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我國電力變壓器最新發展趨勢及現狀
發布者:admin 發布時間:2011-4-17 閱讀:2547次 【字體:

電力變壓器是發、輸、變、配電係統中的重要設備之一,它的性能、質量直接關係到電力係統運行的可靠性和運營效益。

  一、電力變壓器品種

  (一)配電變壓器我國中小型配電變壓器最初是以絕緣油為絕緣介質發展起來的;進入20世紀90年代,幹式變壓器在我國才有了很快的發展。

  (1)油浸式配電變壓器S9係列配電變壓器,S11係列配電變壓器,卷鐵心配電變壓器,非晶合金鐵心變壓器。為了使變壓器的運行更加完全、可靠,維護更加簡單,更廣泛地滿足用戶的需要,近年來油浸式變壓器采用了密封結構,使變壓器油和周圍空氣完全隔絕,從而提高了變壓器的可靠性。目前,主要密封形式有空氣密封型、充氮密封型和全充油密封型。其中全充油密封型變壓器的市場占有率越來越高,它在絕緣油體積發生變化時,由波紋油箱壁或膨脹式散熱器的彈性變形做補償。

  (2)幹式變壓器幹式變壓器由於結構簡單,維護方便,又有防火、難燃等特點,我國從20世紀50年代末即已開始生產,但近10來年才開始大批量生產。幹式變壓器種類很多,主要有浸漬絕緣幹式變壓器和環氧樹脂絕緣幹式變壓器兩類。

  (二)箱式變壓器箱式變壓器具有占地少,能伸入負荷中心,減少線路損耗,提高供電質量,選位靈活,外形美觀等特點,目前在城市10Kv、35kV電網中大量應用。我國目前所使用的箱式變壓器,主要是歐式箱變和美式箱變,前者變壓器作為一個單獨的部件,即高壓受電部分、配電變壓器、低壓配電部分三位一體。後者結構分為前後兩部分,前部分為接線櫃,後部分為變壓器油箱,繞組、鐵心、高壓負荷開關、插入式熔斷器、後備限流熔斷器等元器件均放置在油箱體內。目前有些廠家,已將卷鐵心變壓器移置到箱式變壓器中,使箱式變壓器體積和質量都有所減小,實現了高效、節能和低噪聲級。

  (三)高壓、超高壓電力變壓器目前,我國已具備了110kV、220kV、330kV和500kV高壓、超高壓變壓器生產能力。超高壓變壓器的絕緣介質仍以絕緣油為主,根據電網發展的需要,變壓器的生產技術正在不斷提高。SF6氣體絕緣高壓、超高壓變壓器正在研究開發。

  二、製造水平總體講,我國電力變壓器技術處於國際20世紀90年代初的水平,少量的處於世界20世紀90年代末的水平,與國外先進國家相比,還存在一定的差距。

  1、鐵心材料20世紀70年代,武漢鋼鐵公司在引進消化吸收日本冷軋矽鋼片製造技術生產冷軋矽鋼片的基礎上,於20世紀90年代又引進了日本高導磁晶粒向冷軋矽鋼片(HI-B)製造技術,製造出了節能效果更好的電力變壓器鐵心材料。但是由於產品數量不能滿足需求及生產工藝兩方麵的問題,仍然要從日本、俄羅斯以及西歐等國進口部分冷軋矽鋼片。在研製配電變壓器鐵心用非晶合金材料方麵,我國於20世紀90年代初曾由原機械部、原冶金部、原電力部、國家計委、國家經貿委、原國家科委組成了專門工作組,對非晶合金鐵心材料和非晶合金鐵心變壓器的設計和製造工藝開展了深入研究,研製的非晶合金鐵心材料基本達到原計劃指標的要求,並於1994年試製出電壓10kV、容量160~500kVA的配電變壓器,經電力用戶試用表明,基本達到實用化的要求。

  但對非晶合金材料製造工藝仍需進一步改進,才能達到批量生產的要求。1998年,上海置信公司引進了美國GE公司的製造技術,用美國非晶合金材料生產了非晶合金鐵心變壓器,目前已能生產電壓10kV、容量50~2500kVA、空載損耗34~700W之間、負載損耗在870~21500W之間的非晶合金鐵心變壓器,而且已將此種材料應用於環氧樹脂幹式變壓器上,進一步促進了我國非晶合金鐵心變壓器製造水平的提高。我國已有一些變壓器廠家應用引進非晶合金材料鐵心製造出的產品投入電網運行。

  2、工裝設備20世紀80年代以前,我國變壓專用設備技術水平,整體上是比較低的,除繞線設備有專業生產廠生產外,其餘絕大部分都是企業自製的比較簡單的設備,隻有少數幾家有簡易的鐵心加工縱剪線。進入20世紀80年代變壓器行業開始引進國外先進的專用關鍵設備,如鐵心縱剪線、低頻電熱燥係統等。到20世紀90年代,由於幹式變壓器的大力推廣,引進了一批環氧澆注設備和箔式繞線機,幾個大型生產廠還引進了絕緣件加工中心,使我國變壓器生產工裝裝備水平大大提高。國內一些專用設備廠家經過消化吸收,也開發了縱、橫間生產線等專用設備,這些國產專用設備,其功能及主要技術參數基本達到或接近國際水平,對保證我國變壓器產品量,提高變壓器的技術性能,提高生產效率起到了至關重要的作用。

  3、變壓器工藝設計近20年,對110kV及以下電壓等級的油浸變壓器進行了不少優化設計,已逐步取代了64、73、79、86等標準,目前推行的是20世紀90年代後期的99標準,形成了節能變壓器的新係列,使各種損耗進一步降低,替代了高能耗產品的生產。1998年國家又進一步明確,在電網中運行的64係列、73係列老舊變壓器必須淘汰更新,按1979年標準生產的S7型變壓器也必須停止生產。1998~2001年的城鄉電網建設改造中大力推行的S9型配電變壓器,符合1999年國家標準。2000年開始,在兩網建設改造中還使用了卷鐵心變壓器。

  在幹式變壓器中,在自主開發的基礎上,引進了德國、瑞士、意大利、葡萄牙等國多家公司的有關10kV、35kV幹式變壓器係列的設計、製造等多種技術,並早已批量生產10kV、35kV幹式變壓器,目前可生產最高電壓等級為110kV、單相容量為1.05萬kVA的幹式變壓器,產品質量已達到引進的國外同類產品的技術水平。

  在高壓、超高壓設計方麵,除開展了科技攻關、自主開發外,在進入20世紀80年代以來還先後引進了日立、東芝、ABB、三菱、西門子等公司的製造技術。目前在超高壓500kV變壓器製造中,從最初的大部分依賴進口,發展到如今可與進口產品具有相當競爭能力的產品。隨著三峽工程的建設需要,引進的西門子公司變壓器製造技術,在三峽水電站左岸應用的84kVA三相變壓器製造中,我國已同外商合作,每台承擔30%左右的製造份額;對於西門子公司設計、製造技術的關鍵部分已能完全掌握,三峽右岸所用變壓器的製造,應用西門子技術,要求做到由國內承製,為參加投標創造了條件。

  這一切都表明,改革開放以後,在電力變壓器的科技攻關、技術引進、消化吸收、科技創新等方麵都取得了積極的成效;對掌握各種類型變壓器的製造技術,提高產品性能,提高產品質量,縮短產品開發周期,擴大產品產量,增加產品品種都發揮了積極作用。

  製造企業通過多年的基本建設和技術改造,使電力變壓器行業有了較大改觀,我國變壓器製造業將逐步接近世界先進水平。4、生產能力隨著電力工業的發展,國內電力變壓器廠家按計劃需求進行了建設和改造。據不完全統計,全國電力變壓器生產廠家約有2000個,據“八五”末期對900個有規模的生產廠家統計,每年生產變壓器的容量約1.5億kVA;2000年共生產各種變壓器30多萬台,容量約1.8億kVA(其中10kV、35kV電壓級占總台數的90%以上),相當於世界總產量的1/5以上。可以說,中國是世界上電力變壓器的生產大國,也是應用電力變壓器的大國。國內有500kV級生產能力的廠家7家,其中能批量生產的有5家,年生產能力已超過3000萬kVA,最近兩年大約每年生產2000萬kVA容量,占總產量的11%左右;能生產220kV級的廠家有25家左右,最近兩年大約每年生產3000萬kVA,占總容量的近18%;能生產110kV級的廠家有100家左右,最近兩年每年大約生產1000台,3000萬kVA容量,亦占總容量的近18%,其中年產100台以上的廠家有新疆特變電工、衡變、沈變、保變、華鵬等5家;生產幹式配電變壓器的廠家約有100家,生產能力在100kVA以上的廠家有順德、金鄉、許繼、華鵬等4家。

 
 
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