【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 目前國內(nèi)市場(chǎng)中聲稱能生產(chǎn)非晶合金變壓器的生產(chǎn)廠家多達(dá)幾十家，但真正能實(shí)現(xiàn)規(guī)?；可a(chǎn)的廠家其實(shí)并不多。其中大部分的生產(chǎn)廠家均為原先的硅鋼變壓器生產(chǎn)廠家，其采購了非晶合金鐵芯后，套用改進(jìn)原來的硅鋼變壓器生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性有欠缺，對(duì)非晶合金變壓器的市場(chǎng)形象造成了不利影響。事實(shí)上，非晶合金變壓器的設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)有它的特殊性，非晶合金材料和晶體化的硅鋼材料在某些材料特性上完全不同，因而兩種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)加工技術(shù)也有很大的不同。非晶合金變壓器生產(chǎn)行業(yè)面臨的問題由于非晶合金變壓器制造難度大，成本高，在國內(nèi)長(zhǎng)期沒有得到大面積推廣，但是近兩年來情況發(fā)生了新的變化。成本問題：普通變壓器鐵芯制造用硅鋼片價(jià)格兩年來已經(jīng)從20000元/噸左右漲到了40000元/噸，超過了現(xiàn)在非晶合金鐵芯成品的價(jià)格，可以說現(xiàn)在發(fā)展非晶合金變壓器產(chǎn)品正當(dāng)時(shí)。容量問題：要爭(zhēng)取更廣闊的市場(chǎng)，容量偏小是最大的限制，成本問題的解決必將帶動(dòng)大容量非晶合金變壓器的市場(chǎng)需求。環(huán)保及節(jié)能要求：中國是能耗大國，節(jié)能降耗、減少污染已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。多項(xiàng)優(yōu)惠措施的出臺(tái)，給節(jié)能環(huán)保項(xiàng)目的開展創(chuàng)造了更好的發(fā)展環(huán)境。四、非晶合金變壓器市場(chǎng)前景總體趨勢(shì)近年來，我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)投資增加，國家對(duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展愈加重視，隨著相關(guān)決策層對(duì)節(jié)能環(huán)保的重視，節(jié)能電力設(shè)備的市場(chǎng)需求將快速增長(zhǎng)，可以預(yù)見對(duì)非晶合金變壓器的應(yīng)用，將帶來市場(chǎng)增長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。電力需求的加速增長(zhǎng)，導(dǎo)致了電力供給緊張。同時(shí)，由于前幾年我國的電力規(guī)劃較為保守，近三年的電力裝機(jī)容量增長(zhǎng)一直落后于用電量的增長(zhǎng)。未來幾年，電力需求將保持持續(xù)的增長(zhǎng)。國家電網(wǎng)的建設(shè)，加上西電東輸、城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造、三峽工程等大型電力項(xiàng)目的深入推進(jìn)，以及國家電力行業(yè)體制改革的深化，國家在電力工業(yè)固定資產(chǎn)的投資力度將有可能加大。非晶合金變壓器，作為一種節(jié)能的新技術(shù)配電設(shè)備，節(jié)能功效主要源自采用了一種新型的、具有優(yōu)異軟磁性能的材料、鐵基非晶合金及嚴(yán)格的設(shè)計(jì)和制造工藝。非晶合金帶材含鐵78%～81%、%、%～8%，另外還含微量的鎳和鈷等金屬元素，非晶合金變壓器的空載損耗非常低，僅為S9型硅鋼變壓器的20%，相對(duì)降耗達(dá)80%的非晶合金變壓器符合國家產(chǎn)業(yè)政策和電網(wǎng)節(jié)能降耗的要求。市場(chǎng)預(yù)測(cè)新增變壓器容量持續(xù)增長(zhǎng)，但非晶變壓器占比低，未來有望獲快速推廣。，%，其中配電變壓器約占22%左右。而新增配電變壓器中非晶合金變壓器約占5%，占比較低。隨著電力企業(yè)節(jié)能減排進(jìn)一步推進(jìn)，以及對(duì)高能耗變壓器的更新替換，預(yù)計(jì)非晶變壓器將獲得快速推廣。，高能耗S7和S9變壓器約占88%，未來非晶變壓器更新替換需求大。，其中非晶合金變壓器占比低于2%，S11型約占10%，S9和S7高能耗型變壓器約占88%。如果未來十年其中15%更換為非晶合金變壓器，按每臺(tái)315kVA計(jì)算，則達(dá)到149萬臺(tái)。新增配電網(wǎng)變壓器對(duì)非晶變壓器需求巨大。，預(yù)計(jì)到2020年發(fā)電裝機(jī)容量將增長(zhǎng)約一倍，達(dá)到16億千瓦。此前配網(wǎng)建設(shè)投資不足，目前電網(wǎng)公司正加大對(duì)配網(wǎng)的投資建設(shè)，預(yù)計(jì)配電變壓器需求將快速增長(zhǎng)。按配網(wǎng)變壓器和新增裝機(jī)容量成正比測(cè)算，如果30%采用非晶合金變壓器，按每臺(tái)315kVA計(jì)算，則達(dá)到251萬臺(tái)。新能源領(lǐng)域?qū)⒊煞蔷Ш辖鹱儔浩餍率袌?chǎng)。，光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)2000萬千瓦；截止09年我國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量約2630萬千瓦，光伏發(fā)電裝機(jī)約750萬千瓦，因此未來風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量將快速增長(zhǎng)。目前國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出用于風(fēng)電和光伏發(fā)電的大容量非晶合金變壓器。隨著非晶變壓器在風(fēng)電和光伏電站的應(yīng)用比例提升，預(yù)計(jì)未來十年非晶合金變壓器在風(fēng)電和光伏領(lǐng)域達(dá)1100萬kVA。因此在配電網(wǎng)和新能源領(lǐng)域，按每臺(tái)315kVA計(jì)算約403萬臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)1613億元。而09年非晶變壓器市場(chǎng)規(guī)模才約17億元，未來非晶變壓器市場(chǎng)空間巨大，前景廣闊。本項(xiàng)目實(shí)施后市場(chǎng)占有率預(yù)測(cè)根據(jù)預(yù)測(cè)，，本項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)30萬kVA非晶合金變壓器，%。第四章 建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案第一節(jié) 建設(shè)規(guī)模一、建設(shè)規(guī)模確定的原則1）國際、國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)該項(xiàng)目產(chǎn)品的需求；2）該項(xiàng)目產(chǎn)品近年來業(yè)務(wù)發(fā)展情況和未來業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)。二、建設(shè)規(guī)模根據(jù)市場(chǎng)分析，葫蘆島天展宏業(yè)有限公司擬根據(jù)國內(nèi)非晶合金變壓器市場(chǎng)需求，結(jié)合經(jīng)濟(jì)規(guī)模以及對(duì)原材料的采購、使用、消耗以及管理等方面的諸多因素進(jìn)行論證，、辦公樓等建筑物，購置箔式繞線機(jī)、排線繞線機(jī)、絕緣紙折邊機(jī)、器身裝配臺(tái)、鐵芯翻轉(zhuǎn)臺(tái)、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控折彎機(jī)等國產(chǎn)設(shè)備146臺(tái)（套）；項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)后形成年產(chǎn)30萬kVA非晶合金變壓器生產(chǎn)能力，葫蘆島宏達(dá)變壓器有限公司總生產(chǎn)能力達(dá)到80kVA/年。第二節(jié) 產(chǎn)品方案一、產(chǎn)品方案本項(xiàng)目可以生產(chǎn)多種規(guī)格干式非晶合金變壓器，變壓器容量范圍為30～2500kVA。項(xiàng)目主要生產(chǎn)干式SCBH15M315/10非晶合金變壓器；根據(jù)市場(chǎng)或客戶的需求情況，也可生產(chǎn)其它規(guī)格型號(hào)的變壓器。項(xiàng)目實(shí)行日班制，全年運(yùn)行300天、2400小時(shí)，項(xiàng)目產(chǎn)品方案見下表。表41 項(xiàng)目產(chǎn)品方案產(chǎn)品名稱規(guī)格或型號(hào)年產(chǎn)量臺(tái)/年萬kVA/年非晶合金變壓器（干式）SCBH15M30～2500/1010030二、非晶合金變壓器簡(jiǎn)介非晶合金鐵芯變壓器是采用非晶合金制作鐵芯而成的變壓器。非晶合金帶材含鐵78%～81%、%、%～8%，另外還含微量的鎳和鈷等金屬元素，它的原子排列特征是呈混亂無序狀態(tài)，是一種新型導(dǎo)磁材料。它與硅鋼的主要物理性能比較見表42。表42 非晶合金與硅鋼主要的物理性能比較表非晶合金冷軋硅剛飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度T矯頑力/Am1＜4＞30單位鐵損/Wkg1電阻率/μΩ14050密度/gcm3硬度/hgcm2960—飽和磁致伸縮系數(shù)3010610106最大導(dǎo)磁率＞＞厚度/mm因非晶合金與硅鋼相比較具有更好的導(dǎo)磁率以及較小的厚度，因此以非晶合金作為變壓器的鐵芯，就降低了變壓器的空載損耗。、。硅鋼片的厚度與變壓器的渦流損耗和磁滯損耗有很大的關(guān)系，硅鋼片厚度減少一半，其空載損耗減少3/4。，小于普通硅鋼片的厚度，因此，其空載損耗大幅降低，它比硅鋼片作鐵芯變壓器的空載損耗下降75％左右，空載電流下降約80％，是目前節(jié)能效果較理想的配電變壓器。以200kVA和500kVA兩個(gè)容量規(guī)格來列表比較SBH16型非晶合金變壓器與S9硅鋼變壓器的性能參數(shù)和年運(yùn)行能耗，比較值見表43。表43 非晶合金變壓器節(jié)能效果比較表容量/kVA產(chǎn)品系列空載損耗負(fù)載損耗/W年運(yùn)行能耗/kWh每年節(jié)約能耗/kWh200SBH1690260053134818S9480260010131—500SBH161905150110899373S9960515020462—注：①；②；③年運(yùn)行時(shí)間按8760h計(jì)算。非晶合金變壓器具有如下優(yōu)點(diǎn)：1）超低空載損耗其比S9型空載損耗減少約70%～80%；比S11型空載損耗減少約30%～40%。2）超低空載損耗及負(fù)載損耗特性節(jié)省能源，用電效率高，大量使用非晶合金變壓器可大幅提高用電效率，減少能源損耗及電廠設(shè)立。3）環(huán)保非晶合金材料制造時(shí)使用較低能源以及其超低損失特性，大幅節(jié)省電力消耗可減少電廠發(fā)電量，相對(duì)的減少SOCO2廢氣的排放，降低對(duì)環(huán)境污染及溫室效應(yīng)。4）運(yùn)行溫度低，絕緣劣化小，變壓器使用壽命長(zhǎng)。三、產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及主要性能指標(biāo)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)本項(xiàng)目主要生產(chǎn)非晶合金變壓器，其執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下：1）《電力變壓器 第一部分 總則》（）；2）《電力變壓器 第二部分 溫升》（）；3）《電力變壓器 第三部分 絕緣水平和絕緣試驗(yàn)》（）；4）《電力變壓器 第五部分 承受短路的能力》（）；5）《電力變壓器試驗(yàn)導(dǎo)則》（JB/T5011991）；6）《變壓器產(chǎn)品型號(hào)編制辦法》（JB/T38371996）；項(xiàng)目產(chǎn)品主要性能指標(biāo)干式SCBH15M315/10非晶合金變壓器主要性能指標(biāo)詳見下表。表44 項(xiàng)目產(chǎn)品主要性能指標(biāo)表序號(hào)主要指標(biāo)名稱SCBH15M315/101低壓（kV）2聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)Dyn113空載損耗（kW）4負(fù)載損耗（kW）5空載電流I0（％）6阻抗電壓（％）第五章 項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品節(jié)能效果第一節(jié) 項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)一、技術(shù)來源葫蘆島天展宏業(yè)電工有限公司是一家專業(yè)從事以工業(yè)電器為主體，集研發(fā)、制造、貿(mào)易、服務(wù)等功能為一體的企業(yè)，公司建有新產(chǎn)品研發(fā)中心和高低壓電器檢測(cè)中心，不斷加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，加快高新技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)。本項(xiàng)目采用企業(yè)自有工藝技術(shù)。二、關(guān)鍵技術(shù)非晶合金鐵芯變壓器是采用非晶合金制作鐵芯而成的變壓器，其具有明顯的節(jié)能效果，但由于目前非晶合金變壓器的制造工藝、噪音、制造成本及及價(jià)格（～）等原因在一定程度制約了其推廣運(yùn)用。葫蘆島天展宏業(yè)電工有限公司一直堅(jiān)持變壓器的技術(shù)創(chuàng)新，該公司從變壓器的結(jié)構(gòu)、制造工藝等方面有效地解決了變壓器的制造工藝、噪音、制造成本等問題，其具有的關(guān)鍵工藝如下。采用三相三柱式結(jié)構(gòu)目前常規(guī)非晶合金變壓器鐵芯結(jié)構(gòu)為4個(gè)“鐵芯框”合并而成的三相五柱式結(jié)構(gòu)（當(dāng)容量較大時(shí)則采用8個(gè)“鐵芯框”疊放在一起的結(jié)構(gòu)）。非晶合金極薄、易碎，因此變壓器在結(jié)構(gòu)上不能采用以鐵芯作為主承重結(jié)構(gòu)，而采用以線圈為骨架的基本結(jié)構(gòu)，這樣可使鐵芯不受壓力。本項(xiàng)目非晶合金變壓器采用三相三柱式結(jié)構(gòu)，替代目前常規(guī)的三相五柱式結(jié)構(gòu)，減少鐵芯重量，降低成本；同時(shí)也可以降低變壓器的空載損耗和空載電流。低壓采用箔繞技術(shù)低壓采用箔繞技術(shù)，加強(qiáng)鐵芯柱的支撐，解決大容量變壓器繞組的繞制工藝難度大的問題。采用自主制造的翻車技術(shù)采用自主制造的翻車技術(shù)，改變線圈的套裝方式，防止鐵芯受外力而使性能受到影響，合理處理接縫處的搭接。夾件與油箱的接觸面采用特制橡膠隔板技術(shù)鐵芯與夾件間根據(jù)容量大小的不同分別采用獨(dú)特的絕緣結(jié)構(gòu)，有效阻斷共振通路，解決噪音問題。第二節(jié) 產(chǎn)品節(jié)能效果項(xiàng)目生產(chǎn)的干式SCBH15M315/10非晶合金變壓器，與S9同等容量的普通硅鋼變壓器相比其具有較低的空載電流、空載損耗，具有明顯的節(jié)能效果。在輸變配電網(wǎng)上二種規(guī)格產(chǎn)品分別可以替代同等容量的S9M315/SCB9315/10二種普通硅鋼變壓器。項(xiàng)目二種非晶合金變壓器與可替代普通硅鋼變壓器損耗數(shù)據(jù)詳見下表。表51 本項(xiàng)目變壓器與可替代變壓器的損耗數(shù)據(jù)變壓器規(guī)格空載損耗P0（kW）負(fù)載損耗Pf（kW）空載電流I0（%）阻抗電壓Ud（%）備注SCBH15M315/10本項(xiàng)目變壓器SCB9315/10可替代變壓器差值00變壓器損耗計(jì)算變壓器損耗包括空載損耗和負(fù)載損耗，計(jì)算公式如下：NL=P0+K（I0%Se/100）LL=Pf+K（Ud%Se/100）式中NL——變壓器空載損耗LL——變壓器負(fù)載損耗P0——變壓器額定空載有功損耗，kWPf——變壓器額定負(fù)載有功損耗，kWK——無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，Se——變壓器額定容量，kVAI0%——變壓器空載電流，%Ud%——變壓器阻抗電壓，%（1）SCB9315/10型變壓器損耗空載損耗：Pn=P0+K（I0%Se/100）=+315247。100=負(fù)載損耗：PL=Pf+K（Ud%Se/100）=+315247。100=（2）SCBH15M315/10型變壓器損耗空載損耗：Pn=P0+K（I0%Se/100）=+315247。100=負(fù)載損耗：PL= Pf+K（Ud%Se/100）=+315247。100=節(jié)電量本項(xiàng)目年生產(chǎn)干式非金合金變壓器分別為30萬kVA，主要生產(chǎn)SCBH15M315/10非金合金變壓器；按變壓器容量進(jìn)行計(jì)算，項(xiàng)目年產(chǎn)干式變壓器分別約為100臺(tái)315kVA變壓器；變壓器以全年工作8760小時(shí)計(jì)（全年365天）；假設(shè)生產(chǎn)的變壓器全部使用到輸變配電網(wǎng)中。以SCBH15M315/10型變壓器替代SCB9315/10型變壓器單位時(shí)間節(jié)電量：（+）（+）=（kW）60臺(tái)SCBH15M315/10型變壓器替代SCB9315/10型變壓器全年節(jié)電量：QT=8760100=1060（萬kWh）節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤量按《我委關(guān)于明確能源消耗折標(biāo)系數(shù)參照標(biāo)準(zhǔn)的通知》（蘇發(fā)改工業(yè)發(fā)〔2008〕404號(hào)），h，全年節(jié)約電力折合標(biāo)準(zhǔn)煤為1303tce（等價(jià)值）。第六章 項(xiàng)目建設(shè)方案第一節(jié) 工藝技術(shù)方案一、生產(chǎn)工藝流程1）工藝流程圖干式變壓器主要包括鐵芯、線圈等加工制造，其生產(chǎn)過程詳見下圖。圖61 干式變壓器生產(chǎn)工藝流程圖2）關(guān)鍵工藝說明（1）鐵芯加工剪切成型：采用非晶合金帶材專用剪切機(jī)進(jìn)行剪切，保證帶料無毛刺，接縫排列整齊；帶料剪切完后在鐵芯內(nèi)外模具內(nèi)進(jìn)行成型處理，以保證鐵芯的內(nèi)外框尺寸符合圖紙要求。熱處理：按工藝溫度、時(shí)間的要求，用退火爐對(duì)鐵芯進(jìn)行熱處理，消除它的應(yīng)力。表面處理：用3M膠水或環(huán)氧樹脂對(duì)鐵芯表面進(jìn)行涂刷，然后進(jìn)入隧道爐烘干。最終試驗(yàn)：用鐵芯專用測(cè)試設(shè)備對(duì)鐵芯進(jìn)行最終的性能測(cè)試。（2）線圈制備繞制：備好銅線等原材料，然后對(duì)導(dǎo)線線規(guī)尺寸、繞線模直徑和長(zhǎng)度進(jìn)行檢驗(yàn)，再根據(jù)繞組結(jié)構(gòu)選定繞線機(jī)繞制成各種型式的線圈。本項(xiàng)目變壓器線圈采用矩形結(jié)構(gòu)，低壓用銅箔繞制，高壓用銅導(dǎo)線繞制為矩形層式結(jié)構(gòu)。線圈采用軸向冷卻結(jié)構(gòu)，大大降低了線圈的溫升。線圈檢測(cè)：用直阻儀對(duì)線圈進(jìn)行測(cè)量，電阻配平。線圈裝模澆注：