2023年換流變壓器行業(yè)現(xiàn)狀及競爭情況 特高壓及海上風(fēng)電發(fā)展拉動需求攀升 特變電工是龍頭企業(yè)

換流變壓器行業(yè)現(xiàn)狀及競爭情況特高壓及海上風(fēng)電發(fā)展拉動需求攀升特變電工是龍頭企業(yè)一、行業(yè)基本概述

換流變壓器是指接在換流橋與溝通系統(tǒng)之間的電力變壓器。換流變壓器是超高壓直流輸電工程中至關(guān)重要的關(guān)鍵設(shè)備，是交、直流輸電系統(tǒng)中的整流、逆變兩端接口的核心設(shè)備。它的投入和平安運行是工程取得發(fā)電效益的關(guān)鍵和重要保證。換流變壓器的關(guān)鍵作用，要求其具有高牢靠性和高技術(shù)性能。由于有交、直流電場、磁場的共同作用，所以換流變壓器的結(jié)構(gòu)特別、簡單，關(guān)鍵技術(shù)高難，對制造環(huán)境和加工質(zhì)量要求嚴(yán)格。

依據(jù)我發(fā)布的《中國變壓器行業(yè)進展趨勢分析與投資前景猜測報告（2022-2029年）》顯示，由于換流變壓器的運行與換流器換相造成的非線性親密相關(guān)，它在漏抗、絕緣、諧波、直流偏磁、有載調(diào)壓和試驗等方面與一般電力變壓器有不同的特點和要求。

換流變壓器特點與要求

漏抗以往由于晶閘管的額定電流和過負荷力量有限，為了限制閥臂短路和直流母線短路的故障電流，換流變壓器的漏抗一般比一般電力變壓器的大，一般為15－20%，有些工程甚至超過20%。隨著晶閘管的額定電流及其承受浪涌電流力量的提高，換流變壓器的漏抗可按對應(yīng)的容量和絕緣水平合理選擇，阻抗相應(yīng)降低，通常為12－18%，因此，設(shè)備主參數(shù)、絕緣水平、換流器無功消耗及能耗等都可相應(yīng)降低，同時，換流器的運行性能也有所改進。為削減非特征諧波，換流變壓器的三相漏抗平衡度要求比一般電力變壓器高，通常漏抗公差不大于2%。假如運輸條件允許，工程多采納的單相三繞組換流變壓器結(jié)構(gòu)，進一步削減十二脈動換流單元中換流變壓器六個阻抗值的差別。絕緣換流變壓器閥側(cè)繞組和套管是在溝通和直流電壓共同作用之下工作的。在這種電壓作用下，由于油、紙兩種絕緣材質(zhì)的電導(dǎo)系數(shù)與介電系數(shù)之比差別很大，油紙復(fù)合絕緣中直流場強按電導(dǎo)系數(shù)分布，溝通場強則按介電系數(shù)分布。當(dāng)直流電壓極性快速變化時，會使油隙絕緣受到很大的電應(yīng)力。在套管與底座的連接部分，由于絕緣結(jié)構(gòu)簡單，這一問題最為嚴(yán)峻。越接近直流兩極的閥側(cè)繞組對地電壓越高，在設(shè)計時必定增大繞組端部與鐵芯軛部的距離，使繞組端部的輻向漏磁和局部損耗增加，因諧波漏磁而引起的損耗則增加更多。諧波換流變壓器漏磁的諧波重量會使變壓器的雜散損耗增大，有時可能使某些金屬部件和油箱產(chǎn)生局部過熱現(xiàn)象。在有較強漏磁通過的部件要用非磁性材料或采納磁屏蔽措施。諧波磁通所引起的磁致伸縮噪聲處于聽覺較為靈敏的頻帶，必要時要實行更有效的隔音措施。直流偏磁換流器觸發(fā)時刻的間隔不等，溝通母線正序二次諧波電壓和與直流線路并行的溝通線路的感應(yīng)作用等將在換流變壓器閥側(cè)繞組電流中產(chǎn)生直流重量；接地極入地電流引起的地電位變化會在溝通側(cè)繞組電流中產(chǎn)生直流重量，二者共同使換流變壓器產(chǎn)生直流偏磁現(xiàn)象。使在鐵芯的B－H曲線上的運行工作點繞行軌跡偏離對稱狀態(tài)，部分進入一側(cè)的飽和段，勵磁電流重量消失一個半波的尖峰波形，使變壓器的損耗、溫升以及50Hz的噪聲(正常時基波噪聲頻率為100Hz)都有明顯增加，應(yīng)在換流變壓器設(shè)計中充分考慮。有載調(diào)壓換流變壓器應(yīng)具有較多的有載調(diào)壓開關(guān)，利用調(diào)壓開關(guān)可使直流輸電系統(tǒng)常常運行在接近最佳狀態(tài)，換流器觸發(fā)角運行在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，以兼顧到運行的平安性和經(jīng)濟性。分接開關(guān)的調(diào)壓范圍一般為20－30%，每檔調(diào)整量為1%－2%，以達到分接開關(guān)調(diào)整和換流橋觸發(fā)掌握聯(lián)合工作，做到既無明顯的調(diào)整死區(qū)，又可避開頻繁來回動作。試驗換流變壓器除了與一般電力變壓器一樣，需要進行例行試驗、型式試驗、交接試驗之外，還需進行直流電壓試驗、直流電壓局部放電試驗、直流電壓極性反轉(zhuǎn)試驗等。

二、行業(yè)進展現(xiàn)狀

我國對于換流變壓器的討論尤為重視。這是由于開展換流變壓器設(shè)計制造關(guān)鍵技術(shù)的討論、攻克和制造條件改造工作，不斷提高試驗手段，將有利于全面把握換流變壓器的設(shè)計制造技術(shù)，實現(xiàn)換流變壓器國產(chǎn)化，填補國內(nèi)空白。同時可促進國內(nèi)交、直流輸電設(shè)備設(shè)計制造水平的進一步提高和進展，為特高壓交、直流輸變電設(shè)備的進展打下基礎(chǔ)。而我國“十四五”國家重點研發(fā)方案“儲能與智能電網(wǎng)技術(shù)”重點專項中，800千伏換流變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)技術(shù)及裝備被列入，這表明目前我國政策對換流變壓器行業(yè)進展依舊重視。

據(jù)了解，我國換流變壓器的研制與生產(chǎn)開頭于20世紀(jì)70年月末，西安西電變壓器廠為我國第一條自行設(shè)計的舟山直流輸電線路勝利地供應(yīng)了±100kV換流變壓器。到2022年8月，沈變公司宣布研制生產(chǎn)了中國第一臺擁有自主學(xué)問產(chǎn)權(quán)的±500kV直流輸電用換流變壓器。2022年12月，特變電工為全球輸送距離最遠、輸送容量最大的哈密南-鄭州特高壓直流輸變電工程研制了兩臺800kV高端換流變壓器。2022年8月，中國西電為酒泉-湖南800千伏特高壓直流輸電工程研制了兩臺ZZDFPZ-412300/750-400換流變壓器。2022年5月，特變電工勝利研制出世界首臺發(fā)送端1100kV高壓直流換流變壓器。

截止到2022年，我國共有95座換流站，較2022年增加了36座；35千伏及以上換流變壓器容量達46328萬千伏安，較2022年增加了22582萬千伏安。其中跨區(qū)換流站共有21座，占全國總數(shù)量的22.1%；跨區(qū)35千伏及以上換流變壓器容量為11887萬千伏安，占全國總?cè)萘康?5.7%

資料來源：中國電力企業(yè)聯(lián)合會，觀研天下整理

三、行業(yè)需求市場狀況

換流變壓器的是市場需求主要來自于電力行業(yè)。電力工業(yè)是國民經(jīng)濟進展中最重要的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)之一，同時也是社會公用事業(yè)的重要組成部分之一，是我國經(jīng)濟進展戰(zhàn)略中優(yōu)先進展的重點領(lǐng)域。近年來，國內(nèi)經(jīng)濟的快速進展，帶動電力行業(yè)進展快速。依據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022年1-10月我國發(fā)電量為69576.1億千瓦時，累計增長2.2%；全社會用電量累計71760億千瓦時,同比增長3.8%。

資料來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理

資料來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理

尤其是受益于基建刺激疊加環(huán)保需求，特高壓工程建設(shè)加速，推動了換流變壓器行業(yè)需求增加。據(jù)了解，特高壓是我國新基建七大板塊之一，是國家戰(zhàn)略部署，產(chǎn)業(yè)進展受到政策大力支持，2022年，我國特高壓行業(yè)投資規(guī)模超過580億元，利好我國換流變壓器行業(yè)進展。數(shù)據(jù)顯示，2022年我國特高壓工程累計線路長度進一步增加至42156公里左右，與2022年相比提高了17.52個百分點。累計輸送電量為24416億千瓦時，同比增長17.6%。

資料來源：國家電網(wǎng)，觀研天下數(shù)據(jù)中心整理

資料來源：國家電網(wǎng)，觀研天下數(shù)據(jù)中心整理

此外海上換流平臺也是換流變壓器的重要應(yīng)用市場。據(jù)了解，海上換流平臺的功能是將海上風(fēng)電的輸送方式從高壓溝通電轉(zhuǎn)換為高壓直流電，以實現(xiàn)長距離電力輸送，在此過程中，換流變壓器不行或缺。近年我國海上風(fēng)電裝機規(guī)?？焖贁U大，并且逐步向深遠海進展，海上換流平臺將來建設(shè)需求將快速增長，有利于我國換流變壓器需求上升。

依據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022年，我國海上風(fēng)電行業(yè)累計裝機26.4GW，占可供開發(fā)資源的比例不到1%，可供開發(fā)資源豐富；新增裝機量達1690萬千瓦，同比增長452.3%，將來成長空間充分。

四、行業(yè)競爭狀況

換流變壓器在電力系統(tǒng)中地位重要，必需具備高牢靠性，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計及生產(chǎn)技術(shù)壁壘高，對企業(yè)實力要求高。因此目前我國換流變壓器行業(yè)企業(yè)較少，競爭格局基本形成，市場主要有特變電工、中國西電、保變電氣、山東電力設(shè)備等企業(yè)。其中特變電工是我國輸變電行業(yè)的龍頭企業(yè)，目前在超、特高壓交直流輸變電，大型水電及核電等關(guān)鍵輸變電設(shè)備研制方面已達到世界領(lǐng)先水平;線纜產(chǎn)業(yè)具備生產(chǎn)1,000kv及以下擴徑導(dǎo)線、500kv及以下交聯(lián)電纜及電纜附件的力量。

企業(yè)名稱基本狀況特變電工特變電工是我國輸變電行業(yè)的龍頭企業(yè)，目前在超、特高壓交直流輸變電，大型水電及核電等關(guān)鍵輸變電設(shè)備研制方面已達到世界領(lǐng)先水平;線纜產(chǎn)業(yè)具備生產(chǎn)1,000kv及以下擴徑導(dǎo)線、500kv及以下交聯(lián)電纜及電纜附件的力量。中國西電中國西電主營業(yè)務(wù)為輸配電及掌握設(shè)備研發(fā)、設(shè)計、制造、銷售、檢測、相關(guān)設(shè)備成套、技術(shù)討論、服務(wù)與工程承包等業(yè)務(wù)。公司主導(dǎo)產(chǎn)品包括110kv及以上電壓等級的高壓開關(guān)(GIs、GCB、隔離開關(guān)、接地開關(guān)）、變壓器（電力變壓器、換流變壓器）、電抗器(平波電抗器、并聯(lián)電抗器）、電力電容器、互感器（CVT、CT、PT)、絕緣子（電站電瓷產(chǎn)品、復(fù)合材料絕緣子產(chǎn)品)、套管、氧化鋅避雷器、直流輸電換流閥等。保變電氣主營輸變電裝備業(yè)務(wù)，主要從事變壓器及配件的制造與銷售。經(jīng)營范圍包括變壓器、互感器、電抗器等輸變電設(shè)備及幫助設(shè)備、零部件的制造與銷售﹔輸變電專用制造設(shè)備的生產(chǎn)與銷售等。輸變電業(yè)務(wù)是公司的傳統(tǒng)優(yōu)勢業(yè)務(wù)，公司主導(dǎo)產(chǎn)品為110kv一1000kv超高壓、大容量變壓器，尤其在高電壓、大容量變壓器以及特高壓交、直流變壓器制造領(lǐng)域具有較強的市場競爭力。山東電力設(shè)備山東電力設(shè)備有限公司坐落在漂亮的泉城濟南，是隸屬于國家電網(wǎng)公司山東電工電氣集團公司的全資大型國有企業(yè)，現(xiàn)有兩個生產(chǎn)廠區(qū)，職工1700余人，本科及以上人員將近400人，占全體職工的四分之一。山東電力設(shè)備有限公司成立于1958年，歷經(jīng)五十余年的風(fēng)雨歷程，現(xiàn)已進展為主導(dǎo)產(chǎn)品為電力變壓器的大型企業(yè)，電壓等級涵蓋10~750千伏，年生產(chǎn)力量超過4000萬千伏安，是中國大型電力變壓器骨干生產(chǎn)企業(yè)。公司擁有750千伏及以下電力變壓器的成熟技術(shù)和制造工藝，研發(fā)力量、技術(shù)水平、企業(yè)實力位居中國變壓器制造行業(yè)領(lǐng)先水平。潤萬德醫(yī)療潤邁德醫(yī)療有限公司成立于2022年4月9日。潤邁德醫(yī)療目前專注于基于冠狀動脈造影的血流儲備分