变压器的应用现状与趋势讲解.docx

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1、变压器的应用现状与趋势随着新增发电装机的不 断增长，我国对各类变压器的需求也持续增长。近年来，国内变压器行业通过引进国外先进技术，使变压器产品国内企业生产的变水平及高电压变压器容量都有了大幅提高。品种、 压器品种包括超高压变压器、换流变压器、全密封式变压器、环氧树随着新材料、脂干式变压器、此外，卷铁心变压器、组合式变压器等。国内各变压器制造企业还不断研制和开发出各种新工艺的不断应用，结构形式的变压器，以适应市场发展。1 变压器行业规模和市场结构分析500kV1000 多家， 有能力生产我国注册的变压器生产企业目前， 家，其中包括特变电工的沈阳变压器厂、衡变压器的企业不超过10 阳变压器厂、西安

2、变压器厂、保定天威保变电气股份有限公司、常州阿尔斯通变变压器有限公司、ABB 东芝变压器有限公司、上海重庆 家，生产变压器的企业不超过30 压器有限公司等；能生产220kV 其中年产超过百台的企业有特变电100家左右，110kV级的企业则有工衡变、沈变，保变、青岛青波、华鹏等厂家；生产干式配电变压器以上的企业有顺德、金 kV?A 家， 生产能力在100100 万的企业约有乡、许继、华鹏等厂家；生产箱式变压器的企业有600700家。年 我国变压器行业规模庞大，但中小企业居多。根据截止2008 个，工业总产值超过158911 月的统计，我国变压器行业内共有企业根据统计，多家，员工人数超过20001

3、6家。人的只有1301 亿的只有，前销售收入最高的保定天威达到了107.9亿元，占全行业的5.86%兼并重组和通过技术改造、20.6%。 近年来， 名企业的累计份额为10扩张等方式，我国变压器类产品的生产能力大幅度提升。例如，特变生产厂，西电公司拥有西安、常州新疆天津 、电工拥有沈阳、衡阳、生产厂，保定天威拥有保定、秦皇岛、合肥等生产厂。三个集团变压以华鹏、器类产品的生产能力均接近或超过80000MV?A 与此同时，。钱江等企业为代表的生产企业也在逐步地扩大自己的生达驰、青岛、 产规模，提高自己的生产能力，年生产能力均在千万千瓦时以上。事业的蓬勃发展吸引了国际上的电工装备跨国公司在中国电力、西

4、 ABB 中国投资，近年来在我国建立的变压器合资生产企业，如门子、阿海珐、东芝、晓星等，在中国变压器市场上尤其是在高电压等级产品上占有一定的份额。、 目前，在中国境内生产变压器的企业主要分为四大阵营：ABB东芝等几大跨国集团公司以绝对优势形成了第一阵阿海珐、西门子、营，占据20%30%的市场份额，且市场份额仍在不断扩大；保变、西变、 特变等国内大型企业通过提升产品的技术水平和等级，占有华鹏变压器有限公司、顺特电气有限 江苏的市场份额；以40%30%.达驰电气 山东 公司、青岛青波变压器股份有限公司、常州变压器厂、 杭州钱江电气集团有限公司等为代表的制造厂商形成股份有限公司、没有非生产性的负担，

5、了第三阵营；不少民营企业由于经营机制灵活，也形成了一定的市场份额，形成第四阵营。我国变压器企业一方面面临研发设随着行业的竞争越来越激烈，高新技术专业人才引进、跨国营销体系的建立等方面计、品牌塑造、的挑战，这些都需要有创新的眼光和创新的能力作支撑；另一方面，小企国内变压器大企业竞相兼并重组，面对外资企业进入本土市场，业则陷入价格战中，生存状况不佳。因此，我国变压器企业必须严格，满足国际化经营对企业的新要求；同时， 尽快突破高管理 规范企业端技术，拓展新市场。2 我国变压器产品发展现状、 电力变压器。目前，已在系统运行的代表性产品包括：1150kV750MV?A3 、，1200MV?A, 7357

6、65kV、800MV?A400 500kV 电 力变压器；直流输电土 3550MV?A 0 , 220kV、0 1300MV?A1或换流 变压器。电力变压器主要为油浸式，产品结 500kV、400MV?A。芯 式与壳式5%，壳式只占构芯式和壳式两类。芯式生产量占95%只是芯式工艺相对简单，相互间并无压倒性的优点，因而为大多数企业采用，而壳式结构与工艺都要更为复杂，只有传统性工厂采用。壳式特别适用于高电压、大容量，其绝缘、机械及散热都有优点且适宜 山区水电站的运输，因而仍有其生命力。，有圆形 配电变压器。国外配电变压器容量能达到到2500kV?A小,因而与椭圆形铁心型式。圆形的占绝大多数，椭圆形

7、的由于M0 用料可以减少，其对应线圈为椭圆形。低压线圈有线绕式与箔式，油箱有带散热管的与波纹式的。干式变压器。近来来，干式变压器在国内得到迅猛发展，在京、， 而在其它大中城市也已经50%沪、穗、 深等大城市，干变已经占到。干变有四种结构：环氧树脂浇注、加填料浇注、绕包、浸20%占到级干式变压器，是在浸渍H 渍式。目前，欧美广泛采用开敞通风式纸后发展起来的新Nomex式基础上吸取了绕包式结构的特点并采用级干变，由于售价高，在我国尚未推广。目前，国内通过短路H 型；通过短路、试验容量最大的干式配电变压器是2500kV?A10/0.4kV 试验容量最大的干式电力变压器是16000kV?A、 35/1

8、0kV。非晶合金变压器。非晶合金变压器虽然抗短路性能差、噪音大，国内只有少数企业掌握非晶合金但是节能，因此未来发展前景可观。的日港置信具有变压器铁心生产技术。目前， 置信电气参股40%是国内最大的非晶合金变压器铁心生产的铁心年产能力，30004000t30004000企业，但其产品基本直供给置信电气，能够满足置信电气非晶合金变压器的生产需求。除置信电气以外，我国其台500kV?A他知名变压器生产企业，如顺特电气、江苏华鹏、特变电工、杭州钱西变等均掌握了非晶合金变压器的生产技术，天威保变、江电器集团、然而一旦均未进行大规模生产。但由于市场容量及铁心供应等问题，以上变压器企业要扩大非晶合金变压铁心

9、供应增加，市场容量扩大、铁心及变压器的生产技术并不是制约我国总体上，器产能易如反掌。非晶合金带材的突破才能促成产推广非晶合金变压器的关键性因素，品质的飞跃。级，卷铁心变压器。目前，卷铁心变压器的生产主要集中在10kV，但电力部门采购以容量一般小于 1600kV?A800kV?A,也试制了全国现有卷铁心变压器生适合用于农网。315kV?A 以下的容量居多，全国强卷铁心变压器生产能力20%。 多家， 产厂 200 有一定规模的占，但实际产量较低。万约为1600kV?A我国变压器制造技术现状3但 总体来看，中国变压器行业总体产品技术水平有了明显进步，某些核心技术和产品对进口的依与国外产品相比，还存有

10、一定差距，赖性依然很高。铁心制造技术3.1国内各企业主要是通过改善自己的剪切设备来改进铁心的生产技术，目前铁心制造技术有以下变化：铁心柱采用嵌下钝工艺。与常规工艺相比可节省大量的芯柱叠装时间，提高铁心叠装质多级接缝铁心的量，该工艺适用于配电变压器铁心的自动化生产 设计上为降低铁心接缝处的空载损耗，逐渐将传统的应用。近年来， 单一接缝改为多级接缝。国内变压器企业多采取局部阶梯接缝的做。4%而且能降低噪声法，不仅能降低变压器空载损耗15%以上，3%年代初，国内各变压器生产企业均采世纪铁心片加工技术。2070国内用国产硅钢片纵剪线和多剪床组成的简易硅钢片横剪线。目前，瑞士阿尔斯通公司的运行的硅钢片横

11、剪切线除乔格公司独占鳌头外，产品也占有一席之地。3.2 绕组制造技术年代西变引进了法国阿尔斯通公司及日本日立国分工20世纪 90厂技术后，便正式推行了绕组组装工艺。目前，西变已建有绕组组装并得以迅速推工艺场地。这项工艺也逐渐为全国各变压器厂家青睐，广。绝缘加工技术3.3年代，随着产品电压等级容量的提高和实验项目的增世纪80 20 现有龙门数控加工中心实绝缘加工逐渐从加，加工中分离出来。金属 现了绝缘加工的全自动化。绝缘干燥和油处理技术3.4其核心工艺是绝缘材料的油浸式变压器采用的是油纸绝缘结构。干燥处理，以及变压器的真空脱水。年代中期，国内沈变、西变和保变三大变80 世纪气相干燥：20 公司引

12、进气相干燥设备。近年来煤油蒸发压器厂率先从瑞士Micafil 两者各有利器又开发出内置式新产品，与传统的外置式蒸发器相比，弊。年代，随着国外先进油过滤设变压器油处理：进入上个世纪80企业大多采用了先进的备的引进，国内油净化技术得到了长足发展。真空喷雾净油法，它的去杂质和脱水效果是其他方法不能媲美的。3.5节能技术、 S9、 S7、 S6 就变压器节能技术发展历程看，中国变压器历经了型节能产品成为市场主流，而等几个系列的替代过程，目前 S11S9S11在推广 S11 的市场过程中，S11 节能型产品的市场规模正在增长。变压器，所以价格仍是影响S11S9的销售价格比的平均高出14.2%普及推广的主

13、要因素。的发展，用经济 目前，新S9产品虽已占据大部分市场，但随着S911户对“”型产品的需求逐步增长。 S11 型叠铁心变压器是在新其性能成熟的技术基础上设计开发的，在保持产品可靠性的前提下，卷铁心配电变 S11 指标有了较大提高。与传统的叠片式变压器相比，压器具有节约原材料、节能、改善供电品质、噪音低和机械化程度高等特点。4 变压器产品及技术发展趋势近年来，国外开发研制了全自动绕线机自动排线、自动张紧，提直流换流变压器制造技术是目前世界变压器制造领高了绕线的质量。域最尖端的技术之一，代表着变压器制造业的最高水平。总体来看，、环保 是否会产生高次谐波、随着用户对电能质量的要求越来越高，展方向

14、。引起电压闪变和波动、对电网造成污染等也将成为判断变压器性能优劣的重要标准。此外，有利于环境美观的地下式变压器、防火性能好型油浸配电变压器等都将得到越来越S11 的干式变压器和低损耗的广泛的应用。世界变压器技术的发展目标是轻量、高效、高密度；片式化产品将获得进一步发展；高频、低损耗、小尺寸、低价位的电源变压器将在配电变压器制造中，占有大量市场；高压电源变压器市场前景广阔。将会研制出成套的自动化程度较高的卷铁心随着铁心变压器的发展，生产设备，包括剪切卷制、成型和退火设备。国内变压器将朝着以下方向发展：电压等级向特大型超高电压发展4.1变500kV目前，变压器产品按电压等级分为高端变压器、220的

15、变压器。输变电线路的110kV110压器、200kV变压器以及小于因而变压器整体发展方向是电压等级电压等级越高输变电能力越大，、将向 750kV1000kV 发展，主要应用在长距离输变电线路上。产品向节能化、小型化、低噪声、高阻抗、防爆型发展这类4.2农网改造中被推荐采用的新产品主要以中小型为主，如目前在城网、型配电变压器，还有卷铁心、非晶合金、全密封、组合、干式、S9 气体绝缘等变压器。SF6高燃点油、超高压大型变压器向大容量、轻结构、三相式和组合式方向4.3发展城市变电站因选址困难和负荷集中，使变电站的设计容量趋大、单台变压器将进入城市中心区域。500kV500kV 选用电压等级趋高，单3

16、5kV220kV容量将突破1500MV?A ,单台容量将突破 300MV?A ,31.5MV?A 台容量将突破。4.4城网用变压器向高阻抗方向发展另外，城市用变压器应具备高可靠性和节能、环保、低噪声、小从而影响变压器的型化等特点。城市中的变电站有时呈个性化设计，结构和外形、甚至冷却方式和型式。具体要求表现在：组合式。占通用性高，地面积少，体检小， 成本低。 模块化。标准模块化装配，维修方便，供货迅速。智能化。可自行实现无功调节，远方监控，操作方便。艺术性。与环境相协调。可移动性。重量轻，灵活移位安装，方便操作，适用范围广。足够的防爆能力。配电变压器向小型化、卷铁心、非晶合金、常温超导方向发4.

17、5环保型全自冷变它的具体发展方向表现在：展以电力变压器为例，地下河户内安装的变压器压器将逐步取代强油风冷或风冷变压器。地下和水下配电变压器将逐步取将逐步取代传统的户外型变压器。经济指标 将愈趋先进，变压器技术代传统配电变压器。高导磁低损非晶合金配电变压器耗硅钢片将在配变范围内逐步取代传统硅钢片，紧凑型半地下化的预装式变电站或组合式变压的应用将更加广泛。难燃油电力变压器由于其可结合耐高温绝器在配网中将逐年增加。安装地点更具灵活性。超高压大容量变缘系统，具有小型化趋势， 电力电子器件性能随着技术的成熟，压器逐步进入城市中心区域。电力电子变压器将在多个领域内得到广泛的应的提高和成本的降低，用，将实现

18、数字电网的远景目标。变压器行业市场需求分析5加剧了电力供应紧张的由于我国电网建设明显滞后于电源建设，局面。同时，由于主网架相对薄弱，以及电网结构不合理，也限制了对供电资源的调配能力。促落实中央进一步扩大内需、为全面解决电网建设滞后的问题，网将投资规划由原来的“未来两年投资进经济增长的部署，国 家电 ，年均投资额由5500亿元”调整为“未来两到三年投资 1.16万亿元” 。在电网建设中，主275040%亿元提高至3866亿元，提高幅度达到及以上输电网干电网建设将成为电网投资的重中之重，国内220kV 建设在未来两三年将处于景气周期。受益于直流超高压线路的建设，及以上产品的增长将有所提速，高压设备

19、生产企业将明显受500kV 益，其中包括超高压变压器。按照我国电站向大机组发展的趋势以及当前的输电模式，未来220kV 则与50%以上的电站将直接与50%500kV 输电线路相接，另外20102009年输电线路连接。预计我国220kV 及以上输电网建设在3.52及以上变压器的需求量将达到2011 年仍将高速增长，年220kV及以上变压器的需求也将出现饱220kV 亿 kV?A， 2012年之后， 国内及以上变压器年均需求量将考虑到产品更新换代的问题，和，220kV维持在 3.5亿 kV?A。5.1500kV变压器的机组已经成为主力机60 目前国内新建电厂中单机容量万kW大型机组的比重将上升。装

20、机构成中kW60 万型，随着时间的推移，及以上机组，一般 电力系统技术导则规定， 单机容量为500MW2007宜直接接入500kV 电压电网。根据中国电器工业协会的数据，5260火电机组的产量为万万年国内发电设备企业60kW 和 100kW 机组占比占当年火电设备总产量的比重达到万kW， 53%。 60 万 kW 输电线路，中间变电容量也500kV 的增加，意味着需要建设更多的会有所增长。为了提高电网的稳定水平，国家电网公司计划在“十一五”末期争取解开所有主网架重载输电主通道上的电磁环网，将累计打开处，而解开上述电磁环网的基本手段就是强62 电磁环网500/220kV分层分区运行。220kV5

21、00kV 化电网结构，实现500kV 与电网主网架的大中城市，也存在随负对于一些已经形成500kV电网作为主荷的增加必须强化电网结构的问题。那些目前以220kV城市环网甚至双环网的网架的大中城市，也不排除未来建设500kV变压器的更新需求也将逐渐增可能。随着时间的推移，预计500kV年年均需求20102015， 年国内年需求约为长，到 20102.5亿 kV?A 的水平。预计将维持在2.2亿 kV?A直流换流变压器5.2中心和负荷中能源 我国超高压直流输电的应用主要是为了解决资源是我国电力能源供应的心地理位置相距较远的问题。水能和 煤炭 两大支柱，其中水能资源主要分布在西部，而且开发程度很低，

22、不到开发潜力， 煤炭探明储量中华北和西北地区所占比例超过70%15%； 非常巨大。 而我国经济发达地区基本集中在京、津、 冀、 鲁、 华东和省，客观上需要从外部大规模调入能华中东部四省以及南方的广东 源。交流线路，考虑到特高压直流输电线路的经济性明显好于500kV我国制定了大规模建设高压直流输电线路的计划，包括800kV 直流特高压直流线800kV 年 2020 到根据规划，直流输电工程。500kV 和广东云南kW。正在建设的15路将建设亿回，总输送功率为1.02就是云南水电和金沙江水电送出特高800kV800kV 和向家坝上海在和 800kV500kV 压直流输电工程中的项目。预计到 201

23、5年， 包括 内的直流换流变压器的市场需求大约为400 亿元。5.3 特高压交流变压器我国第一条特高压线路晋东南？南阳？荆门交流示范工程已于年前国网公司计划开工建设的项目2008年底试运行。据了解，2010晋东南？南阳？荆门二回和荆门？还包括淮南？芜湖？浙北？上海、“十一五”、 晋东南？陕北等多项特高压工程。北京 武汉、 晋东南？，变电 4200km 期间， 国网公司特高压交流输变电工程建设线路将达年，国网公司的目标是建成特高压交流。到2020kV?A 容量 3900 万。南网万4.45kV?A,线路长度km变电站53座，变电容量3.36亿 公司也有类似计划，预计到2030年建成“五交二直”的

24、特高压电网。特高压变压器也是单相1000kV800kV 直流换流变压器一样，与，三台为一组。根据国网公司计划100 万 kV?A 变压器，单台容量为年投运的特高压变电容量推算，除去晋东南？荆门示范性项在2010台。如果考虑到备用变30 年前还将需要约目已经确定的8 台， 2010压器， 以及南网公司的特高压项目，所需特高压变压器将达到40 台。， kV?A3 年20112020年，国网公司特高压变电容量将投运约亿考虑亿元。总金额可达对特高压变压器的总需求将达到300 台， 120 特年到南网公司的特高压建设，我们估计20112020年国内1000kV 亿元。高压变压器市场总需求可能达到1705

25、.4 核电发展对变压器市场的影响年， 核电中长期发展规划根据国家发改委制定的，预计到20201800核电运行总规模将达到4497万 kW， 另有未完工核电建设规模。核电建设规模的扩大将极大地提升高端变压器的市场空间。万 kW 级机组共需要综合核电变压器招标的信息来看，一个完整的百万kW 辅助台， 220kV24550kV/37MW 变压器台；220kV 高压厂用变压器，如果未来 kW2020 变压器 1 台。年未完工核电建设规模为1800 万年以前核电 500kV 几年全部使用或1000kV 级别的变压器，则2020 建设所需变压器市场容量分别为亿元。41.949亿元和随着新一轮电力中国变压器市场一直都在平稳中发展。总体看，输变电设备制造企业在未来几年都将处于满负荷状投资热潮的来临，态，呈现出产销两旺、十分景气的局面。而作为输配电行业一个重要分支的变压器制造业更是一路高歌。由于中国西电东送，南北互供，全国联网的实施，变压器需求仍将保持平稳增长的态势。