器局放問題。從原理上消除了高壓繞組內(nèi)部局部放電，提高了繞組的電氣安全性能和使用壽命。高、低壓繞組外部均設(shè)計(jì)了可靠的高強(qiáng)度固體絕緣層，作為空氣主絕緣的后備防線，使變壓器始終處于十分安全的狀態(tài)。
硅橡膠變壓器具有以下特點(diǎn)：
硅橡膠干式變壓器技術(shù)特點(diǎn)一：節(jié)能
硅橡膠絕緣變壓器基于優(yōu)質(zhì)的絕緣材料及可靠的絕緣技術(shù)，可以盡量減小空氣絕緣距離，縮短磁路，達(dá)到減小空載損耗的目的。硅橡膠干式變壓器滿足《GB20052-2020》新一級(jí)能效要求，并且已經(jīng)開發(fā)出合理成本的超新一級(jí)能效電工鋼帶干式變壓器，其空載損耗比新一級(jí)能效指標(biāo)低15%，負(fù)載損耗低10%，并可根據(jù)用戶負(fù)載特性設(shè)計(jì)合理的節(jié)能指標(biāo)組合，以得到最佳性價(jià)比的干式變壓器。
硅橡膠干式變壓器技術(shù)特點(diǎn)二：安全可靠
從基本結(jié)構(gòu)看電氣安全特性，硅橡膠澆注高壓線包的繞組結(jié)構(gòu)為多分段（餅）單向連續(xù)順繞，分段電壓受嚴(yán)格限制、內(nèi)部電場(chǎng)分布均勻，構(gòu)成主動(dòng)消除局部放電原理，不受繞組內(nèi)部絕緣材料缺陷影響，因此徹底消除變壓器局部放電困擾；通過液態(tài)澆注導(dǎo)熱硅橡膠，對(duì)繞組進(jìn)行密實(shí)填充和包封，有利于向外傳導(dǎo)熱量并防止在繞組內(nèi)部聚積灰塵，同時(shí)形成高強(qiáng)度、可靠的固體絕緣包封，與空氣共同構(gòu)成復(fù)合主絕緣。
從電氣絕緣原理和安全可靠性看，硅橡膠絕緣變壓器在四個(gè)方面對(duì)高壓絕緣技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新：
a) 主動(dòng)消除局部放電原理可保持變壓器永恒低局放（<5pC）；
b) 兩固一氣3重冗余絕緣結(jié)構(gòu)可以做到主絕緣缺陷容錯(cuò)，充分利用空氣絕緣可恢復(fù)特性，同時(shí)可靠而強(qiáng)大的固體絕緣不受氣候影響，主絕緣安全可靠；
c) 出線采取一體化硅橡膠套管防護(hù)可以加強(qiáng)繞組表面絕緣，使干式變壓器的出線具有戶外絕緣防護(hù)能力；
d) 多種防雷技術(shù)加強(qiáng)了干式變壓器抗雷擊能力；
綜上所述，硅橡膠絕緣變壓器可實(shí)現(xiàn)全生命周期免維護(hù)，特別能適應(yīng)各種苛刻環(huán)境（如高原、高寒、高濕、多塵、多雷）。
硅橡膠干式變壓器技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)三：消防安全
高性能硅橡膠絕緣材料具有V0級(jí)燃燒特性，不燃也不產(chǎn)生毒煙。
硅橡膠干式變壓器技術(shù)特點(diǎn)四：全生命周期環(huán)保
硅橡膠絕緣材料主要成分為二甲基硅氧烷和導(dǎo)熱填料，無生物毒性，在變壓器繞組生產(chǎn)、運(yùn)行、回收過程中都對(duì)人員健康安全無害，也無廢氣、廢液排放，壽命終結(jié)后材料可回收，即使填埋也不污染土壤。硅橡膠干式變壓器的這個(gè)特性，完美地匹配了我國(guó)低碳、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。
硅橡膠干式變壓器技術(shù)特點(diǎn)五：可回收
固化后的硅橡膠具有可回收特性。物理利用方法是將硅橡膠廢料打碎，作為液體硅橡膠改善性能用的填料；化學(xué)利用方法是將硅橡膠廢料裂解提純后，將有機(jī)硅脘、硅油等化學(xué)物質(zhì)作為硅橡膠生產(chǎn)或其它工業(yè)的原材料使用。
最可貴的是，硅橡膠與金屬材料不粘，用簡(jiǎn)單方法即可將繞組澆注的硅橡膠與金屬導(dǎo)線分離，并將他們分類回收。這是環(huán)氧樹脂材料不具備的特性。
金屬材料回收是變壓器及類似電氣設(shè)備的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，如處理不當(dāng)，也會(huì)成為環(huán)境污染源頭之一。硅橡膠與變壓器內(nèi)部的金屬方便分離的特性，很好解決了這個(gè)實(shí)踐中的難題。
硅橡膠干式變壓器技術(shù)特點(diǎn)六：技術(shù)、原料來自國(guó)內(nèi)，沒有供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)
高性能硅橡膠全部由國(guó)內(nèi)企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)，其原材料——硅料國(guó)內(nèi)資源十分豐富，這避免了國(guó)際沖突可能造成的高科技含量的原材料供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。其供應(yīng)量和供應(yīng)速度也可以得到保證。
另外，硅橡膠變壓器技術(shù)是我國(guó)企業(yè)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，沒有知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)和附加費(fèi)用。
硅橡膠干式變壓器技術(shù)特點(diǎn)七：工作溫度-60℃至250℃，可防水、防潮、防開裂并防震動(dòng)
硅橡膠正常工作溫度為-60℃至250℃，在此區(qū)間長(zhǎng)期運(yùn)行壽命不低于30年，強(qiáng)震動(dòng)或溫度劇烈變化時(shí)均不會(huì)發(fā)生開裂現(xiàn)象。硅橡膠具有憎水性和憎水遷移特性，高濕、污染環(huán)境下不易形成水膜，有利于防止在高壓下表面擊穿。變壓器用高性能硅橡膠不受紫外線影響。
硅橡膠干式變壓器技術(shù)特點(diǎn)八：抗短路能力強(qiáng)、低噪音
硅橡膠材料具有彈性阻尼作用，可提高整體抗震（突發(fā)短路）能力；硅橡膠材料的阻尼作用可降低噪音（<45dB聲壓級(jí)）；硅橡膠材料耐250℃以上高溫，提高了干式變壓器耐過載能力；
綜上，硅橡膠干式變壓器是我國(guó)在變壓器領(lǐng)域的發(fā)明與創(chuàng)新，它能夠滿足數(shù)據(jù)中心關(guān)于能效、空載損耗、噪聲、電磁屏蔽、負(fù)載能力等性能指標(biāo)的要求，其安全可靠、節(jié)能環(huán)保、低噪音、低輻射、低維護(hù)成本、再生利用率高等特性，完美匹配了數(shù)據(jù)中心選用變壓器的需求。同時(shí)也完美匹配我國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。(一凡）
