我校广西科学技术奖项成果系列展（四）变压器状态智能感知与自维护关键技术及应用

电力变压器是电力系统中电能传输的“核心”枢纽设备，一旦其发生绝缘故障易诱发电网大规模停电事故，严重威胁国家能源安全和社会稳定，因此亟需对其开展实时监测与管控。但当前变压器智能感知及维护水平与智能电网安全运行的迫切需求严重脱节，存在传感检测精度和一体化水平低、薄弱区域老化评估难、绝缘薄弱区域寿命预测难、变压器智能化维护水平不足等难题，严重威胁电网的安全稳定运行。我校电气工程学院高电压与绝缘技术团队长期致力于产学研结合解决电力生产中的实际问题，在变压器绝缘老化机理、绝缘状态评估、绝缘故障诊断、变压器智能维护技术等方面取得了标志性成果。我校与广西电网公司、重庆大学、广西柳州特种变压器公司、保定天威新域科技公司等单位产学研联合攻关，高电压与绝缘技术学科带头人张镱议老师牵头完成的研究成果《变压器状态智能感知与自维护关键技术及应用》获得广西技术发明一等奖。

创新点一：提出了水分迁移模型，攻克了微水关键参量感知的难题，发明了多种变压器绝缘状态智能感知关键传感装置，研发了智能检测传感集群及状态感知一体化构架。

研制了微水、铁芯接地电流等智能监测关键传感器，研发了智能检测传感集群及状态感知一体化构架，解决了多传感器一体化构架与融合技术难题，多特征综合监测能力大幅提升。

创新点二：提出了油纸绝缘介电高阶等效电路模型，发明了绝缘薄弱区域状态的无损诊断技术。

通过揭示油纸绝缘不均匀老化对油纸绝缘系统整体频域介电响应特性的宏观影响规律，基于所收集的时频域介电响应数据提取表征绝缘老化状态的多维介电响应特征参量，发明了一种变压器油浸纸绝缘状态三维量化模型。该技术实现了对变压器绕组薄弱区域纸绝缘聚合度的量化评估。

创新点三：提出了表征绝缘薄弱区域老化速率的时-温-水模型，攻克了薄弱区域绝缘寿命预测的难题。

揭示了变压器纸绝缘老化时间、热点温度、水分、频域介电谱与变压器薄弱区域纸绝缘老化速率之间的耦合关系。建立了基于“时-温-水”的改进二阶纤维素老化动力学模型，发明了变压器薄弱区域纸绝缘的寿命预测技术。

创新点四：发明了基于薄弱区域运行风险的变压器自维护管控技术。

自主研制了具有自感知、自评估、自诊断、自维护管控功能的高压智能变压器，实现了超特高压变压器冷却控制、辅助调整负荷智能化，显著提升了监护与自维护水平，降低了高压变压器的故障概率。

成果共获授权发明专利61项、实用新型专利19项;编写行业标准5部，国家标准3部，国际标准3部;发表论文79篇(SCI/EI收录67篇)，软件著作权6项，出版著作5本，研发软件3套。依托973计划、国家自然科学基金创新群体基金等国家重大项目，攻克了四大技术难题，研制了自感知、自评估、自诊断、自维护于一体的智能化变压器，产学研用联合攻关的成果实现了重大转化，新增利润10.95亿元，节支总额2.82亿元：实现了国内变压器(110kV及以上)的实时监测与自维护，解决了电网、冶金等企业现役变压器智能化改造的迫切要求;引领了变压器产业的智能化技术变革方向，推动了广西柳特变在特种变压器市场占有率的大幅攀升，相关产品和技术远销意大利、土耳其等国家。

成果被雷清泉院士评价为：“成果在变压器绝缘状态评估和寿命预测技术、自维护管控方面具有重大创新”，“项目整体技术达到国际领先水平”。多名院士、IEEE Life Fellow S.Gubanski教授认为：“项目组在油纸绝缘老化诊断方面的工作值得肯定”，“项目研究的智能化构架与辅助决策等变压器智能化关键技术创新突出”。此外，项目成果被国内外学者广泛引用和评价，其中包含10余位院士，30余位资深权威专家和20余位IEEE Fellow。

成果的第一完成人张镱议老师是广西大学电气工程学院院长助理，博士生导师，博士后合作导师，特聘教授，广西电网特聘领军级技术专家，八桂学者(青年)创新团队带头人，高电压与绝缘技术学科带头人，广西自治区党委教育工委优秀共产党员。主要研究电力装备智能化与绝缘材料方向，长期致力于产学研结合解决电力生产中的实际问题。以第一完成人(有记录以来最为年轻者)分别获得广西技术发明一等奖、广西教学成果一等奖和全国设备管理与技术创新成果特等奖各1项。主持国家级基金/科研项目3项，国家级/教育部教学项目2项，省部级教学/科研项目3项，军队或电力行业重大专项或子课题5项，参与国家973项目、国家创新群体等项目20余项。发表权威期刊论文60余篇，申请/授权专利30余项，单项专利转化达101万元。曾就读于广西大学，重庆大学，广西电网-西安交通大学联合博后工作站，曾先后在美国北卡罗来纳州立大学、伊利诺伊理工大学、南卫理工大学访学。现任Universal Journal of Eletrical Engineering杂志主编，广西电力装备智能控制与运维重点实验室副主任，配电网故障诊断工程技术研究中心主任，全国高原电工产品环境技术标准化技术委员会委员，中国电工技术学会青年工作委员会委员，中国绝缘材料与绝缘技术专委会委员，广西能源智库特聘专家，广西大学发展规划委员会委员，广西大学科协委员，多个SCI杂志编委或特邀编辑。

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