變壓器的發(fā)展進程

1、編號xxxx學院結課論文課題名稱電力變壓器的研究進展學生姓名xxx學號 2009307xxxx專業(yè) 供用電技術班級 xx供電xx班指導老師xxx2011年7月2日結課論文目錄1變壓器的現狀12變壓器品種13變壓器的材料及設備24變壓器專用設備“十五”發(fā)展方向研究 34.1 按照變壓器行業(yè)技術改造要求而發(fā)展 34.2 按照變壓器行業(yè)產品技術發(fā)展的需要而發(fā)展 34.3 按照變壓器產品質量提高的要求而發(fā)展44.4 變壓器專用設備出口前景廣闊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 （學號：xxxxxxxxxx ）（xxxx學院xx系xx

2、級xxx技術（x）班，內蒙古呼和浩特郵編：（010022 ）指導老師：xx摘要：變壓器是電力系統中極其重要的輸變電設備，它可以將一種電壓的電能轉換為另一種電壓的電能。變壓器在電力設備中屬于一次設備的范疇，其行業(yè)發(fā)展與電力工業(yè)的整體發(fā)展密切相關。關鍵詞：變壓器；現狀；方向研究一、變壓器的現狀國內變壓器行業(yè)通過引進國外先進技術，使變壓器產品品種、 水平及高電壓變壓器容量都有了大幅提高。國內企業(yè)生產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、新工藝的不斷應用，國內各變壓器制造企業(yè)還不斷研制和開發(fā)出各種結構形式的變壓器。隨

3、著新一輪的電力投資熱潮來臨， 輸變電設備制造企業(yè)在未來幾年都將處于滿負荷狀態(tài)， 呈現產銷兩旺、 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， 全國聯網的實施， 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)協會預計， 2008 年變壓器產量將完成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 及以上等級產品年均需求將超過 4.7 億 kva （不含特高壓） ，其中 500kv 產品年均需求約為2.5 億 kva 。 220

4、kv 500kv 變壓器產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發(fā)展起來的；進入 20 世紀 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構， 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構簡單，維護方便，又有防火、難燃等特點，我國從20世紀 50 年代末即已開始生產，但近10 來年才開始大批量生產。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，能伸入負荷中心，減少線路損耗，提高供電質量，選位靈活，外形美觀等特點，目前在城市10kv 、 35kv 電網中大量應用。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、結構分為前后兩部分，前部分為接線柜， 后部分為變壓器油箱，繞組、鐵心、高壓負荷開關、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。 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量都有所減小，實現了高效、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、超高壓變壓器生產能力。 超高壓變壓器的絕緣介質仍以絕緣油為主， 根據電網發(fā)展的需要， 變壓器的生產技術正在不斷提高。 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，我國變壓器技術處于國際20 世紀 90 年代初的水平，少

7、量的處于世界20世紀 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、變壓器的材料及設備1 、 鐵心材料 20 世紀 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生產冷軋硅鋼片的基礎上，于20 世紀 90 年代又引進了日本高導磁晶粒向冷軋硅鋼片（ hi-b ）制造技術， 制造出了節(jié)能效果更好的變壓器鐵心材料。 但是由于產品數量不能滿足需求及生產工藝兩方面的問題，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 90 年代初曾由原機械部、原冶金部、原電力部、國家計委、國家經貿委、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的要求，并于 1994年試制出電壓10kv、容量160500kva的配電變壓器，經電力用戶試用表明，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，才能達到批量生產的要求。 1998 年，上海置信公司引進了美國 ge 公司的制造技術， 用美國非晶合金材料生產了非晶合金鐵心變壓器，目前已能生產電壓 10kv、容量502500kva、空載損耗34700w 之間、負載損耗在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用引進非晶合金材料鐵心制造出的產品投入電網運行。2、 工裝設備20 世紀 80 年代以前， 我國變壓專用設備技術水平， 整體上是比較低的，除繞線設備有專業(yè)生產廠生產外， 其余絕大部分都是企業(yè)自制的比較簡單的設備， 只有少數幾家有簡易的鐵心加工縱剪線。進入 20 世紀 80 年代變壓器行業(yè)開始引進國外先進的專用關鍵設備，如鐵心縱剪線、低頻電熱燥系統等。到 20 世紀 90 年代，由于干式變壓器的大力推廣， 引進了一批環(huán)氧澆注設備和箔式繞線機， 幾個大型生產廠還引進了絕緣件加工中心，使我國變壓器生產工裝裝備水平大大提高。 國內一些專用

10、設備廠家經過消化吸收， 也開發(fā)了縱、 橫間生產線等專用設備， 這些國產專用設備， 其功能及主要技術參數基本達到或接近國際水平， 對保證我國變壓器產品量， 提高變壓器的技術性能， 提高生產效率起到了至關重要的作用。3、 變壓器工藝設計近20 年，對 110kv 及以下電壓等級的油浸變壓器進行了不少優(yōu)化設計，已逐步取代了 64、 73、 79 、 86 等標準，目前推行的是20 世紀 90 年代后期的 99標準，形成了節(jié)能變壓器的新系列，使各種損耗進一步降低，替代了高能耗產品的生產。1998 年國家又進一步明確，在電網中運行的 64 系列、 73 系列老舊變壓器必須淘汰更新，按1979年標準生產的

11、s7型變壓器也必須停止生產。19982001年的城鄉(xiāng)電網建設改造中大力推行的 s9 型配電變壓器，符合1999 年國家標準。 2000 年開始，在兩網建設改造中還使用了卷鐵心變壓器。四、變壓器專用設備“十五”發(fā)展方向研究變壓器是輸變電行業(yè)中的一項重要產品， 變壓器行業(yè)經過50 年的建設， 特別是改革開放 20年的技術改造和發(fā)展，現已成為品種齊全，制造企業(yè)有1200 多家，年產值 80 年億元，年疸達 14000 萬 kva ， 生產能力達2 億 kva 的一個大產業(yè)。 當前變壓器行業(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業(yè)， 是變壓器行業(yè)發(fā)展產品品種、提高產品質量， 增加生產能力、 推行技術改造不可缺少的物質基礎。變壓器專用設 備占變壓咕嘟廠工藝裝備總數的 60% 以上。 近 20 年來， 變壓器行業(yè)的長足發(fā)展， 也刺激了 變壓器專用設備的快速發(fā)展。二十年前， 我國變壓器專用設備相當落后。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備， 為國內變壓器專用設備制造業(yè)的發(fā)展打開了思路。經過 20 年的奮斗，現在我國變壓器專用設備制造業(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。預計， “十五”期間我國變壓器專用設備會有進一步發(fā)展。1 按照變壓器行業(yè)技術改造要求而發(fā)展近十年來，變壓器廠如雨后春筍，1985 年統計為 400 家， 1995 年統計 1216 家，這些企業(yè)要生存和發(fā)展就必須進行技術改造， 來適應市場的要求。 目前， 我國變壓咕嘟專用設備的主要產品技術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鍵設備，經專家們對13 項指標評審，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鍵設備，經專家們對32 項指標評審，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、 項指標接近國外先進水平，其余27 項指標全部達到國外先進水平。又如，煤油氣相干燥設備及變壓法真空干燥設備是110kv 以上及110kv 以下變壓器身干燥處理的關鍵設備， 2000 年一年內國產設備銷售了煤油氣相干燥設備 3 套，變壓法真空干燥設備23 套。又如換位導線設備、箔式線圈繞制機、環(huán)氧樹脂真空澆注設備等， 現在國內均有專業(yè)生產廠在制造， 基本上擋住了進口。 立式繞線機已成批出口。從 2000 年變壓器專用設備的市場需求看，變壓器廠技術改造的勢頭很強，因之，這些“九五”期間已成熟的變壓器專用設備， “十五”期間會進一步推廣，變壓器專用設備的名特產品會逐步形成。這些成熟的變壓器專用設備

15、“十五” 期間還會不斷地改進配套件的質量， 提高設備的可靠性及外觀質量。并研制修訂行業(yè)標準，如立式繞線機、縱剪線、橫剪線、煤油氣相干燥設備和變壓法真空干燥設備標準等等， 使我國變壓器專用設備逐步成為國內名牌或逐步發(fā)展為國際名牌產品。2 按照變壓器行業(yè)產品技術發(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 。這就需要專用設備制造企業(yè)適時地做好750kv 級變壓器立式繞線機、換位導線設備等開發(fā) 的技術儲備工作，一旦國家立項安排，就有專用設備可提供?！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、 波紋油箱生產線等先進的專用設備來滿足變壓器行業(yè)的需要。 其中有的專用設備已經在發(fā)展， 如卷鐵心生產線，包括步進疊卷鐵心生產線， 無接縫卷鐵心生產線。波紋油箱成型生產線包括開卷、成型、剪切、波翅焊接等。 r 型變壓器制造設備包括數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構數控系統控制， 完成曲線硅鋼帶的剪切和鐵心的繞制成型。當前非晶合金變壓器，由于非晶帶材特別薄只有0.03mm ，并特別

17、脆一般生產廠很難加工成鐵心，所以一般都是購買現成的鐵心，今后隨著非晶變壓器生產的發(fā)展非晶變壓器鐵心設備也要研制開發(fā)。3 按照變壓器產品質量提高的要求而發(fā)展鐵心制造是變壓器產品的關鍵， 為使變壓器的空載損耗盡可能降低， 縱剪有可能應用激光切割技術，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，高頻釬焊在國內尚屬空白， 冷壓焊設備目前已有二家大型電纜專用設備專業(yè)生產廠在制造， 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)將會得到推廣應用。線圈制造時保證線圈的繞緊至關重要， 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， 但控制水平有待提高，改進方向是采用變頻技術使其啟制動平穩(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，提高了繞線質量。國內 zr 型全自動繞線機亦已研制成功，帶有縱剪向壓緊機構的 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備，國內多數在普通機床上加工很不合理，要研 制加工中心設備來提高變壓器廠的工藝裝備自動化水平。4 變壓器專用設備出口前景廣闊。我國變壓器專用設備產品品種多，技術水平適中，價格便宜，只有進口設備價的 1/5 左右，適于發(fā)展中國家選用，變壓器專用設備出口前景廣闊。綜上分析， 變壓器專用設備將隨著產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，給變壓器專用設備制造業(yè)的繼續(xù)發(fā)展帶來了良好機遇。預計， “十五”期間一批高性能，高可靠性，高效率的專用設備會得到發(fā)展， 創(chuàng)名特產品的時機逐步形成，

20、 變壓器專用設備的年產量、 年產值、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研指導。朱院士與集團各子公司負責人和技術人員就變壓器行業(yè)發(fā)展前景

21、和趨勢進行了交流和探討。 會上，朱院士向我們詳細闡述了近年來變壓器的輸送技術和發(fā)展趨勢。他說，隨著特高壓技術逐步應用， 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”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，對變壓器結構、生產工藝以及材料進行革新才是最合理的技術發(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理陪同下， 參觀了集團光伏生產基地和變壓器生產基地， 并對繞線、 疊片等工藝存在的問題一一糾正， 并提出了相關改進意見。最后朱院士說， 隨著能源危機的不斷涌現， 未來的市場對變壓器專用設備生產企業(yè)來說， 更是充滿了機會和誘惑。 現在國內變壓器生產能力已飽和， 一些常規(guī)的專用