眾所周知，變壓器是輸變電行業(yè)中的耗能大戶。據(jù)估計，我國變壓器的總損耗占系統(tǒng)總發(fā)電量的10左右，如損耗每降低1，每年可節(jié)約上百億度電。變壓器的節(jié)能降耗已是勢在必行�？梢哉f，節(jié)能型變壓器的推廣對于解決我國電力供應緊張，建立節(jié)約型社會有著重要意義。

　　8月18日，中國國家標準化管理委員會頒布了三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評價值的相關(guān)標準。這是為配合《中華人民共和國節(jié)約能源法》的實施，提高配電變壓器的能源利用效率、降低其損耗，提高配電變壓器產(chǎn)品在國際市場競爭力而制訂的。

　　由于節(jié)能經(jīng)濟的提出以及國家產(chǎn)業(yè)政策向節(jié)能產(chǎn)業(yè)的傾斜，節(jié)能型變壓器市場變得樂觀起來。

　　我國變壓器的發(fā)展經(jīng)歷了幾個階段，國家在節(jié)能方面的重視從未發(fā)生過改變。上世紀80年代中期，我國政府強制性地采用S7系列低損耗配電變壓器在全國范圍內(nèi)淘汰正在電網(wǎng)運行的JB1300-73和JB500-64標準的高能耗變壓器。從1998年開始，我國政府又不惜代價地在全國推行兩網(wǎng)改造，用S9系列配電變壓器取代S7系列。與S9一樣，作為第七代節(jié)能產(chǎn)品的還有非晶合金變壓器、卷鐵心變壓器、全密封變壓器等。

　　但這先后兩次全國大規(guī)模的更新?lián)Q代，新產(chǎn)品僅比老產(chǎn)品降低空載損耗約8～15。目前市場上已出現(xiàn)了比S9系列更節(jié)能的產(chǎn)品，如S10、S11系列等。節(jié)能在變壓器領(lǐng)域仍在繼續(xù)。(小薇)

　　鏈接

　　2005年8月18日，中國國家標準化管理委員會(SAC)頒布了三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評價值的相關(guān)標準。本標準規(guī)定了三相配電變壓器能效限定值和試驗方法。擬定于WTO秘書處分發(fā)之日起90天后批準，并于批準日起6個月后生效。

　　該標準由全國能源基礎(chǔ)與管理標準化技術(shù)委員會提出，由中國標準化研究院等單位聯(lián)合起草。規(guī)定了三相配電變壓器的能效限定值、目標能效限定值、節(jié)能評價值和試驗方法。該標準適用于三相10kV，無勵磁調(diào)壓額定容量30kVA~1600kVA的油浸式和額定容量30kVA~2500kVA干式配電變壓器,不適用于充氣變壓器。

　　該標準主要包括配電變壓器能效限定值、配電變壓器目標能效限定值、配電變壓器節(jié)能評價值。

　　配電變壓器的能效限定值是指在規(guī)定測試條件下，配電變壓器的空載損耗和負載損耗的標準值。這項定義規(guī)定了配電變壓器損耗的最大值，即配電變壓器的市場準入值。該標準規(guī)定的油浸式配電變壓器與干式配電變壓器的能效限定值相當于現(xiàn)行S9系列產(chǎn)品的損耗水平。換句話說，今后如生產(chǎn)的產(chǎn)品損耗值大于該標準規(guī)定值，即屬于非法。

　　配電變壓器目標能效限定值是指配電變壓器預期未來的損耗值應降低到的某一水平的損耗值。標準目前規(guī)定的目標期限是4年，即4年后損耗應降低到的數(shù)值。目標能效限定值的規(guī)定，為廠家進一步明確了節(jié)能降耗的努力目標。該值實施后，將替代標準中原配電變壓器能效限定值。

　　配電變壓器的節(jié)能評價值是用來衡量不同廠家產(chǎn)品在現(xiàn)有能效限定值的基礎(chǔ)上所能降低的損耗水平的程度。在一些發(fā)達國家，節(jié)能評價值比目標能效限定值的損耗水平還要低。該標準制定時，考慮到是初次實施，暫時把目標能效限定值與節(jié)能評價值取為一致。但今后進一步修訂標準時，不排除把節(jié)能評價值規(guī)定更低的可能。(木可)

　　朱英浩：變壓器節(jié)能重在結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

　　在剛剛結(jié)束的上海國際工業(yè)博覽會電力設(shè)備與控制技術(shù)展的新產(chǎn)品新技術(shù)研討會上，我國變壓器行業(yè)的重頭人物，中國工程院院士朱英浩在其發(fā)表的演講中指出：“變壓器節(jié)能不能靠多用材料而是應該通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、工藝改進來獲得。”

　　“我們通常用總擁有價格來評估變壓器的節(jié)能效果，故通過節(jié)能技術(shù)應使變壓器的損耗參數(shù)在運行可靠性不變條件下達較低值。”朱英浩表示。

　　變壓器的損耗評價是指每千瓦空載損耗的評價值與每千瓦負載損耗的評價值，前者比后者要高些。每個國家都有根據(jù)電價評估損耗的評價值。我國目前的空載損耗大約5萬元每千瓦，負載損耗為2萬元每千瓦，將兩者評價值與售價相加作為一個評標的依據(jù)。

　　變壓器的主要損耗分為空載時的損耗和負載時的損耗。我國目前在降低空載損耗的技術(shù)方面主要是通過調(diào)整鐵心結(jié)構(gòu)及制造工藝來達到節(jié)能的效果。

　　疊片式變壓器鐵心采用全斜無孔不疊上鐵軛工藝。卷鐵心結(jié)構(gòu)則采用心柱為圓截面或接近圓截面結(jié)構(gòu)。硅鋼片用計算機控制下料尺寸，“完全能夠做成圓截面”，并且用防滲碳技術(shù)對成型鐵心進行退火處理工藝，以消除應力；“非晶合金材質(zhì)的鐵心做成圓截面可能比較困難”，可以采用長方形截面、上軛可打開的結(jié)構(gòu)。

　　“原來的卷鐵心結(jié)構(gòu)多數(shù)用的是平面的卷鐵心。”朱英浩表示，“新發(fā)展的結(jié)構(gòu)為立體型卷鐵心。三個線圈立體排列，這樣的磁路最短，損耗最小。”大容量變壓器采用小級開槽防漏磁進入或產(chǎn)生較大損耗的技術(shù)。

　　雖然變壓器節(jié)能主要是希望能夠節(jié)約變壓器空載時的損耗，但是仍可以通過漏磁走向的控制降低變壓器負載時的損耗。

　　可采用新型繞組結(jié)構(gòu)、新型導線。根據(jù)不同電壓等級的絕緣水平采用新型繞組結(jié)構(gòu)，并選用組合導線，如自粘型換位導線、帶油道型換位導線。自粘型換位導線是在漆包導線外涂上膠，高溫加熱后使幾條導線粘在一起，“從機械的角度上來看，幾根導線像一根一樣，耐受機械強度大大提高”。導線的材質(zhì)選用無氧銅。

　　除了采用新型繞組結(jié)構(gòu)、新型導線以外，還可以根據(jù)漏磁分布選單根導線尺寸，從而使得橫向、縱向渦流損耗降為最低。“單純增加導線截面的方法并不理想。導線截面增加了，電阻是減少了，但是其渦流損耗同時也將增加。所以根據(jù)漏磁的大小來選擇導線的尺寸是最經(jīng)濟的原則。”朱英浩表示。根據(jù)橫向漏磁調(diào)整單螺旋繞組的換位區(qū)、連續(xù)式繞組的端部線段采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)、合理布置單獨調(diào)壓繞組位置等工藝的實施都可以得到緊湊可靠的結(jié)構(gòu)，并能夠降低損耗。

　　此外，通過在繞組上下端和箱壁上加裝磁屏蔽結(jié)構(gòu)，防止無效換位等手段可降低變壓器負載時的雜散損耗。而對于ONAF/ONAN兩種冷卻方式的變壓器，如果都能夠按ONAF方式運行，從而使得油溫下降，也可以使變壓器在低負載率時降低損耗。

　　“將空載損耗和負載損耗大幅度降下來以后，變壓器節(jié)能的潛力也就挖掘得差不多了。”朱英浩總結(jié)道。(倪)

　　上海置信：推廣產(chǎn)品更要推廣TOC

　　非晶合金變壓器是當今世界上最節(jié)能的配電變壓器，在西方發(fā)達國家的配電網(wǎng)中已被廣為使用。

　　“從整個變壓器行業(yè)來看，非晶合金變壓器應該是最新一代的變壓器。”上海置信電氣股份有限公司(以下簡稱“上海置信”)銷售人員在接受記者采訪時表示。

　　上海置信可說是變壓器行業(yè)新秀，它從美國GE公司引進的非晶合金變壓器制造技術(shù)的節(jié)能性被變壓器行業(yè)所重視。

　　非晶合金材料又稱金屬玻璃，是一種無晶體原子結(jié)構(gòu)的合金。該合金是由熔融狀態(tài)下的合金以百萬分之一秒的速度冷卻后得到的。目前通常為鐵、鎳-鐵和鈷基合金。鐵磁體非晶合金比已知的另一些材料更易于磁化和消磁，它的磁性能已被確認在材料內(nèi)部更易于磁性反轉(zhuǎn)。

　　由于非晶合金優(yōu)良的性能，使用其作為鐵心材料的變壓器擁有良好的節(jié)能效果。據(jù)了解，非晶合金變壓器的空載損耗僅為S9型變壓器的20，而負載損耗與其相同。

　　非晶合金變壓器的優(yōu)點很多但價格相對較高。因此，很多企業(yè)由于種種原因，對初期投入考慮得比較多，使非晶合金變壓器推廣起來遇到一些困難。

　　隨著國家對節(jié)能的日益重視以及一部分企業(yè)觀念的逐步轉(zhuǎn)變，非晶合金變壓器越來越被市場所接受。近年來的電荒也為非晶合金變壓器的發(fā)展提供了良好的契機。如山東某大型化工企業(yè)，在網(wǎng)上運行的高能耗S7硅鋼油變多達300多臺，每年電能缺口達1000多萬度，如果使用S16型的非晶合金油變替代，則不用增加供電量就能填補電能缺口。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)電網(wǎng)中已有15000臺非晶合金變壓器在網(wǎng)上運行，大約有13000臺產(chǎn)自上海置信。

　　其實早在1996年，國家三委就下發(fā)文件，要求研制非晶合金變壓器。國內(nèi)有幾家變壓器廠家聯(lián)合設(shè)計并進行樣機試制。由于受到加工工藝和設(shè)備條件的限制，后來只停留在樣機試制階段。目前國內(nèi)能夠規(guī)�；a(chǎn)非晶合金變壓器的也只有上海置信一家。由于非晶合金材料性能所限，上海置信目前生產(chǎn)的主要為10kV、2500KVA的節(jié)能型變壓器。

　　對于上海置信來講，目前比推廣非晶合金變壓器更重要的是推廣“總擁有費用法”(TOC)。這是一種由美國電氣制造商協(xié)會依據(jù)NEMATP-1標準給出的一種特有的經(jīng)濟分析法。用TOC方法評估后的非晶合金變壓器總費用將比S9型變壓器低20左右。但目前很多采購人員并沒有完全了解TOC評估標準。(倪)

　　保變:節(jié)能型變壓器的推廣需要政府的扶持

　　據(jù)了解，節(jié)能，在變壓器行業(yè)叫得不太響。中小型節(jié)能型變壓器有一些，大型的不太多。

　　變壓器行業(yè)按照政府電力部門的要求一直在追求低損耗，保變也是如此。現(xiàn)在保變擁有卷鐵心型小型變壓器的成形生產(chǎn)線，但市場情況不是太理想；也曾專門研究過非晶合金變壓器，但也是考慮到市場情況沒有生產(chǎn)。因為雖然非晶合金和卷鐵芯的節(jié)能性好，但成本高，因而價格就特別高，對于用戶企業(yè)來說，用這種變壓器，一次性投資過高。

　　據(jù)了解，節(jié)能型變壓器的價格高，主要原因在于降低變壓器損耗的主要辦法就是多用原材料，而這樣一來，成本必然升高。由于沒有特殊工藝，雖然通過提高設(shè)計分析能力，有可能在使用相同量原材料的條件下降低損耗，但這種降低，程度是很有限的�？梢哉f：變壓器節(jié)能主要是靠多消耗原材料來換得低損耗。而原材料資源也是有限的，這又會產(chǎn)生新的問題。如非晶合金，原材料本身就不多，企業(yè)的生產(chǎn)能力就會受到限制。

　　目前我國的節(jié)能型變壓器以小型、配電型為主。普通的小型、配電變壓器比較便宜，主要應用于農(nóng)村等經(jīng)濟不很發(fā)達地區(qū)。而一旦變成節(jié)能型的，價格大大提高，這往往不被很看重價格的小電機用戶所接受，直接影響到節(jié)能變壓器的銷售。如果生產(chǎn)用于城市、大發(fā)電廠等的大型節(jié)能型變壓器，因為用戶認識程度高，有可能推廣，但原材料數(shù)量有限以及巨大的成本又使得這一想法變得不現(xiàn)實�，F(xiàn)實的種種原因使節(jié)能型變壓器不能大面積的得到推廣。

　　保變表示，如果沒有國家的優(yōu)惠扶持政策，節(jié)能型變壓器推廣恐怕會很難。(小薇)

　　沈變:看好節(jié)能型產(chǎn)品市場

　　主要以生產(chǎn)大型、超大型變壓器為主的特變電工沈變集團，重組前對中小型產(chǎn)品市場不很重視，幾乎呈放棄狀態(tài)。而重組后，沈變對產(chǎn)品布局進行了重新定位，專門成立了以生產(chǎn)中小型產(chǎn)品為主的中型項目公司。

　　今年以來，為了響應國家建設(shè)節(jié)約型社會的號召，沈變中型公司加大了節(jié)能型產(chǎn)品的研發(fā)力度，并已研制開發(fā)出了產(chǎn)品樣機。《三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評價值》發(fā)布后沈變高度重視，已經(jīng)組織技術(shù)專家進行了研討，并將在未來的產(chǎn)品開發(fā)中作為重要依據(jù)。

　　沈變今年已經(jīng)研制成功的節(jié)能新產(chǎn)品有兩種，非晶合金變壓器與鉑式變壓器。非晶合金變壓器方面開發(fā)出了SH11—80/10和SH11—315/10兩種產(chǎn)品，目前樣機已試制成功。同時，11型箔式變壓器也已可批量生產(chǎn)，且目前手中已有產(chǎn)品定單，正在生產(chǎn)中。

　　據(jù)悉，沈變開發(fā)的節(jié)能型產(chǎn)品負載損耗比國家標準平均下降15以上。目前沈變節(jié)能型產(chǎn)品銷售工作正在緊張進行，市場處于不斷恢復之中。

　　現(xiàn)在，沈變已將節(jié)能型產(chǎn)品作為中小型系列產(chǎn)品開發(fā)、銷售的重點之一，并新上了箔繞機等節(jié)能型產(chǎn)品生產(chǎn)專用設(shè)備。不難看出，沈變看好節(jié)能型產(chǎn)品市場，意欲在這一新的領(lǐng)域有所作為。(魏東)

　　衡變：逐步發(fā)展節(jié)能型變壓器

　　特變電工衡陽變壓器有限公司和中科院成功合作開發(fā)了超導變壓器，目前已經(jīng)掛網(wǎng)運行，并做好批量生產(chǎn)的準備。

　　據(jù)了解，降低變壓器繞組的內(nèi)阻有利于維持變壓器輸出電壓的恒定，改善變壓器的性能，同時也會進一步降低變壓器的銅損，由此產(chǎn)生了超導變壓器、新繞組導線變壓器等新型變壓器。高溫超導變壓器用超導線材取代了現(xiàn)有的電磁線(銅導線或鋁導線)，不僅能降低變壓器的損耗，還可以改善整個電力系統(tǒng)的抗短路性能。

　　在變壓器的損耗中，鐵損所占比重很高，而其中的空載損耗更為突出。為降低變壓器的空載損耗，目前在設(shè)計變壓器時采取的主要措施是改變變壓器鐵心結(jié)構(gòu)和運用新的鐵心材料，由此產(chǎn)生了如高型號(7型向10型、11型改進)變壓器、非晶合金變壓器、新合金變壓器等新型變壓器。

　　衡變高電壓等級(110kV以上)產(chǎn)品通過型號的改進、提高，在節(jié)能方面取得了卓越的成績。以一臺SFPSZ10-120000/220變壓器為例，

　　如果該變壓器一年按空載運行8000小時、負載運行6000小時計算，一年可節(jié)電：

　　(122-80)×8000＋(480-400)×6000＝816000(度)

　　衡變的非晶合金變壓器目前側(cè)重于小型，由其電氣分公司負責研制。對于非晶合金變壓器，新疆特變電工股份有限公司已經(jīng)開始批量生產(chǎn)，目前已銷售了幾百臺。衡變經(jīng)過與新疆特變電工股份有限公司的技術(shù)交流，準備于明年年初推出，現(xiàn)在處于中試階段。

　　目前，節(jié)能型變壓器成本都偏高，但也分為不同的情況。傳統(tǒng)變壓器如果要達到節(jié)能的效果，必定會增加成本。但采用新材料的變壓器，如非晶合金變壓器、超導變壓器等，雖然短期內(nèi)材料成本很高，但隨著技術(shù)的提高、新型變壓器的推廣，成本很快會降下來。衡變方面表示會竭盡全力開發(fā)節(jié)能型變壓器類產(chǎn)品，來滿足國家和用戶的需要。
 

 

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