第一節(jié)  變壓器 行業(yè) 發(fā)展態(tài)勢綜述

一、變壓器 行業(yè) 發(fā)展現(xiàn)狀

變壓器是電網(wǎng)配電的重要設(shè)備，主要包括兩部分，運行在主干電網(wǎng)的輸電變壓器和運行在電網(wǎng)終端的配電變壓器。“十五”以來，我國電力需求增長迅速，電力供應(yīng)緊張。來自全國電網(wǎng)的高速建設(shè)和政府對固定資產(chǎn)的投資拉動擴大了輸變電設(shè)備的市場需求，給從事變壓器等輸變電設(shè)備的制造商提供了極大的發(fā)展空間。大發(fā)展帶來了大繁榮，龐大的電力建設(shè)資金給變壓器 行業(yè) （包括變壓器、互感器、電抗器、調(diào)壓器、組件制造廠）帶來了機遇和挑戰(zhàn)，促使 行業(yè) 得到了有史以來的大發(fā)展。

從1996年到2004年，我國變壓器產(chǎn)量增長了3.5倍，年遞增率為16.9％。目前全國有一定規(guī)模的變壓器廠已有1200多家。其中能生產(chǎn)500kV變壓器的廠家已由原來的沈變、西變、天威保變3家發(fā)展到7家，新增企業(yè)包括常州東芝、重慶ABB、上海阿爾斯通、衡變。能生產(chǎn)200kV變壓器的廠家目前也已達到了19家。

1、產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，國內(nèi)變壓器 行業(yè) 通過引進國外先進技術(shù)，使變壓器產(chǎn)品品種、水平及高電壓變壓器容量都有了大幅提高。目前，國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的變壓器品種包括超高壓變壓器、換流變壓器、全密封式變壓器、環(huán)氧樹脂干式變壓器、卷鐵心變壓器、組合式變壓器。此外隨著新材料、新工藝的不斷應(yīng)用，國內(nèi)各變壓器制造企業(yè)還不斷研制和開發(fā)出各種結(jié)構(gòu)形式的變壓器。

（一）電力變壓器

目前，已在系統(tǒng)運行的代表性產(chǎn)品包括：1150kV、1200MVA，735～765kV、800MVA，400～500kV、3φ750MVA或1φ550MVA，220kV、3φ1300MVA電力變壓器；直流輸電±500kV、400MVA換流變壓器。電力變壓器主要為油浸式，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有兩類：芯式和殼式。芯式生產(chǎn)量占95%，殼式只占5%。芯式與殼式相互間并無壓倒性的優(yōu)點，只是芯式工藝相對簡單，因而為大多數(shù)企業(yè)采用，而殼式結(jié)構(gòu)與工藝都要更為復(fù)雜，只有傳統(tǒng)性工廠采用。殼式特別適用于高電壓、大容量，其絕緣、機械及散熱都有優(yōu)點且適宜山區(qū)水電站的運輸，因而仍有其生命力。

（二）配電變壓器

國外配電變壓器容量到2500kVA，有兩種鐵芯型式：圓形與橢圓形。圓形的占絕大多數(shù)，橢圓形的由于M0（鐵芯柱的間距）小，因而用料可以減少，其對應(yīng)線圈為橢圓形。低壓線圈有線繞式與箔式，油箱有帶散熱管的（少數(shù)）與波紋式的（大多數(shù)）。

另外，美洲用三相四線制供電，多用單相變壓器，這種供電制線路損耗小，運行經(jīng)濟，但變壓器因多為單相（油浸式單相占3/4，干式單相占不到10%），用料用工較三相多。

（三）干式變壓器

近年來，干式變壓器在國內(nèi)得到迅猛發(fā)展。在京、滬、穗、深等大城市，干變已經(jīng)占到50%，而在其它大中城市也已經(jīng)占到20%。干變有四種結(jié)構(gòu)：環(huán)氧樹脂澆注、加填料澆注、繞包、浸漬式。目前，歐美廣泛采用開敞通風(fēng)式H級干變，這是在浸漬式基礎(chǔ)上，吸取了繞包式結(jié)構(gòu)的特點并采用Nomex紙后發(fā)展起來的新型H級干變，由于售價高，在我國尚未推廣。

目前，國內(nèi)通過短路試驗容量最大的干式配電變壓器是2500kVA、10/0.4kV;通過短路試驗容量最大的干式電力變壓器是16000kVA、35/10kV。

（四）非晶合金變壓器

非晶合金變壓器雖然抗短路性能差、噪音大，但是節(jié)能，因此未來發(fā)展前景可觀。國內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)掌握非晶合金變壓器鐵芯生產(chǎn)技術(shù)。目前，置信電氣參股40％的日港置信具有3000-4000噸的鐵芯年產(chǎn)能力，為國內(nèi)最大的非晶合金變壓器鐵芯生產(chǎn)企業(yè)，但其產(chǎn)品基本直供給置信電氣，能夠滿足置信電氣3000-4000臺500KVA非晶合金變壓器的生產(chǎn)需求，而其他大多數(shù)配電變壓器企業(yè)只能望“芯”興嘆。

目前，除置信電氣以外，我國其他知名變壓器生產(chǎn)企業(yè)，如順特電氣、江蘇華鵬、特變電工、杭州錢江電器集團、天威保變、西變等均掌握了非晶合金變壓器的生產(chǎn)技術(shù)，但由于市場容量及鐵芯供應(yīng)等問題，均未進行大規(guī)模生產(chǎn)。然而一旦市場容量擴大、鐵芯供應(yīng)增加，以上變壓器企業(yè)要擴大非晶合金變壓器產(chǎn)能易如反掌。總體上，鐵芯及變壓器的生產(chǎn)技術(shù)并不是制約我國推廣非晶合金變壓器的關(guān)鍵性因素，非晶合金帶材的突破才能促成質(zhì)的飛躍。

（五）難燃油變壓器

國外已生產(chǎn)了石油類、脂類、硅油類難燃油變壓器，所占比例分別為45%、10%和45%，據(jù)不完全統(tǒng)計，總量已達10GVA，分布在各大洲使用。這類油燃點均在300℃以上，符合國際上對難燃油的要求，其最大容量為60kV、15MVA。

（六）SF6變壓器

日本是當(dāng)今生產(chǎn)SF6變壓器最多的國家，三菱、東芝、日立、富士均能生產(chǎn)，前三家生產(chǎn)過275kV、300MVASF6變壓器，在日本使用。這四家均有產(chǎn)品進入中國，主要為110kV、31.5～63MVA。以63MVA為例，為強氣（SF6）風(fēng)冷，總重78t，本體SF6重450kg，年漏氣率≤1%（即允許漏4.5kg），安裝在北京、深圳、上海的地下、地上變電站運行。

（七）組合式變電站與組合式變壓器

歐洲從上世紀(jì)60年代起即生產(chǎn)24～36kV組合式變電站，即是將常規(guī)變電站的高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器、低壓開關(guān)設(shè)備組合在一起供電。它具有體積小、占地面積小、價格低、供電快以及實用、美觀、經(jīng)濟等優(yōu)點，在歐洲占有很大市場。美洲由于供、用電制的特點，則生產(chǎn)10kV插拔式變壓器，它是將簡單的高壓負(fù)荷開關(guān)、熔斷器裝于變壓器箱體內(nèi)而用電纜插入供電，并帶避雷器，具有簡單的高壓保護，在低壓側(cè)則只有4個端子頭，優(yōu)點是體積小、價位低，在美洲供電占90%。

（八）卷鐵芯變壓器

卷鐵芯變壓器的生產(chǎn)，目前主要集中在10kV級，容量一般小于800kVA，也試制了1600kVA，但電力部門采購以315kVA以下的容量居多，適合用于農(nóng)網(wǎng)。全國現(xiàn)有卷鐵芯變壓器生產(chǎn)廠200多家，有一定規(guī)模的占20%。全國強卷鐵芯變壓器生產(chǎn)能力約為1600萬kVA，但實際產(chǎn)量較低。

2、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

總體來看，中國變壓器 行業(yè) 總體產(chǎn)品技術(shù)水平有了明顯進步，但與國外產(chǎn)品相比，還存有一定差距，某些核心技術(shù)和產(chǎn)品對進口的依賴性依然很高。由于變壓器制造的特殊性，我們在此按組件 分析 中外變壓器生產(chǎn)技術(shù)的差異。

（一）鐵芯制造技術(shù)

各企業(yè)主要是通過改善自己的剪切設(shè)備來改進鐵芯的生產(chǎn)技術(shù)，目前鐵芯制造技術(shù)有以下變化：

1、鐵芯柱采用嵌下軛工藝：

該工藝主要是利用先進的硅鋼片橫剪生產(chǎn)線，將剪切的鐵芯片自動疊成芯柱，然后送入打包機中，打成獨立的鐵芯柱。該工藝的關(guān)鍵是購置具有疊筑功能的自動橫剪線和專用的打包機及翻轉(zhuǎn)臺。該工藝與常規(guī)工藝相比可節(jié)省大量的芯柱疊裝時間，提高鐵芯疊裝質(zhì)量，該工藝適用于配電變壓器鐵芯的自動化生產(chǎn)。

2、多級接縫鐵芯的應(yīng)用。

近年來，設(shè)計上為降低鐵芯接縫處的空載損耗，將目光投向改傳統(tǒng)的單一接縫為多級接縫。目前常采用的階梯接縫按奇數(shù)3、5、7、9級或偶數(shù)2、4、6、8級。目前，國內(nèi)變壓器企業(yè)多采取局部階梯接縫的做法，根據(jù)市場實測 分析 的結(jié)果顯示，采用多級階梯接縫的變壓器不僅能降低變壓器空載損耗15%以上，而且能降低噪音3%～4%。

3、鐵芯片加工技術(shù)。

上個世紀(jì)70年代初，國內(nèi)各變壓器生產(chǎn)企業(yè)均采用國產(chǎn)硅鋼片縱剪線和多剪床組成的簡易硅鋼片橫剪線。進入上個世紀(jì)80年代以后，各廠家先后開始進口德國喬格公司生產(chǎn)的縱剪線和橫剪線，并采用硬質(zhì)合金刀具，鐵芯片重建質(zhì)量得到很大提高，剪切數(shù)量也大幅增長。目前，國內(nèi)運行的硅鋼片橫剪切線除喬格公司獨占鰲頭外，瑞士阿爾斯通公司的產(chǎn)品也占有一席之地。

（二）繞組制造技術(shù)

繞組是變壓器的心臟，變壓器性能優(yōu)劣與繞組制造工藝密切相關(guān)。采用先進的工藝和設(shè)備是確保繞組質(zhì)量的關(guān)鍵。繞組組裝工藝的技術(shù)發(fā)展。上個世紀(jì)80年代初，西變針對錦遼線500kV的產(chǎn)品，在自制空調(diào)房內(nèi)進行局部繞組改造并沒有形成正規(guī)工藝。上個世紀(jì)90年代西變引進了法國阿爾斯通公司及日本日立國分工廠技術(shù)后，便正式推行了繞組組裝工藝。目前，西變已建有繞組組裝工藝場地。這項工藝也逐漸為全國各變壓器廠家青睞，并得以迅速推廣。

（三）絕緣加工技術(shù)

上個世紀(jì)70年代，普遍存在著絕緣加工和金屬加工設(shè)備共享的現(xiàn)象。上個世紀(jì)80年代，隨著產(chǎn)品電壓等級容量的提高和實驗項目的增加，絕緣加工逐漸從金屬加工中分離出來?，F(xiàn)有龍門數(shù)控加工中心實現(xiàn)了絕緣加工的全自動化。

（四）絕緣干燥和油處理技術(shù)

油浸式變壓器采用的是油紙絕緣結(jié)構(gòu)。其核心工藝是絕緣材料的干燥處理，以及變壓器的真空脫水。

1、氣相干燥

上個世紀(jì)70年代以前，絕緣干燥的傳統(tǒng)工藝為熱風(fēng)循環(huán)干燥或真空加熱干燥。上個世紀(jì)80年代中期，國內(nèi)沈變、西變、保變?nèi)笞儔浩鲝S率先從瑞士Micafil公司引進氣相干燥設(shè)備，近年來煤油蒸發(fā)器又開發(fā)出內(nèi)置式新產(chǎn)品，與傳統(tǒng)的外置式蒸發(fā)器相比，兩者各有利弊。

2、變壓器油處理

上個世紀(jì)70年代，在變壓器制造中傳統(tǒng)的油處理方式為壓力過濾法和離心過濾法，油處理的質(zhì)量不高，效率低。進入上個世紀(jì)80年代，隨著國外先進油過濾設(shè)備的引進，國內(nèi)油凈化技術(shù)得到了長足發(fā)展。企業(yè)大多采用了先進的真空噴霧凈油法，它的去雜質(zhì)和脫水效果是其他方法不能媲美的。

（五）節(jié)能技術(shù)

就變壓器節(jié)能技術(shù)發(fā)展歷程看，中國變壓器歷經(jīng)了S6、S7、S9、S11等幾個系列的替代過程，目前S7型產(chǎn)品已經(jīng)被市場淘汰，S9型節(jié)能產(chǎn)品成為市場主流，而S11節(jié)能型產(chǎn)品的市場規(guī)模正在增長。在推廣S11的市場過程中，S11的銷售價格比S9的平均高出14.2%，所以價格仍是影響S11變壓器普及推廣的主要因素。

目前，新S9產(chǎn)品雖已占據(jù)大部分市場，但隨著經(jīng)濟的發(fā)展，用戶（特別是農(nóng)網(wǎng)，變壓器負(fù)荷率較低的用戶）對“11”型產(chǎn)品的需求逐步增長。這要求企業(yè)應(yīng)設(shè)計出高可靠性、低損耗的新產(chǎn)品。S11型疊鐵心變壓器是在新S9成熟的技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)的，在保持產(chǎn)品可靠性的前提下，其性能指標(biāo)有了較大提高。

S11卷鐵芯配電變壓器改變了傳統(tǒng)的疊片式鐵芯結(jié)構(gòu)，采用特制的鐵芯成形機將電工鋼帶繞制成環(huán)形鐵芯，經(jīng)過真空退火后，用專用繞線機將線圈直接纏繞在鐵芯柱上，有效地降低變壓器自身損耗和噪音，達到節(jié)能環(huán)保的效果。S11卷鐵芯配電變壓器與傳統(tǒng)的疊片式變壓器相比較，有以下特點：

1、節(jié)約原材料。

硅鋼片無橫剪工序，廢料少，材料利用率高。

2、節(jié)能。

卷鐵芯充分利用硅鋼片的取向性，消除了因磁路與硅鋼片取向不一致而增加的損耗。

3、改善供電品質(zhì)。

卷鐵芯無需消耗接縫的磁化容量，減小激磁電流，提高了功率因數(shù)，降低了電網(wǎng)線損。

4、噪音低。

卷鐵芯是一個無接逢的整體，運行時振動小，噪音只40dB左右。

二、變壓器 行業(yè) 相關(guān)指標(biāo)變化

1、 行業(yè) 規(guī)模 分析

圖表：2006年1-9月中國變壓器 行業(yè) 規(guī)模及增長情況表

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