變壓器的發(fā)展進程

1、編號xxxx學(xué)院結(jié)課論文課題名稱電力變壓器的研究進展學(xué)生姓名xxx學(xué)號 2009307xxxx專業(yè) 供用電技術(shù)班級 xx供電xx班指導(dǎo)老師xxx2011年7月2日結(jié)課論文目錄1變壓器的現(xiàn)狀12變壓器品種13變壓器的材料及設(shè)備24變壓器專用設(shè)備“十五”發(fā)展方向研究 34.1 按照變壓器行業(yè)技術(shù)改造要求而發(fā)展 34.2 按照變壓器行業(yè)產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的需要而發(fā)展 34.3 按照變壓器產(chǎn)品質(zhì)量提高的要求而發(fā)展44.4 變壓器專用設(shè)備出口前景廣闊45變壓器的前景發(fā)展光明充滿挑戰(zhàn)46參考文獻57致謝6全文共 6 頁 6130 字變壓器的發(fā)展進程xxx （學(xué)號：xxxxxxxxxx ）（xxxx學(xué)院xx系xx

2、級xxx技術(shù)（x）班，內(nèi)蒙古呼和浩特郵編：（010022 ）指導(dǎo)老師：xx摘要：變壓器是電力系統(tǒng)中極其重要的輸變電設(shè)備，它可以將一種電壓的電能轉(zhuǎn)換為另一種電壓的電能。變壓器在電力設(shè)備中屬于一次設(shè)備的范疇，其行業(yè)發(fā)展與電力工業(yè)的整體發(fā)展密切相關(guān)。關(guān)鍵詞：變壓器；現(xiàn)狀；方向研究一、變壓器的現(xiàn)狀國內(nèi)變壓器行業(yè)通過引進國外先進技術(shù)，使變壓器產(chǎn)品品種、 水平及高電壓變壓器容量都有了大幅提高。國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的變壓器品種包括超高壓變壓器、換流變壓器、全密封式變 壓器、環(huán)氧樹脂干式變壓器、卷鐵心變壓器、組合式變壓器。此外隨著新材料、新工藝的不斷應(yīng)用，國內(nèi)各變壓器制造企業(yè)還不斷研制和開發(fā)出各種結(jié)構(gòu)形式的變壓器。隨

3、著新一輪的電力投資熱潮來臨， 輸變電設(shè)備制造企業(yè)在未來幾年都將處于滿負(fù)荷狀態(tài)， 呈現(xiàn)產(chǎn)銷兩旺、 十分景氣的局面。 而作為輸配電行業(yè)一個重要分支的變壓器制造業(yè)更是一路高歌。 由于中國西電東送， 南北互供， 全國聯(lián)網(wǎng)的實施， 變壓器需求仍將保持平穩(wěn)增長的態(tài)勢。中國電器工業(yè)協(xié)會預(yù)計， 2008 年變壓器產(chǎn)量將完成11 億 kva ，同比增長22% 。 “十一五”后三年至“十二五”期間變壓器年均產(chǎn)量將超過12 億 kva 。 “十一五”后三年至“十二五”期間 220kv 及以上等級產(chǎn)品年均需求將超過 4.7 億 kva （不含特高壓） ，其中 500kv 產(chǎn)品年均需求約為2.5 億 kva 。 220

4、kv 500kv 變壓器產(chǎn)品占變壓器年新增需求的比重在40%左右。二、變壓器品種1 、 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(zhì)發(fā)展起來的；進入 20 世紀(jì) 90 年代，干式變壓器在我國才有了很快的發(fā)展。1.1 油浸式配電變壓器s9 系列配電變壓器， s11 系列配電變壓器，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(jié)構(gòu)， 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，

5、 它在絕緣油體積發(fā)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。1.2 干式變壓器干式變壓器由于結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，又有防火、難燃等特點，我國從20世紀(jì) 50 年代末即已開始生產(chǎn)，但近10 來年才開始大批量生產(chǎn)。干式變壓器種類很多，主要有浸漬絕緣干式變壓器和環(huán)氧樹脂絕緣干式變壓器兩類。2 、 箱式變壓器箱式變壓器具有占地少，能伸入負(fù)荷中心，減少線路損耗，提高供電質(zhì)量，選位靈活，外形美觀等特點，目前在城市10kv 、 35kv 電網(wǎng)中大量應(yīng)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。后者

6、結(jié)構(gòu)分為前后兩部分，前部分為接線柜， 后部分為變壓器油箱，繞組、鐵心、高壓負(fù)荷開關(guān)、插入式熔斷器、后備限流熔斷器等元器件均放置在油箱體內(nèi)。 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(zhì)量都有所減小，實現(xiàn)了高效、節(jié)能和低噪聲級。3、高壓、超高壓變壓器目前，我國已具備了110kv 、 220kv 、 330kv 和 500kv 高壓、超高壓變壓器生產(chǎn)能力。 超高壓變壓器的絕緣介質(zhì)仍以絕緣油為主， 根據(jù)電網(wǎng)發(fā)展的需要， 變壓器的生產(chǎn)技術(shù)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(fā)。制造水平總體講，我國變壓器技術(shù)處于國際20 世紀(jì) 90 年代初的水平，少

7、量的處于世界20世紀(jì) 90 年代末的水平，與國外先進國家相比，還存在一定的差距。三、變壓器的材料及設(shè)備1 、 鐵心材料 20 世紀(jì) 70 年代， 武漢鋼鐵公司在引進消化吸收日本冷軋硅鋼片制造技術(shù)生產(chǎn)冷軋硅鋼片的基礎(chǔ)上，于20 世紀(jì) 90 年代又引進了日本高導(dǎo)磁晶粒向冷軋硅鋼片（ hi-b ）制造技術(shù)， 制造出了節(jié)能效果更好的變壓器鐵心材料。 但是由于產(chǎn)品數(shù)量不能滿足需求及生產(chǎn)工藝兩方面的問題，仍然要從日本、俄羅斯以及西歐等國進口部分冷軋硅鋼片。在研制配電變壓器鐵心用非晶合金材料方面，我國于20 世紀(jì) 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(jīng)貿(mào)委、原國家科委組成了專門工作組

8、，對非晶合金鐵心材料和非晶合金鐵心變壓器的設(shè)計和制造工藝開展了深入研究， 研制的非晶合金鐵心材料基本達到原計劃指標(biāo)的要求，并于 1994年試制出電壓10kv、容量160500kva的配電變壓器，經(jīng)電力用戶試用表明，基本達到實用化的要求。但對非晶合金材料制造工藝仍需進一步改進，才能達到批量生產(chǎn)的要求。 1998 年，上海置信公司引進了美國 ge 公司的制造技術(shù)， 用美國非晶合金材料生產(chǎn)了非晶合金鐵心變壓器，目前已能生產(chǎn)電壓 10kv、容量502500kva、空載損耗34700w 之間、負(fù)載損耗在87021500w之間的非晶合金鐵心變壓器，而且已將此種材料應(yīng)用于環(huán)氧樹脂干式變壓器上， 進一步促進了

9、我國非晶合金鐵心變壓器制造水平的提高。 我國已有一些變壓器廠家應(yīng)用引進非晶合金材料鐵心制造出的產(chǎn)品投入電網(wǎng)運行。2、 工裝設(shè)備20 世紀(jì) 80 年代以前， 我國變壓專用設(shè)備技術(shù)水平， 整體上是比較低的，除繞線設(shè)備有專業(yè)生產(chǎn)廠生產(chǎn)外， 其余絕大部分都是企業(yè)自制的比較簡單的設(shè)備， 只有少數(shù)幾家有簡易的鐵心加工縱剪線。進入 20 世紀(jì) 80 年代變壓器行業(yè)開始引進國外先進的專用關(guān)鍵設(shè)備，如鐵心縱剪線、低頻電熱燥系統(tǒng)等。到 20 世紀(jì) 90 年代，由于干式變壓器的大力推廣， 引進了一批環(huán)氧澆注設(shè)備和箔式繞線機， 幾個大型生產(chǎn)廠還引進了絕緣件加工中心，使我國變壓器生產(chǎn)工裝裝備水平大大提高。 國內(nèi)一些專用

10、設(shè)備廠家經(jīng)過消化吸收， 也開發(fā)了縱、 橫間生產(chǎn)線等專用設(shè)備， 這些國產(chǎn)專用設(shè)備， 其功能及主要技術(shù)參數(shù)基本達到或接近國際水平， 對保證我國變壓器產(chǎn)品量， 提高變壓器的技術(shù)性能， 提高生產(chǎn)效率起到了至關(guān)重要的作用。3、 變壓器工藝設(shè)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(yōu)化設(shè)計，已逐步取代了 64、 73、 79 、 86 等標(biāo)準(zhǔn)，目前推行的是20 世紀(jì) 90 年代后期的 99標(biāo)準(zhǔn)，形成了節(jié)能變壓器的新系列，使各種損耗進一步降低，替代了高能耗產(chǎn)品的生產(chǎn)。1998 年國家又進一步明確，在電網(wǎng)中運行的 64 系列、 73 系列老舊變壓器必須淘汰更新，按1979年標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的

11、s7型變壓器也必須停止生產(chǎn)。19982001年的城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)改造中大力推行的 s9 型配電變壓器，符合1999 年國家標(biāo)準(zhǔn)。 2000 年開始，在兩網(wǎng)建設(shè)改造中還使用了卷鐵心變壓器。四、變壓器專用設(shè)備“十五”發(fā)展方向研究變壓器是輸變電行業(yè)中的一項重要產(chǎn)品， 變壓器行業(yè)經(jīng)過50 年的建設(shè)， 特別是改革開放 20年的技術(shù)改造和發(fā)展，現(xiàn)已成為品種齊全，制造企業(yè)有1200 多家，年產(chǎn)值 80 年億元，年疸達 14000 萬 kva ， 生產(chǎn)能力達2 億 kva 的一個大產(chǎn)業(yè)。 當(dāng)前變壓器行業(yè)正處于發(fā)展的大好時機，一是向特大型超高壓方面發(fā)展；二是中小型產(chǎn)品向節(jié)能化、小型化、低噪音、高阻抗和防爆型方面發(fā)展

12、。變壓器專用設(shè)備制造業(yè)是為變壓器行業(yè)提供特種專用工藝裝備的產(chǎn)業(yè)， 是變壓器行業(yè)發(fā)展產(chǎn)品品種、提高產(chǎn)品質(zhì)量， 增加生產(chǎn)能力、 推行技術(shù)改造不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。變壓器專用設(shè) 備占變壓咕嘟廠工藝裝備總數(shù)的 60% 以上。 近 20 年來， 變壓器行業(yè)的長足發(fā)展， 也刺激了 變壓器專用設(shè)備的快速發(fā)展。二十年前， 我國變壓器專用設(shè)備相當(dāng)落后。改革開放以后，變 壓器行業(yè)進口了一批國外的先進的心用設(shè)備， 為國內(nèi)變壓器專用設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展打開了思路。經(jīng)過 20 年的奮斗，現(xiàn)在我國變壓器專用設(shè)備制造業(yè)已發(fā)展成為品種上百種、制造企業(yè)10 多家、年銷售額6000 多萬元、國內(nèi)市場占有率80% 以上，且有少量的出口，

13、這為以后開拓市場，打開了良好局面。預(yù)計， “十五”期間我國變壓器專用設(shè)備會有進一步發(fā)展。1 按照變壓器行業(yè)技術(shù)改造要求而發(fā)展近十年來，變壓器廠如雨后春筍，1985 年統(tǒng)計為 400 家， 1995 年統(tǒng)計 1216 家，這些企業(yè)要生存和發(fā)展就必須進行技術(shù)改造， 來適應(yīng)市場的要求。 目前， 我國變壓咕嘟專用設(shè)備的主要產(chǎn)品技術(shù)水平已接近或達到國際先進水平。如立式繞線機，它是110kva 以上大型變壓器線圈繞制的關(guān)鍵設(shè)備，經(jīng)專家們對13 項指標(biāo)評審，已達到或超過國外先進水平。又如縱剪線，它是變壓器鐵心制造的關(guān)鍵設(shè)備，經(jīng)專家們對32 項指標(biāo)評審，剪切角度精度、刀具壽命、剪切速度、刀刃磨一次剪切長度等5

14、 項指標(biāo)接近國外先進水平，其余27 項指標(biāo)全部達到國外先進水平。又如，煤油氣相干燥設(shè)備及變壓法真空干燥設(shè)備是110kv 以上及110kv 以下變壓器身干燥處理的關(guān)鍵設(shè)備， 2000 年一年內(nèi)國產(chǎn)設(shè)備銷售了煤油氣相干燥設(shè)備 3 套，變壓法真空干燥設(shè)備23 套。又如換位導(dǎo)線設(shè)備、箔式線圈繞制機、環(huán)氧樹脂真空澆注設(shè)備等， 現(xiàn)在國內(nèi)均有專業(yè)生產(chǎn)廠在制造， 基本上擋住了進口。 立式繞線機已成批出口。從 2000 年變壓器專用設(shè)備的市場需求看，變壓器廠技術(shù)改造的勢頭很強，因之，這些“九五”期間已成熟的變壓器專用設(shè)備， “十五”期間會進一步推廣，變壓器專用設(shè)備的名特產(chǎn)品會逐步形成。這些成熟的變壓器專用設(shè)備

15、“十五” 期間還會不斷地改進配套件的質(zhì)量， 提高設(shè)備的可靠性及外觀質(zhì)量。并研制修訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如立式繞線機、縱剪線、橫剪線、煤油氣相干燥設(shè)備和變壓法真空干燥設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)等等， 使我國變壓器專用設(shè)備逐步成為國內(nèi)名牌或逐步發(fā)展為國際名牌產(chǎn)品。2 按照變壓器行業(yè)產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的需要而發(fā)展“十五”期間變壓器的發(fā)展方向是向大型超高壓方面發(fā)展，西北地區(qū)已決定采用 750kv 。這就需要專用設(shè)備制造企業(yè)適時地做好750kv 級變壓器立式繞線機、換位導(dǎo)線設(shè)備等開發(fā) 的技術(shù)儲備工作，一旦國家立項安排，就有專用設(shè)備可提供?！笆濉逼陂g，中小型變壓器向節(jié)能化、小型化、低噪音、高阻抗、防爆型發(fā)展。如 s9 型配電變壓器、 卷

16、鐵心變壓器、 非晶合金變壓器、 全密封變壓器、 組合式變壓器、 干式變壓器、高燃點油變壓器、 sf6 氣體絕緣變壓器等。 這就需要專用設(shè)備廠開發(fā)卷鐵心機、 特殊繞線機、r 型鐵心機、 波紋油箱生產(chǎn)線等先進的專用設(shè)備來滿足變壓器行業(yè)的需要。 其中有的專用設(shè)備已經(jīng)在發(fā)展， 如卷鐵心生產(chǎn)線，包括步進疊卷鐵心生產(chǎn)線， 無接縫卷鐵心生產(chǎn)線。波紋油箱成型生產(chǎn)線包括開卷、成型、剪切、波翅焊接等。 r 型變壓器制造設(shè)備包括數(shù)控曲線剪帶機和卷帶機也在研制中， 采用工業(yè) pc 的分層式開放體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)控制， 完成曲線硅鋼帶的剪切和鐵心的繞制成型。當(dāng)前非晶合金變壓器，由于非晶帶材特別薄只有0.03mm ，并特別

17、脆一般生產(chǎn)廠很難加工成鐵心，所以一般都是購買現(xiàn)成的鐵心，今后隨著非晶變壓器生產(chǎn)的發(fā)展非晶變壓器鐵心設(shè)備也要研制開發(fā)。3 按照變壓器產(chǎn)品質(zhì)量提高的要求而發(fā)展鐵心制造是變壓器產(chǎn)品的關(guān)鍵， 為使變壓器的空載損耗盡可能降低， 縱剪有可能應(yīng)用激光切割技術(shù)，從而徹底解決毛刺，橫剪采用液壓傳動，速度高、噪聲小。在變壓器發(fā)生的質(zhì)量事故中由引線問題引起的絕緣與機械事故比較多，所以引線加工很關(guān)鍵。引線焊接大型企業(yè)已采用冷壓焊，目前國外大部分都采用冷壓焊或高頻釬焊。 目前，高頻釬焊在國內(nèi)尚屬空白， 冷壓焊設(shè)備目前已有二家大型電纜專用設(shè)備專業(yè)生產(chǎn)廠在制造， 品種有 cbw 、 cw、 aw 、 ls1 、 ls2、

18、ls3 型，適用于銅、鋁接頭焊接，產(chǎn)品已出口 30 多個國家和地區(qū)， “十五”期間冷壓焊機在變壓器行業(yè)將會得到推廣應(yīng)用。線圈制造時保證線圈的繞緊至關(guān)重要， 為使線圈承愛機械力的能力大大提高， 需要帶有拉緊、幅向和軸向壓緊裝置的臥式繞線機。 目前， 變壓器繞線機的制造廠家較多， 有四五家企業(yè)在生產(chǎn)， 但控制水平有待提高，改進方向是采用變頻技術(shù)使其啟制動平穩(wěn)，并增加輻向、 軸向壓緊裝置及拉緊裝置，提高自動化水平， 國外開發(fā)研制了全自動繞線機、自動排線、自動張緊，提高了繞線質(zhì)量。國內(nèi) zr 型全自動繞線機亦已研制成功，帶有縱剪向壓緊機構(gòu)的 wr型臥式繞線機亦已研制出來，需要進一步努力在行業(yè)中推廣。絕

19、緣件（撐條、墊塊）國外采用加工中心設(shè)備，國內(nèi)多數(shù)在普通機床上加工很不合理，要研 制加工中心設(shè)備來提高變壓器廠的工藝裝備自動化水平。4 變壓器專用設(shè)備出口前景廣闊。我國變壓器專用設(shè)備產(chǎn)品品種多，技術(shù)水平適中，價格便宜，只有進口設(shè)備價的 1/5 左右，適于發(fā)展中國家選用，變壓器專用設(shè)備出口前景廣闊。綜上分析， 變壓器專用設(shè)備將隨著產(chǎn)品的更新和工藝的改進而越來越先進， 隨著電力工業(yè)的發(fā)展，國家繼續(xù)實施城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造， “十五”期間是變壓器行業(yè)發(fā)展的良好時機，給變壓器專用設(shè)備制造業(yè)的繼續(xù)發(fā)展帶來了良好機遇。預(yù)計， “十五”期間一批高性能，高可靠性，高效率的專用設(shè)備會得到發(fā)展， 創(chuàng)名特產(chǎn)品的時機逐步形成，

20、 變壓器專用設(shè)備的年產(chǎn)量、 年產(chǎn)值、出口交貨值比“九五”會有較大的增長。五、變壓器的前景發(fā)展光明充滿挑戰(zhàn)近年來，電力需求增長迅猛，到 2006 年底，國家電網(wǎng)總的裝機容量已達6.22 億千瓦。今年形勢繼續(xù)看好， 估計可以達到 7 億千瓦。 變壓器需求產(chǎn)量近年來呈飛速攀升之勢， 從 2004年的 4.9 億千伏安到 2006 的 7.1 億千伏安，預(yù)計2007 年可達 8.5 億千伏安，行業(yè)前景一片光明。1 月 29 日，飛速發(fā)展的中電電氣喜迎貴賓。我國輸變電研究和制造行業(yè)唯一的中國工程院院士 - 朱英浩先生赴我集團進行為期二天的調(diào)研指導(dǎo)。朱院士與集團各子公司負(fù)責(zé)人和技術(shù)人員就變壓器行業(yè)發(fā)展前景

21、和趨勢進行了交流和探討。 會上，朱院士向我們詳細(xì)闡述了近年來變壓器的輸送技術(shù)和發(fā)展趨勢。他說，隨著特高壓技術(shù)逐步應(yīng)用， 變壓器制造格局重新改變， 部分型號變壓器將處于賣方市場， 110 千伏的變壓器國內(nèi)需求缺口就在2000 萬千伏安左右。 行業(yè)前景對我們變壓器制造企業(yè)來講， 既是機遇同時也是挑戰(zhàn)。變壓器的“量”在增長，將來“質(zhì)”的方面如節(jié)能、安全和環(huán)保等方面也會提出更高的要求。國家“十一?五”計劃中明確要求我們變壓器能夠節(jié)能百分之二十。 國外變壓器企業(yè)紛紛進入中國， 我們要有清醒地意識到危機， 但國外產(chǎn)品也不是十全十美的，他們也存在噪聲大、損耗高等問題。 我們一是要加大研發(fā)力度，二要從一些特種行業(yè)的變壓器著手， 挖掘新的商機。 朱院士還指出： 雖然變壓器未來發(fā)展的主題是安全環(huán)保與節(jié)能降耗， 但并不能以增加材料、 增大體積等手段來提高安全性和降低損耗， 這樣得不償失，對變壓器結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝以及材料進行革新才是最合理的技術(shù)發(fā)展趨勢。隨后， 朱院士在總顧問徐子宏工程師和各子公司總經(jīng)理陪同下， 參觀了集團光伏生產(chǎn)基地和變壓器生產(chǎn)基地， 并對繞線、 疊片等工藝存在的問題一一糾正， 并提出了相關(guān)改進意見。最后朱院士說， 隨著能源危機的不斷涌現(xiàn)， 未來的市場對變壓器專用設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)來說， 更是充滿了機會和誘惑。 現(xiàn)在國內(nèi)變壓器生產(chǎn)能力已飽和， 一些常規(guī)的專用