国内外变压器的现状及发展

1、 国内外变压器的现状及开展 沈阳变压器研究所 贺以燕 从1885年匈牙利三位工程师创造了变压器以来，一个多世纪里，变压器有了长足的发 展，电压已到达百万伏级，使输电距离超过 1000km。 变压器的开展现状 1.电力变压器 一个世纪以来，电力变压器原理未曾改变，随着年代的推进，先进生 产设备日臻完善，因而各项技术参数愈来愈先进。 1国外 在世界范围内形成了几大集团：乌克兰扎布洛斯变压器厂，年生产能力 100GVA;俄罗斯陶里亚第变压器厂，年生产能力 40GVA , ABB公司29个电力变压器厂年 生产能力80 100GVA，英法GEC-Alshtom 年生产能力 40GVA ,日本各厂总和三菱

2、、东 芝、日立、富士年生产能力 65GVA,德国TU集团年生产能力 40GVA。全世界1986年共 生产522GVA 缺南美与非洲。 这些公司生产的已在系统运行的代表性产品： 1150kV、1200MVA , 735 765kV、 800MVA , 400 500kV、3 750MVA 或 1 550MVA , 220kV、3 1300MVA 电力变压器； 直流输电土 500kV、400MVA换流变压器。 电力变压器主要为油浸式，产品结构有两类：心式和壳式。心式生产量占 95%,壳式 只占5%。 心式与壳式互无压倒性的优点，只是心式工艺简单一些，因而为大多数厂家采用，而 壳式结构与工艺都要复杂

3、一些， 只有传统性工厂采用， 而壳式结构与工艺都要复杂一些， 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 于山区水电站的运输，因而仍有其生命力。 2 国内 解放前我国只能生产配电变压器， 最高电压、最大容量为33kV、2000kVA。 随着国家几个五年方案，建设了沈阳变压器厂为主的专业生产厂，到“八五末，建立了一 批大中小型骨干工厂，形成了我国自己的变压器行业。我国沈阳变压器厂、西安变压器厂、 保定变压器厂均已成批生产 500kV级电力变压器，在 500kV系统内运行，最长的已超过 17 年，经过十几年的不断改良，其运行指标与进口变压器完全相当，总

4、产量达 150GVA o 3 组件 套管。国外原全苏电瓷厂现在乌克兰境内已生产供给 1150kV电容式套管，日 本NGK已生产供给1100kV电容式套管。 我国南京电瓷厂、西安电瓷厂可成批量供给 500kV电容式套管，南京电瓷厂20世纪70 年代以下年代均指 20世纪末已试制成功 750kV套管。 有载分接开关。德国 MR分接开关厂是世界著名工厂，已做出了一系列有载分接开 关，如V型、M型，供给世界各国，国产变压器及国内进口变压器已装用多台 V型及M型 开关，运行上根本可靠。 在70年代我国也引起了 MR技术，在消化的根底上， 遵义长征电器厂早已做出了 V型 与M型分接开关，沈阳变压器厂也能生

5、产。其产品已在国内众多的变压器上应用，运行证 明也是可靠的。 冷却器。国外风、水冷却器和片式散热器都有，但水冷却器用得不多。风冷为板翅 式，由专业工厂钎焊，用料少、冷却效率高。 我国这三种冷却器都有。水冷却器也只在局部水电站用。风冷却器为肋管式，制造工艺 简单，效率尚可，只是与板翅式相比，体积大、用料多。我们也曾对板翅式作过科研，具备 了设计数据，只因生产工艺复杂未能投产。 2. 配电变压器 1 国外 国外配电变压器容量到 2500kVA ,有两种铁心型式：圆形与椭圆形。圆形 的占绝大多数，椭圆形的由于 Mo 铁心柱的间距小，因而用料可以减少，其对应线圈为 椭圆形。低压线圈有线绕式与箔式，油箱

6、有带散热管的少数与波纹式的大多数 。 另外，美洲用三相四线制供电，多用单相变压器，这种供电制线路损耗小，运行经济， 但变压器因多为单相油浸式单相占 3/4,干式单相占不到10%,用料用工较三相多。 2 国内 我国因供电制与欧洲一样，历来只做三相变压器，目前主要产品为新 S9 型，容量到1600kVA。新S9有较好的经济指标与国外不相上下 ，也有很高的可靠性， 做了 800台产品的短路试验， 从1996年试制鉴定，到1999年末已有400家工厂取得生产资 格。有约10家工厂生产波纹式油箱，运行的新 S9约占25%。 3. 干式变压器 1 国外 环氧树脂浇注干式变压器简称干变 ，国外从60年代生产

7、，技术日趋成 熟。这种变压器有：带填料的石英粉 、纯树脂的、绕包的，各种工艺、结构并存。据德 国一位专家谈，电压最大到36kV，容量可达30MVA。德国一家工厂，年生产量在2000MVA 以上。 美国配电市场干变年产 38万台 28336MVA ，油浸式变压器 148万台68150MVA , 干变台数占20%，容量占30%。 欧洲配电油浸式变压器总有量 v 2500kVA的200万台， 2500kVA的160万台；干变 总有量40万台，占10%。 2 国内 浇注式干式变压器科研工作开始比拟早， 70年代中期即生产船用 160kVA 变压器，成批生产还是在 80年代末，目前带填料、纯树脂、绕包的

8、 3种均生产，而以纯树 脂的占多数，最大容量做到 16 20MVA/35kV，再加吹风可提高 50%容量即24 30MVA。 特别应该提出的是，山东金乡金曼克变压器公司 1999年末已研制成功单相 DCZ9 10.5MVA/110kV干式变压器，这是迄今为止，世界上生产的最高电压等级的干式变压器， 可以为电 力系统提供一种新型防火灾变压器。其后组成了三相 SCZ-X31.5MV A/110kV ,已 于2000年9月在山东兖州供电局运行，情况良好。 从众多配电变压器看， 其技术经济指标已与国外处于同一水平。 此外，顺德特种变压器 厂还为长江三峡发电机配套“九五国家重点科研工程，试制成功 DC9

9、-3000/20/ V3干式励 磁变压器，已通过鉴定，到达世界水平。 4. 非晶合金变压器 美国GE与Cooper公司生产非晶合金变压器。非晶损耗只有冷轧 硅钢片铁损的1/6，是一种优良的节能产品，由于其饱和磁密只有 1.3T,即其铁心比冷轧硅 钢片重30%，又由于要组成单相，或三相 5柱式，铁心还要增大，相应的铜线也要增多， 体积也大，而非晶单价比硅钢片贵得多 2.7 3.0倍，所以总售价要比普通配电变压器贵 一倍。由于损耗特低，计算 10年变电本钱，二者大体相当。沈阳变压器研究所进行了开发 设计，按该所图纸图内亦有上海变压器厂等 6家工厂于1996年试制成功，以后也有一些生 产，但产量不大

10、，开展前景还是会有的。 5. 难燃油变压器 1 国外 国外已生产了石油类、脂类、硅油类难燃油变压器分别占 45%、10%、 45%，据不完全统计，总量已达 10GVA，分布在各大洲使用。这类油燃点均在 300 C以上, 符合国际上对难燃油的要求，其最大容量为 60kV、15MVA。 2 国内 广州高压电器厂于 1988年试制了 S12型200kVA、F Formel NF不燃油 变压器，通化变压器厂于 1985年试制了地铁使用的硅油变压器 315kVA,沈阳变压器厂于 1989年试制了 Midel7131难燃油变压器 630kVA。由于油源价高为进口、原料不畅，以 后未再生产。 沈阳变压器研究

11、所于 2000年4月与美国DSI公司签约，生产 6油SRZ9型110kV、 31500kVA电力变压器与 SR9型10kV、500或1600kVA配电变压器，5月份已完成设计， DSI公司供油，番禺明珠电器 2000年内已完成试制，并经鉴定，这为我国开发一 种防火灾的电力与配电变压器，售价约高 1倍，预计有一定的市场。 6. SF6变压器 日本是当今生产 SF6变压器最多的国家，三菱、东芝、日立、富士均能 生产，前三家生产过 275kV、300MVA SF&变压器，在日本使用。这四家均有产品进入我国， 主要为110kV、31.5 63MVA。以63MVA为例，为强气SF6风冷，总重 7

12、8t，本体 SF6 重450kg，年漏气率 1% 即允许漏 4.5kg,装在北京、深圳、上海的地下、地上变电站 运行。 我国北京第二变压器厂已生产 10kV SF6的变压器系列100 1000kVA达100台，目前 还在继续生产。对 110kV级产品，有关厂、所正在考虑中。 对SF6变压器，世界上有两种观点，一种认为可用，对环境无大影响；一种认为不能用， 对环保有影响。世界上尚无定论，对其开展与否尚在探讨中，应慎重研究。 7. 组合式变电站与组合式变压器 (1) 国外 欧洲从60年代起即生产24 36kV组合式变电站，即是将常规变电站的高 压开关设备、配电变压器、低压开关设备组合在一起供电。它

13、具有体积小、占地面积小、价 格低、供电快以及 实用、美观、经济等优点，在欧洲占有广泛的市场。 在美洲I,由于供、用电制的特点，贝U生产 10kV插拔式变压器，它是将简单的高压负荷 开关、熔断器装于变压器箱体内而用电缆插入供电，并带避雷器， 具有简单的高压保护，在 低压侧那么只有4个端子头，优点是体积小、价位低，在美洲供电占 90%。 (2) 国内 组合式变压器国产化后将高压开关热稳定电流 12kA提高到16kA,有利于 环网供电。对10kV插拔式变压器也有一些改良，有的配了低压柜等，方便用户。这两类产 品由于使用量大、面广，已逐步在取代传统低压变电所。 变压器技术与产品开展趋势及市场预测 1.

14、 开展趋势 变压器行业是一个相对老的行业，其技术与产品是成熟与完善的。在第 二次世界大战以后， 由于用电量的骤增， 材料工业的进步，变压器的容量大增，其产品品种 和技术可以说有了重大的变革，但因其根本原理未变，还不会产生革命性的变化。今后 20 年内： (1) 变压器类产品的技术经济指标将愈趋先进，非晶合金将在配变范围内逐步取代传 统硅钢片； (2) 组合式变压器和全自保护变压器( CSP)在配变范围内所占的比例会逐年增加； (3) 难燃油变压器不久将在国内生产推广； (4) 三峡500kV、840MVA主变将在下一个十年工程中生产出来，其交流变电容量将 达 24750MVA; (5) 750kV级西北系统及变压器将在 2005年出现； (6) 500kV换流变压器将有一定的生产； (7) 百万伏级系统及其变压器将在我国 21世纪20年代内出现。 在下个20年左右，超导用于变压器生产在技术、经济上将是可行的。 2. 市场预测 2000年末我国装机容量已达 316GW，未来经济年增长速度将达 7% 8%, 装机容量也不会低，到2021年预计装机容