产品生态设计-新能源箱式变电站及高能效变压器
概述
随着社会的发展与进步，工业生产与人们的日常生活都对能源有着更大的需求。新能源的出现，很大程度改变了人们对传统能源的过分依赖。可以有效解决我国目前能源供需紧张的形势，新能源有着更低污染、可再生、使用清洁高效等优势。
变压器由于运行时间长，在设计和使用上存在着很大的节能潜力，降低变压器损耗，提高效率，是目前行业普遍关注的问题，也是我国政府工业节能工作的重点之一。对于促进工业发展转型升级、实现国家节能减排目标具有重要意义。
我国的新能源大致主要分成了六种，依次是风能、太阳能、生物质能、核能、地热能和潮汐能。其中太阳能的理论能源存储量大概为每年24000亿tcc（吨标准煤），66.6%的陆地年日照小时大于2200，每平方米收到的太阳辐射是6000兆焦;风能的能源储量为3.23TW（1太瓦=10亿千瓦），可以挖掘的隐藏陆地为250GW（1吉瓦=1百万千瓦），而近海为750GW。
为了配合我国新能源发电需求，为了紧跟市场脚步，我公司自主开发了新能源箱式变电站产品，主要实现新能源发电的智能并网功能。过程中一并开发了高能效变压器产品，提升能耗等级，减少能源消耗。
新能源箱式变电站及高能效变压器的生态设计方法
在进行新能源箱式变电站及高能效变压器设计时，我们充分考虑产品在其全生命周期对环境和资源的影响，在产品设计之初就在选料、生产、存储、运输、使用、报废等阶段融入了环保节能的理念，减少了资源浪费、降低了对环境的危害。
在产品原材料选料及设计时就坚持“绿色低碳、环保循环、节能减碳”的原则，优先选用使用节能、节水、节材等节约能源和环境保护的原材料。为保证原材料符合绿色环保要求，我们从以下几个方面入手：
1.选择节能供应商，确保厂家为我们提供的原材料是绿色环保产品。积极搜索此类材料生产商中符合一级能效要求的厂商进行供货。
2.使用节能绿色产品替代原材料中对环境有害的材料。
3.在产品选型时选择可被回收利用的原材料。
4.在进行产品结构设计时使用器件可拆卸回收式设计，保证产品维修更换或报废时这些易拆卸部件可被合理的回收或再利用以减少资源浪费和环境污染。
5.在产品外观设计时充分考虑产品在使用中对环境的影响。
6.在进行产品设计时充分考虑了原材在生产及加工时的节能问题。
7.降低产品在运行时的能源消耗。
8.在生产工艺方面积极响应节能减排的号召，为保证废气能够被有效处理后再排出，我公司引入新风系统，焊接过程中所产生的的烟雾均通过此系统进行净化处理达到排放标准才会排放至空气中，减少对环境的污染。
9.在产品包装、仓储和运输方面也针对节能减排做了极大的努力。在产品设计初期，产品外形选择易于包装和运输的外形结构，最大程度的节省运输资源，避免资源浪费。
10.对于生产及达到使用年限的报废品，我们会将其结构件和能够拆卸下来的元器件保留作为备用，避免浪费。将随意丢弃后可能对环境有污染的元器件送至专业的回收公司处理以减少对环境生态的影响。
新能源箱式变电站及高能效变压器的生态设计成果
新能源箱式变电站及高能效变压器的生态设计成果主要有以下几点：
1. 高能效变压器的生态设计成果
1.1对变压器铁芯和绕制材料进行了优选，同时优化铁芯叠装工艺及线圈工艺，研制满足GB 20052-2020《电力变压器能效限定值及能效等级》中2级、1级能效水平变压器产品，降低变压器空载和负载损耗，提高变压器能量转换效率。
油浸式变压器1级能效产品检测情况：
干式变压器1级能效产品检测情况：
1.2基于变压器绝缘寿命老化因子修正和变压器绝缘寿命损耗计算，开发了预测变压器剩余寿命的方法，实现了对变压器剩余寿命和总体运行状况的预测。为维护和检修工作节省了人力。
绝缘寿命老化因子修正、绝缘寿命损耗计算、变压器剩余寿命的主要计算公式分别为：
2.新能源箱式变电站生态设计成果
2.1新能源箱式变电站及配用变压器的声级水平高于国家标准规定值，噪声污染低。
2.2在油浸式变压器成套应用的设计开发中，设计了油循环装置，实现了变压器绝缘油的回收，降低了经济损失，同时避免了由于绝缘油喷溅造成的环境污染。
其构成原理如图：
2.3设计了一种变压器保护逻辑和恢复逻辑，集成数据采集和数据处理技术，实现了变压器超限状态下可适当维持运行的功能。极大程度保证电能的正常输送。
其运行机理如下图所示：
新能源箱式变电站及高能效变压器产品评价
新能源箱式变电站声级水平高于国家标准规定值，噪声污染低；并在与变压器成套应用中设计开发了油循环装置，避免了由于绝缘油喷溅造成的环境污染；设计了一种变压器保护逻辑和恢复逻辑，保证电能的输送。
同步开发的高能效变压器空载及负载损耗值优于国家标准中1级能效水平的要求值；开发了预测变压器剩余寿命的方法，为维护和检修工作节省了人力。
综上，该系列产品满足生态设计要求。