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特高压建设提升变压器技术 配电变压器更新换代升级

2018年中国电工材料暨电机变压器原材料交易峰会，将于9月日在江苏常州举行。会议旨在研讨铜杆、电磁线、铜排、铜带等电工行业客户面临的机遇与挑战、下游电力行业需求、市场经营风险控制、新产品开发及新能源电机、变压器对电磁线企业新要求等问题。保定天威保变电气股份有限公司正高级工程师张亚杰为大家详细介绍了2018国内变压器行业发展现状、趋势以及对电磁线产品的需求。

十余年来，我国电力需求增长迅速，特高压交直流电的高速建设和投资拉动了输变电设备的市场需求，给变压器行业带来了机遇和挑战，使变压器行业得到了快速发展。尤其是近几年来，西电东送、南北互供、跨区域联等工程的建设，风力和太阳能发电项目的持续发展，以及配电的升级改造，带动了中国电力变压器行业的快速发展。

变压器行业发展主要特点

行业规模不断扩大，年变压器制造行业资产总额每年以超过10%的速度增长。

特变电工、中国西电、天威保变三家第一集团产能均超过1亿kva。特变电工拥有衡阳、沈阳、新疆和天津生产厂，中国西电拥有西安和常州生产厂，天威保变拥有保定、秦皇岛和合肥生产厂。

目前，我国变压器生产企业有1000余家，可满足全世界变压器的需要。

特高压线路的建设推动我国变压器技术的发展

自2004年三峡工程840mva变压器开启了我国500kv三相巨型变压器设计制造以来，我国变压器技术真正进入了高速发展期。短短几年时间，750kv和1000kv等超高压、特高压变压器相继问世，我国变压器技术达到世界先进水平行列，常规500kv及以上电力变压器基本实现了自给自足，改变了以往大量进口的局面。

特高压带动了变压器仿真技术的广泛应用

研制特高压变压器，以往凭借经验和实体模型验证的方法已不能满足。自上世纪90年代末开始三大变压器厂引进国外先进的变压器设计制造技术的同时，开始了电磁场仿真技术的应用。这十多年特高压变压器的设计制造，使得变压器仿真技术在原三大厂和一些后起之秀厂家中得到了广泛应用，也使得我国变压器技术缩小了与国际知名变压器企业的技术差距。同时，在超高压变压器和特种变压器上，电磁仿真技术同样得到了广泛的应用。

产品的更新换代加速，节能型变压器为大势所趋

能效等级强制性标准执行。

gb电力变压器能效限定值及能效等级，

gb三相配电变压器能效限定值及能效等级，

tceeia变压器能效限定值及能效等级

在节能、环保、安全方面，新产品层出不穷税控机，特别是在配电变压器领域。立体卷铁心变压器、非晶合金铁心变压器、高过载变压器、调容变压器、植物油变压器等。配电变压器非晶合金到s16甚至，电力变压器到s13，立体卷铁心变压器和非晶合金铁心变压器成为配电变压器的主角。另外，某公司生产的非晶合金立体卷铁心变压器已通过突发短路试验。

立体卷铁心配电变压器

在35kv及以下配电变压器市场中占据主导地位。

s11和s13节能型立体卷铁心配电变压器比普通叠片式铁心配电变压器节材效果明显。

缺点：承受短路能力差，损坏后可修复性差。

非晶合金铁心变压器

节能先锋，在sh15和sh16节能型配电变压器及以上时非它莫属。

缺点：噪声大，承受短路能力差，非晶合金片易碎。

立体折铁心变压器

针对立体卷铁心变压器损坏后不易修复，线圈绕制时间长的缺点，立体折铁心变压器应运而生。圈绕制、套装等环节与常规叠铁心相同，克服了立体卷铁心的缺点，空载性能介于立体卷铁心和叠片式铁心之间。

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变压器制造行业存在的不足

高端变压器研顺势为周边产业提供配套发仍不足

2018年1月，德国西门子宣布：将交付世界上第一台 1100kv换流变压器，用于中国的世界上最大的第一个高压直流（hvdc）输电线路（昌吉 古泉），直流输电电压1100kv。制造商在声明中说，该台 1100kv换流变，容量587.1 mva，由西门子在德国的变压器厂制造。

2017年12月，abb公司宣布：与中国国家电公司合作的 1100kv换流变压器研制成功。

低变压器产能过剩

前面提到过，国内特变电工、中国西电和天威保变三家的产能就能满足国内变压器市场的需要，而国内变压器厂家的产能可以满足全世界变压器市场的需要。供远大于求的局面已持续近十年。国公司年内招标，500kv入围厂家10余家，220kv入围的投标厂家有40余家，110kv入围的投标厂家有100余家。

如此激烈的市场竞争下，僧多粥少的状况无法得到根本好转。变压器行业全面进入微利时代，很多厂家处于无利润或负利润。

产品质已成功开发出如PA6/蒙脱土、PET/蒙脱土、PMMA/蒙脱土、PI/蒙脱土、EP/蒙脱土、PS/蒙脱土等复合材料量问题突出

激烈的市场竞争下，加上供应商的良莠不齐，使得变压器质量问题呈上升趋势。

变压器制造行业发展趋势

随着社会的继续发展，对电力需求也会跟着上涨。电的建设也会拉动输电设备的市场增长，变压器作为关键的输电设备，市场需求也会持续跟着增长。可以预计，今后几年，我国变压器制造行业又将迎来一个持续、稳定的发展时期。

根据我国电力行业发展规划，以及变压器的历史发展规律，前瞻分析预测，2023年，我国变压器的产量将达到21.6亿千伏安，变压器制造行业市场规模有望达到7500亿元。

新能源发电占比日益增加印刷机械，配套变压器有广阔市场空间

十二五 期间，风电装机年均增长33%，太阳能发电装机年均增长，我国已成为世界第一的风电、太阳能装机大国。

2016 年 12 月国家能源局颁布的《风电发展 十三五 规划》提出了风电发展的总体目标和相应措施：至 2020 年底风电并装机容量达 2.1 亿千瓦，风电年发电量达到 4,200 亿千瓦时，占全国总发电量的 6%；

加速向海外拓展业务

在当前国内惨烈的变压器市场竞争环境下，很多企业已将眼光转向了国际市场。近几年，越来越多的变压器公司参与国际投标，特别是江浙一带的变压器生产企业。

而为了进一步降低产品成本，提高国际投标的竞争力，一些变压器企业在尝试在国外建厂的模式。目前，特变电工、天威保变都在印度建立了超高压变压器制造厂并已产出成品，中国西电在印尼的超高压变压器工厂也已向该国电力公司供货，鞍山华冶在非洲建立了35kv变压器成套设备工厂。

配电建设拉动中低压设备市场

十三五 期间巨额的配电建设投资， 将直接推动中低压变电设备市场发展，尤其是节能效果好、智能化程度高的变压器产品会体现较强的竞争优势。智能电已经进入全面建设的重要阶段，城乡配电的智能化建设将全面拉开。根据财富证券对配电建设中投资结构的统计，设备采购约占总投资的 30%，而设备采购中，变压设备约占 59%，由此推算 十三五 期间配变压器市场容量将超过 3,500 亿元，发展潜力十分可观。

高铁及城市轨道交通建设

截至 2016 年底，全国铁路营业里程达到 12.4 万公里， 其中高速铁路 2.2 万公里； 全国城市轨道运营线路里程达 4,152.8公里，地铁、轻轨、快轨、有轨电车等多元化发展趋势明显。根据最新修订的《中长期铁路规划》，到 2020 年我国铁路规模目标达到 15 万公里，其中高速铁路 3 万公里。

牵引供电设备和电力机车是电气化铁路的两大主要设备， 牵引变压器是牵引供电系统的核心。随着 十三五 期间高速铁路及城市轨道交通建设和具有较大市场潜力的压力容器用碳纤维产品等进一步加速，牵引变压器、轨道交通用整流变压器及其它信号设备电源变压器等需求将大幅提升，加之国家推进轨道交通设备国产化的政策扶持，相关企业面临良好的发展机遇。

变压器制造行业对电磁线产品的需求

变压器是料重工轻的行业，对于一般的电力变压器来讲，材料成本可能占到整个产品最终成本价格的70%-80%甚至更多。其中，电磁线、硅钢片和变压器油占比最大。下面是一台ssz万kva/110kv变压器的材料成本构成。

变压器中铜烫平机铝材料的应用

在变压器中，铜(铝)的用量较大，绕组为铜线或铝线绕制而成，各绕组间的连接引线及引出到变压器外部的连接引线为电缆或母排，大型变压器或特种变压器为了降低损耗而在变压器内部增加铜板或铝板制成的电磁屏蔽。

变压器技术的发展与产品的多样性，对电磁线产品提出了更多的需求与要求。

电磁线产品在变压器成本组成中占比最高。变压器需要电阻率低、屈服强度高、加工质量精良的电磁线产品，从而可以提高变压器的整体产品质量。

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